一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)及其供暖方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)及其供暖方法，其中，供暖系統(tǒng)包括甲醇水儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、重整器、膜分離裝置、氫氣熱水器及供暖應(yīng)用設(shè)備，原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水輸送至重整器；重整器包括重整室，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣；膜分離裝置設(shè)置于重整器內(nèi)，二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置后分離出氫氣，輸送給氫氣熱水器；氫氣熱水器設(shè)有燃燒器、換熱管道及氫氣入口，換熱管道包括進(jìn)水口及出水口；供暖應(yīng)用設(shè)備設(shè)有進(jìn)水管道及回水管道，進(jìn)水管道與氫氣熱水器的出水口相連通，回水管道與氫氣熱水器的進(jìn)水口相連通。本發(fā)明環(huán)保、節(jié)能、安全、便捷，受區(qū)域和環(huán)境影響小。
【專利說(shuō)明】一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)及其供暖方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及供暖系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，與此同時(shí)，本發(fā)明還涉及該供暖系統(tǒng)的供暖方法。

【背景技術(shù)】
[0002]供暖就是用人工方法向室內(nèi)供給熱量，使室內(nèi)保持一定的溫度，以創(chuàng)造適宜的生活條件或工作條件的技術(shù)。供暖系統(tǒng)由熱源、熱循環(huán)系統(tǒng)及散熱設(shè)備三個(gè)主要部分組成。在現(xiàn)有技術(shù)中，供暖系統(tǒng)按照熱源的不同，分為熱電廠供暖系統(tǒng)、區(qū)域鍋爐房供暖系統(tǒng)、家庭供暖供水系統(tǒng)、太陽(yáng)能供暖供水系統(tǒng)等。熱電廠供暖系統(tǒng)及區(qū)域鍋爐房供暖系統(tǒng)通常需要燃燒煤或石油，受地域影響非常大，且煤和石油燃燒生成的主要是0)2和SO 2，可分別產(chǎn)生溫室效應(yīng)和酸雨。家庭供暖供水系統(tǒng)通常需要燃?xì)鉄崴骰螂姛崴鳎細(xì)鉄崴餍枰紵簹?，不環(huán)保，易產(chǎn)生煤氣中毒事故，電熱水器耗電量大，不環(huán)保，安全性較差。太陽(yáng)能供暖供水系統(tǒng)需要太陽(yáng)能熱水器，成本高，受太陽(yáng)光照及環(huán)境影響非常大，便捷性差。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種環(huán)保、節(jié)能、安全、便捷，受區(qū)域和環(huán)境影響小的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)。為此，本發(fā)明還要提供一種該供暖系統(tǒng)的供暖方法。
[0004]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，包括甲醇水儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、重整器、膜分離裝置、氫氣熱水器及供暖應(yīng)用設(shè)備，其中:所述原料輸送裝置通過(guò)管道分別連接甲醇水儲(chǔ)存容器及重整器，該原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水輸送至重整器；所述重整器包括重整室，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣；所述膜分離裝置設(shè)置于重整器內(nèi)，所述二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置后分離出氫氣，通過(guò)管道輸送給氫氣熱水器；所述氫氣熱水器設(shè)有燃燒器、換熱管道及氫氣入口，所述氫氣經(jīng)氫氣入口進(jìn)入燃燒器內(nèi)燃燒，加熱換熱管道，換熱管道包括進(jìn)水口及出水口 ；所述供暖應(yīng)用設(shè)備設(shè)有進(jìn)水管道及回水管道，進(jìn)水管道與氫氣熱水器的出水口相連通，回水管道與氫氣熱水器的進(jìn)水口相連通。
[0005]所述重整器還包括換熱器和氣化室重整室，所述甲醇和水經(jīng)換熱器換熱后，進(jìn)入氣化室氣化，氣化后的甲醇蒸氣和水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為300°C -420°C，重整室上部的溫度為400°C -570°C ;所述重整室與膜分離裝置通過(guò)連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，可通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與膜分離裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與膜分離裝置的溫度相同或接近；所述膜分離裝置內(nèi)的溫度設(shè)定為350°C _570°C，從膜分離裝置的產(chǎn)氣端輸出氫氣；所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%-78%，銀占 22%-25%。
