本發(fā)明涉及制氫裝置領(lǐng)域，尤其涉及一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置。

背景技術(shù)：

1、制氫裝置是用于生產(chǎn)氫氣的設(shè)備，其利用高溫蒸汽將天然氣等碳?xì)浠衔镛D(zhuǎn)化為氫氣和二氧化碳，這是目前工業(yè)上最常用的制氫方法。

2、采用上述制氫方法會面臨以下難題：請參閱說明書附圖圖1，現(xiàn)有的制氫裝置的轉(zhuǎn)化爐爐管出口的高溫轉(zhuǎn)化氣（800+℃）送至蒸汽發(fā)生器進(jìn)行降溫，該蒸汽發(fā)生器內(nèi)置降溫功能，轉(zhuǎn)化氣進(jìn)行蒸汽發(fā)生器反應(yīng)后所輸出的氣體的溫度為320-340℃，且蒸汽發(fā)生器的出口配置有溫控閥進(jìn)行控制，由蒸汽發(fā)生器輸出的氣體再進(jìn)入絕熱反應(yīng)器，絕熱反應(yīng)器將加熱反應(yīng)氣體，最終絕熱反應(yīng)器的出口溫度達(dá)到約400℃，中變反應(yīng)要在溫度較低的情況下才有利于氫氣的產(chǎn)生，因此才有降溫的必要；

3、由于蒸汽發(fā)生器需要具備溫度控制功能，大大增加了該設(shè)備的復(fù)雜性和造價，其次，蒸汽發(fā)生器要將轉(zhuǎn)化氣（800+℃）以及反應(yīng)后的氣體降至200-400℃才能輸送至絕熱反應(yīng)器，這種大幅度的溫度變化會導(dǎo)致材料產(chǎn)生熱應(yīng)力，導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)裂紋或變形進(jìn)而損壞設(shè)備。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置以解決上述問題，具體技術(shù)方案如下：

2、一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置，包括：轉(zhuǎn)化爐、蒸汽發(fā)生器、第一熱交換裝置、第二熱交換裝置和絕熱反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化爐與蒸汽發(fā)生器連接，蒸汽發(fā)生器與絕熱反應(yīng)器之間連接有第一分支管道和第二分支管道，第一熱交換裝置連接于第一分支管道，第二熱交換裝置連接于第二分支管道，轉(zhuǎn)化爐所生成的轉(zhuǎn)化氣由蒸汽發(fā)生器進(jìn)行一次降溫，經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的轉(zhuǎn)化氣在第一熱交換裝置或第二熱交換裝置進(jìn)行二次降溫；

3、還包括進(jìn)水管和出水管，第一熱交換裝置的進(jìn)水口和第二熱交換裝置的進(jìn)水口分別與進(jìn)水管連接，第一熱交換裝置的出水口和第二熱交換裝置的出水口分別與出水管連接；

4、還包括立式水輪、蓄水倉和水泵，蓄水倉上設(shè)有蓄水槽，水泵設(shè)置在蓄水槽內(nèi)且水泵與進(jìn)水管連接，蓄水槽上架設(shè)有支架，立式水輪可轉(zhuǎn)動的連接于支架，出水管的出口設(shè)置在立式水輪的上方，出水管的出口偏向于立式水輪一側(cè)設(shè)置；

5、還包括曲柄連桿、導(dǎo)向管和溫度檢測機(jī)構(gòu)，絕熱反應(yīng)器連接有l(wèi)型管道，第一分支管道、第二分支管道分別與l型管道連接，導(dǎo)向管連接在l型管道的拐角處外側(cè)，曲柄連桿包括第一連桿和第二連桿，第一連桿的一端與立式水輪的側(cè)面的邊緣處鉸接，第一連桿的另一端與第二連桿的一端鉸接，第二連桿的另一端可滑動的插接于導(dǎo)向管內(nèi)，溫度檢測機(jī)構(gòu)設(shè)置在導(dǎo)向管內(nèi)且連接于曲柄連桿的另一端，l型管道設(shè)有開孔以容納溫度檢測機(jī)構(gòu)，l型管道的內(nèi)壁上鉸接有蓋板，由蓋板將開孔遮蓋。

