[实用新型]用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统

说明书

本实用新型公开了一种用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统，该系统包括甲醇制氢机构，以及与该甲醇制氢机构相连的甲醇供应机构和水供应机构；所述的甲醇制氢机构包括筒状壳体，所述的筒状壳体内由下至上设有混合汽化室、反应室和冷却室，所述的反应室内设有与混合汽化室相连通的螺旋状反应管，螺旋状反应管内填装有制氢催化剂；反应室的内壁上设有处于螺旋状反应管外周的电磁加热机构。本申请在反应室内设置螺旋状反应管，与层状填装的制氢催化剂相比，螺旋状反应管使得混合汽与管内的制氢催化剂充分接触，而且接触面积和接触时间均大大增加，从而提高了本甲醇知情装置对制氢催化剂的利用率，进一步提高了氢气转化效率。

技术领域

本实用新型属于甲醇制氢设备技术领域，具体涉及一种用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统。

背景技术

燃料制氢系统是一种从甲醇、天然气、液化气、汽油、柴油等碳水化合物中快速制备出燃料电池所需的合格的富氢混合气体的装置。以甲醇制氢系统为例，甲醇制氢系统包括甲醇制氢机构、以及与该甲醇制氢机构相连的甲醇供应机构和水供应机构，其中，甲醇制氢机构包括原料预混器、汽化器、转化器、水洗吸收塔和变压吸附器。

甲醇制氢的工艺流程为：先将甲醇和脱盐水按一定比例混合，混合液经换热器预热后送入汽化塔，汽化后的水甲醇蒸汽经过热器过热后进入转化器，在转化器的催化剂床层上进行催化裂解和变换反应，产出的转化气中含约74％氢气和24％二氧化碳，转化气经换热、冷却冷凝后进入水洗吸收塔，塔釜收集未转化完的甲醇和水供循环使用，塔顶气送变压吸附器提纯。

现有技术中催化剂均是以层状填装在转化器中的，这种填装方式对催化剂的利用率较低，导致氢气转化效率较低。

实用新型内容

本申请的发明目的是提供一种提高制氢催化剂利用率的用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统。

为实现上述发明目的，本申请的技术方案如下：

一种用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统，包括甲醇制氢机构，以及与该甲醇制氢机构相连的甲醇供应机构和水供应机构；所述的甲醇制氢机构包括筒状壳体，所述的筒状壳体内由下至上设有混合汽化室、反应室和冷却室，所述的反应室内设有与混合汽化室相连通的螺旋状反应管，螺旋状反应管内填装有制氢催化剂；反应室的内壁上设有处于螺旋状反应管外周的电磁加热机构。

本申请在反应室内设置螺旋状反应管，与层状填装的制氢催化剂相比，螺旋状反应管使得混合汽与管内的制氢催化剂充分接触，而且接触面积和接触时间均大大增加，从而提高了本甲醇知情装置对制氢催化剂的利用率，进一步提高了氢气转化效率。

在上述的用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统中，所述的螺旋状反应管有至少两根，所有螺旋状反应管在反应室内周向均匀布置。

进一步地，在上述的用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统中，所述的螺旋状反应管包括在反应室内周向均匀布置的至少两组，每组螺旋状反应管包括两根螺旋状反应管，两根螺旋状反应管同轴设置但旋向相反。如此能够充分利用反应室内空间，增加螺旋状反应管的数量，提高制氢效率。

在上述的用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统中，所述的混合汽化室和反应室之间设有隔板，所述的隔板上开设有与螺旋状反应管一一对应且相互连通的混合汽出口。以确保混合汽化室内的混合汽只经混合汽出口进入相应的螺旋状反应管内。

在上述的用于纯电动汽车一体化燃料电池的甲醇制氢系统中，所述的冷却室的外周壁安装有冷却器，所述的混合汽化室的外周壁带有热交换器，所述的冷却器和热交换器之间设有冷却介质循环管道，该冷却介质循环管道上安装有第四液体泵。