儲氫載體的空間:第一存放室和第二存放室，第一和第二存放室各設(shè)置有輸入口和輸出口。第一存放室的輸出口設(shè)置有泵，通過泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，液態(tài)氫源材料被輸入反應(yīng)釜。儲存設(shè)備也可以采用分別儲存液態(tài)氫源材料和液態(tài)儲氫載體的儲存罐，每個儲存罐分別設(shè)置有有輸入口和輸出口。
[0036]連接泵和反應(yīng)釜的輸入管外部設(shè)置有預(yù)熱裝置，預(yù)熱裝置可以采用電加熱或其他形式，將輸入反應(yīng)釜的液態(tài)氫源材料預(yù)熱至150°C。
[0037]反應(yīng)釜可以采用板式、列管式、塔式或其他形式，內(nèi)部填充有脫氫催化劑。
[0038]液態(tài)氫源材料在反應(yīng)藎中被催化分解為氫氣和液態(tài)儲氫載體，反應(yīng)產(chǎn)物直接在反應(yīng)藎內(nèi)分離，分別被輸入緩沖罐和存放液態(tài)儲氫載體的空間，或者反應(yīng)產(chǎn)物先被輸入氣液分離裝置里進(jìn)行分離，產(chǎn)生的氫氣輸送到緩沖罐，液態(tài)儲氫載體被輸送回存放液態(tài)儲氫載體的空間。氫氣從緩沖罐被輸送至燃料電池或內(nèi)燃機(jī)。
[0039]在反應(yīng)釜外部設(shè)置有用于加熱反應(yīng)釜的加熱裝置，加熱裝置可以采用廢熱交換器、微波加熱裝置、電加熱裝置、氫加熱器或其他加熱裝置，氫加熱器是使用反應(yīng)釜制取的部分氫氣進(jìn)行燃燒后產(chǎn)生的熱量來進(jìn)行加熱的設(shè)備。加熱裝置將反應(yīng)釜外部的溫度保持在120?250°C，使得液態(tài)氫源材料能在反應(yīng)釜內(nèi)部120?200°C溫度下進(jìn)行脫氫反應(yīng)。
[0040]脫氫過程是通過泵將儲存在儲存設(shè)備中的液態(tài)氫源材料輸入反應(yīng)釜，120?200°C 0.2MPa大氣壓下在脫氫催化劑的作用下液態(tài)氫源材料反應(yīng)放出氫氣并產(chǎn)生液態(tài)儲氫載體，氫氣被送入緩沖罐，液態(tài)儲氫載體被送回儲存設(shè)備。
[0041]應(yīng)釜外部的加熱裝置也可以是通過管道內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，加熱裝置通過管道連接氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池外部設(shè)置的管道傳熱設(shè)備，加熱設(shè)備和管道傳熱設(shè)備流動的導(dǎo)熱介質(zhì)為儲存液態(tài)氫源材料。液態(tài)氫源材料先進(jìn)入氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池外部設(shè)置的管道傳熱設(shè)備，將氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池產(chǎn)生的熱量通過加熱裝置傳導(dǎo)給反應(yīng)釜后，再進(jìn)入反應(yīng)釜進(jìn)行脫氫反應(yīng)。
[0042]實(shí)施例1
如圖1所示，儲存設(shè)備為儲存罐，液態(tài)氫源材料和液態(tài)儲氫載體分別存放在不同的儲存罐I內(nèi)，每個儲存罐分別設(shè)置有有輸入口和輸出口，在存放液態(tài)氫源材料儲存罐的輸出口設(shè)置有泵2，連接泵和反應(yīng)釜的輸入管外部設(shè)置有預(yù)熱裝置3，預(yù)熱裝置為電加熱裝置。通過泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，液態(tài)氫源材料被輸入反應(yīng)釜4。反應(yīng)釜為塔式反應(yīng)釜，內(nèi)部填充有脫氫催化劑。液態(tài)氫源材料在反應(yīng)藎中被分解為氫氣和液態(tài)儲氫載體，儲氫載體被輸送回存放儲氫載體的空間。氫氣被輸送到緩沖罐5，然后從緩沖罐輸送至燃料電池6。在反應(yīng)釜外部設(shè)置有電加熱裝置8將反應(yīng)釜的溫度保持在120?250°C。
[0043]實(shí)施例2