6、優(yōu)選的，第一分支管道和第二分支管道分別配置有第一閥門和第二閥門，第一閥門設(shè)置在蒸汽發(fā)生器與第一熱交換裝置之間，第二閥門設(shè)置在蒸汽發(fā)生器與第二熱交換裝置之間。

7、優(yōu)選的，第一熱交換裝置和第二熱交換裝置設(shè)置在蒸汽發(fā)生器上方。

8、優(yōu)選的，l型管道包括橫向段和縱向段，開孔設(shè)置在縱向段上且位于橫向段的中心前方。

9、本發(fā)明的有益效果：轉(zhuǎn)化爐所生成的轉(zhuǎn)化氣由蒸汽發(fā)生器進(jìn)行一次降溫，經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的轉(zhuǎn)化氣在第一熱交換裝置或第二熱交換裝置進(jìn)行二次降溫，避免出現(xiàn)一次性大幅度降低溫度的情況發(fā)生，反應(yīng)后的氣體溫度低，更有利于一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣，提高了整體裝置的氫氣轉(zhuǎn)化率。

10、高溫的轉(zhuǎn)化氣通過管道分流進(jìn)入第一熱交換裝置和第二熱交換裝置，這樣不僅可以大幅度降低單個熱交換器的負(fù)擔(dān)，還能夠增加氣體在每個換熱器中的停留時間，從而提高換熱效率，使得氣體溫度能被有效降至所需范圍，其次是可以減小壓降、降低能耗：由于氣體流量被分配至兩條并聯(lián)管道，每個熱交換器中處理的氣體流速下降，從而顯著減小系統(tǒng)的壓降，這一設(shè)計優(yōu)化了氣體流動的穩(wěn)定性，減少了壓縮機(jī)的負(fù)荷，確保了系統(tǒng)的高效運行。

11、本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到，當(dāng)然，實施本申請的任一產(chǎn)品或方法并不一定需要同時達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點。

技術(shù)特征：

1.一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置，其特征在于：包括轉(zhuǎn)化爐、蒸汽發(fā)生器、第一熱交換裝置、第二熱交換裝置和絕熱反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化爐與蒸汽發(fā)生器連接，蒸汽發(fā)生器與絕熱反應(yīng)器之間連接有第一分支管道和第二分支管道，第一熱交換裝置連接于第一分支管道，第二熱交換裝置連接于第二分支管道，轉(zhuǎn)化爐所生成的轉(zhuǎn)化氣由蒸汽發(fā)生器進(jìn)行一次降溫，經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的轉(zhuǎn)化氣在第一熱交換裝置或第二熱交換裝置進(jìn)行二次降溫；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置，其特征在于：第一分支管道和第二分支管道分別配置有第一閥門和第二閥門，第一閥門設(shè)置在蒸汽發(fā)生器與第一熱交換裝置之間，第二閥門設(shè)置在蒸汽發(fā)生器與第二熱交換裝置之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置，其特征在于：第一熱交換裝置和第二熱交換裝置設(shè)置在蒸汽發(fā)生器上方。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置，其特征在于：l型管道包括橫向段和縱向段，開孔設(shè)置在縱向段上且位于橫向段的中心前方。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及制氫裝置領(lǐng)域，公開了一種節(jié)能型轉(zhuǎn)化制氫裝置，包括：轉(zhuǎn)化爐、蒸汽發(fā)生器、第一熱交換裝置、第二熱交換裝置和絕熱反應(yīng)器，轉(zhuǎn)化爐與蒸汽發(fā)生器連接，蒸汽發(fā)生器與絕熱反應(yīng)器之間連接有第一分支管道和第二分支管道，第一熱交換裝置連接于第一分支管道，第二熱交換裝置連接于第二分支管道，轉(zhuǎn)化爐所生成的轉(zhuǎn)化氣由蒸汽發(fā)生器進(jìn)行一次降溫，經(jīng)過蒸汽發(fā)生器的轉(zhuǎn)化氣在第一熱交換裝置或第二熱交換裝置進(jìn)行二次降溫，反應(yīng)后的氣體溫度低，更有利于一氧化碳轉(zhuǎn)化為氫氣，提高了整體裝置的氫氣轉(zhuǎn)化率。

技術(shù)研發(fā)人員：孫健,時春蓮,劉倩倩
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海漢興能源科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30