[0006]所述重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；所述原料輸入管道可輸入甲醇和水原料，原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的甲醇和水原料進(jìn)行點(diǎn)火，甲醇和水原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度；所述重整器啟動(dòng)制氫后，重整器制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持重整器運(yùn)行。
[0007]所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的甲醇和水原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋；所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述甲醇和水原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出。
[0008]所述杯座的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)入至重整器內(nèi)；所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開(kāi)或關(guān)閉。
[0009]所述氫氣熱水器內(nèi)安裝有循環(huán)泵，用于驅(qū)動(dòng)氫氣熱水器與供暖應(yīng)用設(shè)備之間水循環(huán)。
[0010]所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)還包括發(fā)電設(shè)備，該發(fā)電設(shè)備包括氫氧燃料電池，該氫氧燃料電池利用重整器制得的氫氣及空氣中的氧氣，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)所述原料輸送裝置及循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0011]所述供暖應(yīng)用設(shè)備為地暖供暖管道或散熱片，所述進(jìn)水管道包括總進(jìn)水管和分進(jìn)水管，總進(jìn)水管和分進(jìn)水管之間設(shè)置有分水器；所述回水管道包括總回水管和分回水管，總回水管和分回水管之間設(shè)置有集水器。
[0012]所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)還包括淋浴器具和熱水龍頭，該淋浴器具和熱水龍頭分別通過(guò)管道與所述氫氣熱水器相連通。
[0013]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)的供暖方法，包括以下步驟:
控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水原料輸送至重整器；
匕甲醇和水在重整器內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣；
0.二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置后分離出氫氣，通過(guò)管道輸送給氫氣熱水器；
(1.氫氣經(jīng)氫氣熱水器的氫氣入口進(jìn)入燃燒器內(nèi)燃燒，加熱換熱管道，換熱管道中的水加熱成熱水；
6.熱水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入供暖應(yīng)用設(shè)備，散發(fā)出熱量，熱水變冷；
1變冷的水經(jīng)供暖應(yīng)用設(shè)備的回水管道回流至氫氣熱水器的換熱管道，再次加熱，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)供暖。
[0014]本發(fā)明的有益效果是:其一、本發(fā)明供暖系統(tǒng)無(wú)需燃燒煤、石油、天然氣及普通煤氣，而是采用清潔能源甲醇及水，因而非常環(huán)保；其二、本發(fā)明供暖系統(tǒng)通過(guò)甲醇和水的重整制氫反應(yīng)制得氫氣，再作為氫氣熱水器的燃料，氫氣燃燒效率高，且氫氣燃燒火焰溫度能達(dá)到25001:以上，加熱效率更高，能最大化節(jié)約能源；以相同的熱水制造量為基準(zhǔn)，和傳統(tǒng)的燃?xì)鉄崴鞅?，氫氣熱水器消耗的氫氣量只相?dāng)于燃?xì)鉄崴飨娜細(xì)饬康?/6，因而非常節(jié)能；其三、本發(fā)明采用清潔能源甲醇及水，其成本顯著低于電及普通燃?xì)?，?jīng)濟(jì)性好；其四、本發(fā)明供暖系統(tǒng)能避免煤氣中毒問(wèn)題及用電安全問(wèn)題，因而安全性好；其五、本發(fā)明不受地域影響，在任何地域都可以組建，非常便捷。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)方框圖。
[0016]圖2為重整器的分散結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3為重整器啟動(dòng)裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4為重整器啟動(dòng)裝置的杯座部分結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5為本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)方框圖。
[0020]圖6為氫氣熱水器與地暖供暖管道的連接結(jié)構(gòu)圖。
