一种制氢机混合气转化燃烧系统的制作方法

本实用新型涉及技术领域，具体是指一种制氢机混合气转化燃烧系统。

背景技术：

工业生产需要大量消耗能源，这些能源大部分是石化燃料，目前能源消耗70％来自工业，氢能以其热值高、清洁环保，可以作为新型能源用于替代石化燃料，另外，甲醇与水蒸气重整是制取氢气的一种反应技术，其转换反应后成分为h2、co、co2、ch4，氢气热值高达142351kj/kg，是所有石化燃料、化工燃料、生物燃料中最高的，现有技术中，甲醇与水蒸气重整制氢反应后的成分中co2占据1/4含量，co2是碳氧化合物，化学性质不活泼，热稳定性很高，不能燃烧，因此，如何利用占据1/4含量的co2使其成为可燃气，也是相关领域内技术人员急需解决的问题。

技术实现要素：

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：一种制氢机混合气转化燃烧系统，包括主机、燃烧室、储氢缓冲罐、水套、催化反应室、蒸汽管多管、导焰筒、燃烧嘴套筒、进风助燃结构，所述燃烧室设置于主机内部并与主机同轴设置，所述主机内壁与燃烧室外壁之间的腔体夹套由上至下分为水套、催化反应室、反应气体室，所述燃烧嘴套筒、导焰筒水平设置于燃烧室上下位置，所述燃烧嘴套筒一端与燃烧室连通用于放置燃烧烧嘴，另一端穿过催化反应室与外界连通，所述导焰筒一端与燃烧室连通，另一端穿过水套与外界连通，所述蒸汽管多管竖向设置于燃烧室夹套内穿过水套与催化反应室，其一端伸入反应气体室内，另一端伸入水套顶部，所述催化反应室顶部设有聚氢输出层，其一侧设有出氢口，所述燃烧室底部设有进风助燃结构和进氢通道。

作为改进，所述催化反应室由下至上依次为下层反应室、中层反应室、上层反应室，所述下层反应室内装有甲醇—水蒸气重整制氢催化剂，中层反应室装有co—水蒸气变换反应催化剂，上层反应室装有co2—加氢甲烷化变换反应催化剂。

作为改进，所述水套内装有甲醇—水混合溶液，所述甲醇与水的质量比为2:8或3:7。

作为改进，所述进风助燃结构包括设置于燃烧室下部的蓄风盘，所述燃烧室底部通过旋风风道与蓄风盘连通，所述蓄风盘一端设有进风管。

作为改进，所述催化反应室顶部与水套底部之间设置隔层封闭隔板，所述催化反应室底部与气体室之间设置透气多孔隔板。

作为改进，所述催化反应室转化反应的混合气由出氢口经过导氢管进入储氢缓冲罐压缩再从输氢管、进氢通道导入燃烧室。

作为改进，所述导焰筒伸出主机外部的部分其外侧设有冷却外筒。

采用以上结构后，本实用新型具有如下优点：本实用新型中燃烧室的辐射热作为热源为水套中的甲醇—水混合溶液、催化剂提供受热反应条件，溶液蒸汽通过蒸汽管多管进入三层催化反应室均转化成可燃烧的氢气和甲烷气，并且转化后的氢气进入燃烧室燃烧，作为热源使混合溶液与催化剂保持工作温度，在不断补充混合溶液在水套中的量的情况下，能够不断循环反应提供转换的氢气从而供燃烧器燃料燃烧。

附图说明

图1是本实用新型一种制氢机混合气转化燃烧系统的内部结构示意图。

图2是本实用新型一种制氢机混合气转化燃烧系统的内部侧边结构示意图。

图3是本实用新型一种制氢机混合气转化燃烧系统的顶部结构示意图。

如图所示：1、主机，1.1、水套，1.2、催化反应室，1.2a、下层反应室，1.2b、中层反应室，1.2c、上层反应室，1.3、反应气体室，2、燃烧室，3、蒸汽管多管，4、导焰筒，5、燃烧嘴套筒，6、出氢口，7、储氢缓冲罐，8、蓄风盘，9、旋风风道，10、进风管，11、隔层隔板，12、透气多孔隔板，13、冷却外筒，14、进氢通道，15、导氢管，16、输氢管。