如圖2所示，儲存設(shè)備為車載儲存罐，儲存罐設(shè)置有分別存放液態(tài)氫源材料液態(tài)和儲氫載體的空間:第一存放室9和第二存放室10，第一和第二存放室各設(shè)置有輸入口和輸出口。第一存放室的輸出口設(shè)置有泵2，連接泵和反應(yīng)釜的輸入管外部設(shè)置有預(yù)熱裝置3，預(yù)熱裝置為由電瓶供電的電加熱裝置。通過泵的運(yùn)轉(zhuǎn)，液態(tài)氫源材料被輸入反應(yīng)釜4。反應(yīng)釜為板式反應(yīng)釜，內(nèi)部填充有脫氫催化劑。液態(tài)氫源材料在反應(yīng)釜中被分解為氫氣和液態(tài)儲氫載體，，液態(tài)儲氫載體被輸送回存放液態(tài)儲氫載體的第二存放室。氫氣被輸送到緩沖罐5，然后從緩沖罐輸送至內(nèi)燃機(jī)10。在反應(yīng)釜外部設(shè)置有微波加熱裝置11將反應(yīng)釜的溫度保持在120?250 0C ο
[0044]實(shí)施例3
儲存設(shè)備為微型儲存罐，儲存罐設(shè)置有分別存放液態(tài)氫源材料和儲氫載體的空間:第一存放室和第二存放室，第一和第二存放室各設(shè)置有輸入口和輸出口。第一存放室的輸出口設(shè)置有泵。
[0045]通過泵將液態(tài)氫源材料輸入氫內(nèi)燃機(jī)外部設(shè)置的管道傳熱設(shè)備，將氫內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的熱量通過加熱裝置傳導(dǎo)給反應(yīng)釜后，再進(jìn)入反應(yīng)釜進(jìn)行脫氫反應(yīng)，反應(yīng)釜為列管式反應(yīng)釜，內(nèi)部填充有脫氫催化劑。液態(tài)氫源材料在反應(yīng)釜中被分解為氫氣和儲氫載體，儲氫載體被輸送回存放儲氫載體的空間。氫氣被輸送到緩沖罐，然后從緩沖罐輸送至氫內(nèi)燃機(jī)。在反應(yīng)釜外部設(shè)置有電加熱裝置使反應(yīng)釜的溫度保持在120?250°C。
[0046]雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例公開如上，但實(shí)施例和附圖并不是用來限定本發(fā)明，任何熟悉此技藝者，在不脫離本發(fā)明之精神和范圍內(nèi)，自當(dāng)可作各種變化或潤飾，但同樣在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本申請的權(quán)利要求保護(hù)范圍所界定的為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種液態(tài)氫源材料的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于包括: 用于儲存液態(tài)氫源材料和液態(tài)儲氫載體的儲存設(shè)備； 用于將液態(tài)氫源材料脫氫的反應(yīng)釜； 用于儲存氫氣的緩沖罐； 設(shè)置在反應(yīng)釜外部用于加熱反應(yīng)釜的加熱裝置； 通過泵將液態(tài)氫源材料經(jīng)輸入管輸入所述反應(yīng)釜，在反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行液態(tài)氫源材料的脫氫反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣被輸送到緩沖罐，同時將脫氫后產(chǎn)生的液態(tài)儲氫載體輸送回儲氫罐。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述液態(tài)儲氫載體包括至少兩種不同的儲氫組分，儲氫組分為不飽和芳香烴或雜環(huán)不飽和化合物，且至少一種儲氫組分為低熔點(diǎn)化合物，低熔點(diǎn)化合物的熔點(diǎn)低于80°C。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述儲存設(shè)備設(shè)置有分別存放液態(tài)氫源材料和液態(tài)儲氫載體的空間。4.根據(jù)權(quán)利要求2述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述儲存設(shè)備包括存放液態(tài)氫源材料的第一儲存罐和存放液態(tài)儲氫載體的第二儲存罐。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)釜為板式、列管式或塔式。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)釜內(nèi)填充有脫氫催化劑。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:在所述反應(yīng)釜和緩沖罐之間設(shè)置有用于將液態(tài)儲氫載體與氫氣分離的氣液分離裝置。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述緩沖罐連接氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池。