[0021]圖7為氫氣熱水器與散熱片、淋浴器具及熱水龍頭的連接結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0023]如圖1所示，一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，包括甲醇水儲(chǔ)存容器1、原料輸送裝置2、重整器3、膜分離裝置4、氫氣熱水器5及供暖應(yīng)用設(shè)備6，其中:所述原料輸送裝置2通過(guò)管道分別連接甲醇水儲(chǔ)存容器1及重整器3，該原料輸送裝置2將甲醇水儲(chǔ)存容器1中的甲醇和水輸送至重整器3 ；所述重整器3包括重整室，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣；所述膜分離裝置4設(shè)置于重整器3內(nèi)，所述二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置4后分離出氫氣，通過(guò)管道輸送給氫氣熱水器5 ；所述氫氣熱水器5設(shè)有燃燒器、換熱管道及氫氣入口，所述氫氣經(jīng)氫氣入口進(jìn)入燃燒器內(nèi)燃燒，加熱換熱管道，換熱管道包括進(jìn)水口及出水口 ；所述供暖應(yīng)用設(shè)備6設(shè)有進(jìn)水管道61及回水管道62，進(jìn)水管道61與氫氣熱水器5的出水口相連通，回水管道52與氫氣熱水器5的進(jìn)水口相連通。
[0024]重整器還包括換熱器和氣化室重整室，所述甲醇和水經(jīng)換熱器換熱后，進(jìn)入氣化室氣化，氣化后的甲醇蒸氣和水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為3001: -420X:，重整室上部的溫度為4001: -570X:，在重整室內(nèi)，甲醇與水蒸氣在
1-51 ？3的壓力條件下通過(guò)催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，這是一個(gè)多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)，反應(yīng)方程為:
(1)0^0? ^ 00+2?.(2)^0+00 ^ 002^?。?、(3) 0^30^！120 ^ 002^3！！2，重整反應(yīng)生成的只2和002；所述重整室與膜分離裝置通過(guò)連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，可通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與膜分離裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與膜分離裝置的溫度相同或接近；所述膜分離裝置內(nèi)的溫度設(shè)定為3501: -5701，從膜分離裝置的產(chǎn)氣端輸出氫氣；所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%-78%，銀占22%-25%。
[0025]如圖2-圖4所示，所述重整器3 —端安裝有啟動(dòng)裝置7，該啟動(dòng)裝置7包括杯座71，杯座71上安裝有原料輸入管道72、加熱氣化管道73、點(diǎn)火裝置74及溫度探測(cè)裝置75 ；所述原料輸入管道72可輸入甲醇和水原料，原料輸入管道72與加熱氣化管道73相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道72進(jìn)入加熱氣化管道73后，從加熱氣化管道73的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置74的位置與加熱氣化管道73的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道73中輸出的甲醇和水原料進(jìn)行點(diǎn)火，甲醇和水原料經(jīng)點(diǎn)火裝置74點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道73進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道73中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器3加熱；所述溫度探測(cè)裝置75用于探測(cè)加熱氣化管道73旁的溫度；所述重整器3啟動(dòng)制氫后，重整器3制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持重整器3運(yùn)行。重整器3正是利用啟動(dòng)裝置7為重整器3加熱，才令重整器3啟動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生重整反應(yīng)，啟動(dòng)時(shí)間在5分鐘內(nèi)即可完成，非?？焖?，啟動(dòng)完成后，啟動(dòng)裝置7關(guān)閉。
[0026]如圖2-圖4所示，所述杯座71包括安裝部711及安裝部上方的液體容納部712，所述原料輸入管道72、加熱氣化管道73、點(diǎn)火裝置74及溫度探測(cè)裝置75均安裝于杯座之安裝部711上，所述液體容納部712可容納從加熱氣化管道73末端輸出的甲醇和水原料，所述液體容納部712上端還設(shè)有液體防濺蓋713。原料輸入管道72輸入甲醇和水原料后，經(jīng)加熱氣化管道73輸出時(shí)，多余的甲醇和水原料可容納于杯座之液體容納部712中，當(dāng)然，在甲醇和水原料迅速燃燒后，液體容納部712中的甲醇和水原料也會(huì)氣化燃燒。所述液體防濺蓋713可防止液體容納部712中的甲醇和水原料在氣化燃燒時(shí)四處飛濺。所述加熱氣化管道73依次包括直通管段731、螺旋管段732及上拱形管段733，所述甲醇和水原料可經(jīng)直通管段731上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段732螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段733后輸出。這樣，啟動(dòng)裝置7開(kāi)始工作時(shí)，甲醇和水原料進(jìn)入加熱氣化管道73，甲醇和水原料在上拱形管段733的作用下，甲醇和水原料會(huì)以滴落的方式從上拱形管段733的末端滴出，以便點(diǎn)火裝置進(jìn)行點(diǎn)火；點(diǎn)火成功之后，由于螺旋管段732的整體長(zhǎng)度比較長(zhǎng)，受熱面積大，因此，螺旋管段732中的甲醇和水原料能充分受熱氣化。
