[发明专利]一种甲醇水制氢机及其制氢方法

权利要求书

1.一种甲醇水制氢机，其特征在于：包括甲醇水储存容器、输送泵、换热器、重整器、分离装置及燃料电池，其中：

甲醇水储存容器，其内储存有液态的甲醇和水；

输送泵，用于将甲醇水储存容器中的甲醇和水输送至重整器的重整室；

换热器，安装于输送泵与重整器之间的输送管道上，低温的甲醇和水在换热器中，与重整室输出的高温混合气体进行换热，甲醇和水温度升高、汽化；

重整器，设有重整室及电加热器，电加热器为重整室提供热能，重整室内设有催化剂，甲醇和水在重整室内发生甲醇和水的重整制氢反应，制得以二氧化碳和氢气为主的高温混合气体，该高温混合气体经换热器后，进入分离装置，该高温混合气体在换热器中，与低温的甲醇和水进行换热，混合气体温度降低；

分离装置，用于分离以二氧化碳和氢气为主的混合气体，混合气体经分离装置后，分离出氢气，一部分氢气进入燃料电池；

燃料电池，氢气及空气中的氧气在燃料电池内，发生电化学反应，产生电能，产生的电能为输送泵及重整器的电加热器供电。

2.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述换热器与重整器之间还设有补偿汽化装置，该补偿汽化装置设有电加热器，所述甲醇和水经补偿汽化装置后可进一步汽化；所述燃料电池产生的电能还为补偿汽化装置的电加热器供电。

3.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述分离装置与燃料电池之间还设有气体分流器，该气体分流器可将从分离装置输出的氢气分流出一部分给燃料电池。

4.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述重整器的电加热器包括电阻发热体及金属铸件导热体，该金属铸件导热体包覆于重整室外。

5.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述分离装置为在多孔陶瓷表面真空镀钯银合金的膜分离装置，镀膜层为钯银合金，钯银合金的质量百分比钯占75%-78%，银占22%-25%。

6.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述重整器设置有电池启动装置，该电池启动装置可在重理器启动过程中，为输送泵及重整器的电加热器供电。

7.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述重整器或设置有燃烧式启动装置，该燃烧式启动装置可在重理器启动过程中，通过燃烧甲醇为重整室加热。

8.根据权利要求1所述的甲醇水制氢机，其特征在于：所述甲醇水制氢机还设有贮氢瓶，该贮氢瓶可在重理器启动过程中，为燃料电池输入氢气，使燃料电池工作，产生电能，为输送泵及重整器的电加热器供电。

9.权利要求1-8中任意一项所述甲醇水制氢机的制氢方法，其特征在于，包括以下步骤：

a.控制装置控制输送泵将甲醇水储存容器中的甲醇和水输送至重整器的重整室；

b.低温的甲醇和水在换热器中，与重整室输出的高温混合气体进行换热，甲醇和水温度升高、汽化；

c.汽化的甲醇和水进入重整室内，在350-409℃温度及催化剂作用下，发生甲醇和水的重整制氢反应，制得以二氧化碳和氢气为主的高温混合气体；

d.该高温混合气体经换热器后，进入分离装置，该高温混合气体在换热器中，与低温的甲醇和水进行换热，混合气体温度降低；

e.混合气体经分离装置分离后，分离出氢气，一部分氢气进入燃料电池；

f.氢气及空气中的氧气在燃料电池内，发生电化学反应，产生电能，产生的电能为输送泵及重整器的电加热器供电。

10.根据权利要求9所述的制氢方法，其特征在于：所述步骤b与步骤c之间还包括汽化补偿步骤，甲醇和水经换热器后，未完全汽化的甲醇和水在汽化补偿装置中进一步汽化。