9.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)釜外部的加熱裝置為廢熱交換器、電加熱器、電磁加熱器或微波加熱器，所述管外部設(shè)置有預(yù)熱裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述儲存設(shè)備內(nèi)的液態(tài)氫源材料通過預(yù)熱直接進(jìn)入反應(yīng)釜進(jìn)行脫氫反應(yīng)。11.根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述反應(yīng)釜外部的加熱裝置為通過管道內(nèi)的導(dǎo)熱介質(zhì)對反應(yīng)釜進(jìn)行加熱，所述加熱裝置通過管道連接氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池外部設(shè)置的管道傳熱設(shè)備，所述加熱設(shè)備和管道傳熱設(shè)備流動的導(dǎo)熱介質(zhì)為儲存液態(tài)氫源材料。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)，其特征在于:所述液態(tài)氫源材料先進(jìn)入氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池外部設(shè)置的管道傳熱設(shè)備，將氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池產(chǎn)生的熱量通過加熱裝置傳導(dǎo)給反應(yīng)釜后，再進(jìn)入反應(yīng)釜進(jìn)行脫氫反應(yīng)。13.一種使用權(quán)利要求10氫反應(yīng)系統(tǒng)提供氫的方法，其特征在于:通過泵將儲存在儲存設(shè)備中的液態(tài)氫源材料預(yù)熱后輸入反應(yīng)釜，120?200°C 0.2MPa大氣壓下在脫氫催化劑的作用下液態(tài)氫源材料反應(yīng)放出氫氣并產(chǎn)生液態(tài)儲氫載體，氫氣被送入緩沖罐，然后被送入氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池，液態(tài)儲氫載體被送回儲存設(shè)備。14.一種使用權(quán)利要求12脫氫反應(yīng)系統(tǒng)提供氫的方法，其特征在于:通過泵將儲存在儲存設(shè)備中的液態(tài)氫源材料送入氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池外部設(shè)置的管道傳熱設(shè)備，通過加熱裝置進(jìn)入反應(yīng)釜，120?200°C 0.2MPa大氣壓下在脫氫催化劑的作用下液態(tài)氫源材料反應(yīng)放出氫氣并產(chǎn)生液態(tài)儲氫載體，氫氣被送入緩沖罐，然后被送入氫內(nèi)燃機(jī)或氫燃料電池，液態(tài)儲氫載體被送回儲存設(shè)備。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種液態(tài)氫源材料的脫氫反應(yīng)系統(tǒng)及其使用方法，脫氫系統(tǒng)包括：用于儲存液態(tài)氫源材料和液態(tài)儲氫載體的儲存設(shè)備、用于將液態(tài)氫源材料脫氫的反應(yīng)釜、用于儲存氫氣的緩沖罐、設(shè)置在反應(yīng)釜外部用于加熱反應(yīng)釜的加熱裝置。通過泵將液態(tài)氫源材料輸入反應(yīng)釜，所述反應(yīng)釜將液態(tài)氫源材料脫氫后產(chǎn)生的氫氣輸送到緩沖罐，同時將剩余的液態(tài)儲氫載體輸送回儲氫罐。本發(fā)明所提供的常溫常壓液態(tài)氫源材料的脫氫系統(tǒng)用于將液態(tài)氫源材料進(jìn)行脫氫反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣供應(yīng)燃料電池或內(nèi)燃機(jī)，以轉(zhuǎn)化為電能或機(jī)械能以應(yīng)用于汽車、電源、儲能、化工、制藥、移動等各種工業(yè)及民用領(lǐng)域。
【IPC分類】C01B3/02, C07B35/04
【公開號】CN104973567
【申請?zhí)枴緾N201510167935
【發(fā)明人】程寒松, 程健, 林安, 管一龍
【申請人】江蘇氫陽能源有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2015年4月10日