[0027]如圖2、圖3所示，所述杯座71的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板76，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道761，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)入至重整器3內(nèi)，從該風(fēng)道761進(jìn)入的外界空氣可為啟動(dòng)裝置7提供氧氣，也可為重整器3提供氧氣，為提高空氣進(jìn)入量，可在風(fēng)道761外側(cè)增加風(fēng)扇(圖中未示出)；所述原料輸入管道72上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道72打開(kāi)或關(guān)閉。。所述點(diǎn)火裝置可以采用市場(chǎng)上耐高溫的點(diǎn)火器，例如電子式脈沖式點(diǎn)火器等。
[0028]如圖5-圖7所示，所述氫氣熱水器5內(nèi)安裝有循環(huán)泵51，用于驅(qū)動(dòng)氫氣熱水器5與供暖應(yīng)用設(shè)備6之間水循環(huán)。所述氫氣熱水器5還設(shè)有用于補(bǔ)充水量的補(bǔ)水口及用于泄掉多余水的泄水口。
[0029]如圖5所示，所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)還包括發(fā)電設(shè)備8，該發(fā)電設(shè)備8包括氫氧燃料電池，該氫氧燃料電池利用重整器3制得的氫氣及空氣中的氧氣，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，即將氫和氧分別供給氫氧燃料電池的陰極和陽(yáng)極，氫通過(guò)陰極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陽(yáng)極，產(chǎn)生電能，利用該電能，驅(qū)動(dòng)所述原料輸送裝置2及循環(huán)泵51運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0030]如圖6、圖7所示，所述供暖應(yīng)用設(shè)備6為地暖供暖管道63或散熱片64，所述進(jìn)水管道61包括總進(jìn)水管611和分進(jìn)水管612，總進(jìn)水管611和分進(jìn)水管612之間設(shè)置有分水器613 ；所述回水管道62包括總回水管621和分回水管622，總回水管621和分回水管622之間設(shè)置有集水器623。
[0031]如圖7所示，所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)還包括淋浴器具8和熱水龍頭9，該淋浴器具8和熱水龍頭9分別通過(guò)管道與所述氫氣熱水器相連通。
[0032]為解決上述第二個(gè)技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)的供暖方法，包括以下步驟:
控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水原料輸送至重整器；
匕甲醇和水在重整器內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣；
0.二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置后分離出氫氣，通過(guò)管道輸送給氫氣熱水器；
(1.氫氣經(jīng)氫氣熱水器的氫氣入口進(jìn)入燃燒器內(nèi)燃燒，加熱換熱管道，換熱管道中的水加熱成熱水；
6.熱水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入供暖應(yīng)用設(shè)備，散發(fā)出熱量，熱水變冷；
1變冷的水經(jīng)供暖應(yīng)用設(shè)備的回水管道回流至氫氣熱水器的換熱管道，再次加熱，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)供暖。
[0033]以上所述，僅是本發(fā)明較佳實(shí)施方式，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案對(duì)以上的實(shí)施方式所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:包括甲醇水儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、重整器、膜分離裝置、氫氣熱水器及供暖應(yīng)用設(shè)備，其中:所述原料輸送裝置通過(guò)管道分別連接甲醇水儲(chǔ)存容器及重整器，該原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水輸送至重整器；所述重整器包括重整室，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣；所述膜分離裝置設(shè)置于重整器內(nèi)，所述二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置后分離出氫氣，通過(guò)管道輸送給氫氣熱水器；所述氫氣熱水器設(shè)有燃燒器、換熱管道及氫氣入口，所述氫氣經(jīng)氫氣入口進(jìn)入燃燒器內(nèi)燃燒，加熱換熱管道，換熱管道包括進(jìn)水口及出水口 ；所述供暖應(yīng)用設(shè)備設(shè)有進(jìn)水管道及回水管道，進(jìn)水管道與氫氣熱水器的出水口相連通，回水管道與氫氣熱水器的進(jìn)水口相連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述重整器還包括換熱器和氣化室重整室，所述甲醇和水經(jīng)換熱器換熱后，進(jìn)入氣化室氣化，氣化后的甲醇蒸氣和水蒸氣進(jìn)入重整室，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，重整室下部及中部溫度為3000C -420°C，重整室上部的溫度為400°C -570°C ;所述重整室與膜分離裝置通過(guò)連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部，可通過(guò)重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與膜分離裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與膜分離裝置的溫度相同或接近；所述膜分離裝置內(nèi)的溫度設(shè)定為350°C _570°C，從膜分離裝置的產(chǎn)氣端輸出氫氣；所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置，鍍膜層為鈀銀合金，鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%-78%，銀占22%-25%o