具体实施方式

结合附图，一种制氢机混合气转化燃烧系统，包括主机1、燃烧室2、水套1.1、催化反应室1.2、蒸汽管多管3、导焰筒4、燃烧嘴套筒5、储氢缓冲罐7、进风助燃结构，所述燃烧室2设置于主机1内部并与主机1同轴设置，所述主机1内壁与燃烧室2外壁之间的腔体夹套由上至下分为水套1.1、催化反应室1.2、反应气体室1.3，所述燃烧嘴套筒5、导焰筒4水平设置于燃烧室2上下位置，所述燃烧嘴套筒5一端与燃烧室2连通用于放置燃烧烧嘴，另一端穿过催化反应室1.2与外界连通，所述导焰筒4一端与燃烧室2连通，另一端穿过水套1.1与外界连通，所述蒸汽管多管3竖向设置于燃烧室2夹套内穿过水套1.1与催化反1.2应室，其一端伸入反应气体室1.3内，另一端伸入水套1.1顶部，所述催化反应1.2室顶部设有聚氢输出层，其一侧设有出氢口6，所述燃烧室2底部设有进风助燃结构和进氢通道14。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述催化反应室1.2由下至上依次为下层反应室1.2a、中层反应室1.2b、上层反应室1.2c，所述下层反应室1.2a内装有甲醇—水蒸气重整制氢催化剂，中层反应室1.2b装有co—水蒸气变换反应催化剂，上层反应室1.2c装有co2—加氢甲烷化变换反应催化剂。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述水套1.1内装有甲醇—水混合溶液，所述甲醇与水的质量比为2:8或3:7。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述进风助燃结构包括设置于燃烧室2下部的蓄风盘8，所述燃烧室2底部通过旋风风道9与蓄风盘8连通，所述蓄风盘8一端设有进风管10。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述催化反应室1.2顶部与水套1.1底部之间设置隔层封闭隔板11，所述催化反应室1.2底部与气体1.3之间设置透气多孔隔板12。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述催化反应室1.2转化反应的混合气由出氢口6经过导氢管15进入储氢缓冲罐7压缩再从输氢管16、进氢通道14导入燃烧室2。

作为本实施例较佳实施方案的是，所述导焰筒4伸出主机1外部的部分其外侧设有冷却外筒13。

本实施例的实现方法，包括以下步骤：

(1)在水套1.1中放置甲醇—水混合溶液，在下层反应室1.2a内放置甲醇—水蒸气重整制氢催化剂，中层反应室1.2b内放置co—水蒸气变换反应催化剂，上层反应室1.2c内放置co2—加氢甲烷化变换反应催化剂，且每层用多孔隔板分隔；

(2)放置燃料在燃烧室1.2内混合燃烧，使燃烧室1.2内产生膨胀压力将燃烧火焰迫出导焰筒4，作为热源并使燃烧室1.2的室壁温度形成高温反应热源；

(3)水套1.1中的甲醇—水混合溶液以及催化反应室1.2内的各催化剂受室壁辐射热，甲醇—水混合溶液形成混合溶液蒸汽，其经过蒸汽管多管3进入催化反应室1.2，通过三层反应室均转化成氢气和甲烷气；

(4)反应后的氢气和甲烷气通过出氢口6、导氢管15、储氢缓冲罐7、输氢管16、进氢通道14进入燃烧室2燃烧，燃烧室2内氢气的燃烧使燃烧室2保持高温，在不断补充混合溶液在水套中的量的情况下，能够不断循环反应提供转换的氢气从而供燃烧器燃料燃烧。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

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