[实用新型]一种基于LabView的自热型醇类重整制氢反应器温控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自热型醇类重整制氢反应器温控装置，尤其是涉及一种基于LabView的自热型醇类重整制氢反应器温控装置。

技术背景

自热型醇类重整制氢反应器是一种现场在线制氢设备，结构紧凑，能量效率较高，特别适用于汽车或移动氢燃料电池上使用。一般由燃料蒸发腔、若干重整腔、若干个燃烧腔和辅助电加热装置组成。装有催化燃烧催化剂的燃料腔内进行醇类燃烧反应，生成热量后提供给装有重整催化剂的重整腔，用于进行醇类重整制氢反应。通过集成放热反应和吸热反应，实现了反应器的自热运行。由于燃烧催化剂在不同温度条件下燃烧效率不一样，低温条件下效率较低，影响反应器的启动时间，因此，往往有必要在自热反应器中增加辅助电加热装置。

近年来，自热型醇类重整制氢反应器得到了较快的发展，中国发明专利（申请号 200820079472.0）、中国发明专利（申请号 200910100100.0）、中国发明专利（申请号 200510033759.0）公开了三种不同结构形式的自热型醇类重整反应器，并对各自反应器的机械和几何结构进行了详细的描述。然而，作为一个催化反应器，自热型醇类重整制氢反应器制氢过程复杂，受到热动力学参数（温度、流量、压力等）影响较大。其中，温度对反应器的制氢性能影响尤为突出。根据阿伦尼乌斯方程，温度与反应速率呈指数关系。温度的小范围变化都将使自热反应器重整制氢的反应速率发生较大的变化，从而直接影响自热反应器的制氢性能。因此，需对自热型重整制氢反应器进行温度监控。在自热反应器运行过程中，温度控制主要包括如下步骤：预热过程的温度控制，重整催化剂还原过程的温度控制和重整制氢过程的温度控制。目前常用的温度控制主要针对大型化工反应器，控制方法主要为采用温度控制仪通过PID程序对反应器温度进行控制，该方法操作简单，但在复杂工况条件下控制性能不好，瞬态效应较差。而且，温控仪控制程序固定，无法精确控制不同工况条件的反应器，影响自热反应器的温度控制效果。不同的反应器温度控制系统不尽相同，针对自热反应器的温度控制系统报道很少。中国发明专利（申请号 200780008555.9）公开了一种氢制备装置和氢制备方法。该专利中提及了自热重整反应的温度控制，但控制系统简单，无法实现精确控制。

发明内容

为了准确控制自热反应器的温度，提高自热反应器效率，本实用新型的目的在于提供一种基于LabView的自热型醇类重整制氢反应器温控装置。该温控装置可对自热型醇类重整制氢反应器进行有效的温度控制，通过引入LabView虚拟仪器技术，显示界面友好，控制程序多样、可调，特别适合自热型醇类重整制氢反应器复杂反应条件下的温度控制。

本实用新型采用的技术方案是：

本实用新型包括J型热电偶、温度显示仪、数据采集卡、微型计算机、流量调节阀、加热棒、固态继电器、自热型醇类重整制氢反应器和燃烧用注射泵；自热型醇类重整制氢反应器中插有J型热电偶，J型热电偶经温度显示仪、数据采集卡与微型计算机相连；数据采集卡还分别有两路，一路经固态继电器和自热型醇类重整制氢反应器中的加热捧连接，另一路经燃烧用注射泵、流量调节阀与自热型醇类重整制氢反应器中的重整制氢入口连接。

所述的温度显示仪具有温度调理与显示模块、0-5V信号输出模块和高温报警装置。

与背景技术相比，本实用新型具有的有益效果是：

1. 本实用新型采用LabView软件实现自热型醇类重整制氢反应器的温度控制，解决了自热反应器在不同工况条件下的温度控制问题。

2. 与工业上使用的温控仪相比，本实用新型的控制程序多变，控制界面友好，通过改进控制程序可使温度控制更加精确。

附图说明

图1是本实用新型的温度控制装置示意图。

图2是本实用新型的自热型醇类重整制氢反应器预热过程温度控制流程图。

图3是本实用新型的自热型醇类重整制氢反应器重整催化剂还原过程温度控制流程图。

图4是本实用新型的自热型醇类重整制氢反应器重整制氢过程温度控制流程图。

图中：1、J型热电偶，2、温度显示仪，3、数据采集卡，4、微型计算机，5、流量调节阀，6、加热棒，7、固态继电器，8、自热型醇类重整制氢反应器，9、燃烧用注射泵。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。