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述重整器一端安裝有啟動(dòng)裝置，該啟動(dòng)裝置包括杯座，杯座上安裝有原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置；所述原料輸入管道可輸入甲醇和水原料，原料輸入管道與加熱氣化管道相連通，甲醇和水原料經(jīng)原料輸入管道進(jìn)入加熱氣化管道后，從加熱氣化管道的末端輸出；所述點(diǎn)火裝置的位置與加熱氣化管道的末端相對(duì)應(yīng)，用于對(duì)加熱氣化管道中輸出的甲醇和水原料進(jìn)行點(diǎn)火，甲醇和水原料經(jīng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后燃燒，可對(duì)加熱氣化管道進(jìn)行加熱，使加熱氣化管道中的甲醇和水原料氣化而迅速加大燃燒強(qiáng)度，進(jìn)而為重整器加熱；所述溫度探測(cè)裝置用于探測(cè)加熱氣化管道旁的溫度；所述重整器啟動(dòng)制氫后，重整器制得的部分氫氣或/和余氣通過(guò)燃燒維持重整器運(yùn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述杯座包括安裝部及安裝部上方的液體容納部，所述原料輸入管道、加熱氣化管道、點(diǎn)火裝置及溫度探測(cè)裝置均安裝于杯座之安裝部上，所述液體容納部可容納從加熱氣化管道末端輸出的甲醇和水原料，所述液體容納部上端還設(shè)有液體防濺蓋；所述加熱氣化管道依次包括直通管段、螺旋管段及上拱形管段，所述甲醇和水原料可經(jīng)直通管段上升至最高位置后，再經(jīng)螺旋管段螺旋下降，再經(jīng)上拱形管段后輸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述杯座的底側(cè)安裝有進(jìn)風(fēng)蓋板，該進(jìn)風(fēng)蓋板設(shè)有風(fēng)道，外界空氣可經(jīng)該風(fēng)道進(jìn)入至重整器內(nèi)；所述原料輸入管道上設(shè)有電磁閥，以便控制原料輸入管道打開(kāi)或關(guān)閉。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述氫氣熱水器內(nèi)安裝有循環(huán)泵，用于驅(qū)動(dòng)氫氣熱水器與供暖應(yīng)用設(shè)備之間水循環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)還包括發(fā)電設(shè)備，該發(fā)電設(shè)備包括氫氧燃料電池，該氫氧燃料電池利用重整器制得的氫氣及空氣中的氧氣，發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能，驅(qū)動(dòng)所述原料輸送裝置及循環(huán)泵運(yùn)轉(zhuǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，其特征在于:所述供暖應(yīng)用設(shè)備為地暖供暖管道或散熱片，所述進(jìn)水管道包括總進(jìn)水管和分進(jìn)水管，總進(jìn)水管和分進(jìn)水管之間設(shè)置有分水器；所述回水管道包括總回水管和分回水管，總回水管和分回水管之間設(shè)置有集水器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)，所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)還包括淋浴器具和熱水龍頭，該淋浴器具和熱水龍頭分別通過(guò)管道與所述氫氣熱水器相連通。
10.權(quán)利要求1所述基于甲醇水制氫系統(tǒng)的供暖系統(tǒng)的供暖方法，其特征在于，包括以下步驟: a.控制裝置控制原料輸送裝置將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水原料輸送至重整器； b.甲醇和水在重整器內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)，制得二氧化碳和氫氣； c.二氧化碳和氫氣經(jīng)膜分離裝置后分離出氫氣，通過(guò)管道輸送給氫氣熱水器； d.氫氣經(jīng)氫氣熱水器的氫氣入口進(jìn)入燃燒器內(nèi)燃燒，加熱換熱管道，換熱管道中的水加熱成熱水； e.熱水經(jīng)進(jìn)水管道進(jìn)入供暖應(yīng)用設(shè)備，散發(fā)出熱量，熱水變冷； f.變冷的水經(jīng)供暖應(yīng)用設(shè)備的回水管道回流至氫氣熱水器的換熱管道，再次加熱，如此循環(huán)，實(shí)現(xiàn)供暖。
【文檔編號(hào)】C01B3/32GK104445065SQ201410622172
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年11月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月7日
【發(fā)明者】向華 申請(qǐng)人:廣東合即得能源科技有限公司