CN106829860A - 一种氢气制备装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种氢气制备装置，用于利用液态甲醇制备氢气，所述氢气制备装置包括：基壳；蒸发器，设于所述基壳内用于将引入所述基壳内的甲醇由液态转换为气态；催化床，设于所述基壳内并与所述蒸发器相连通，用于使气态甲醇发生催化反应生成重整气；提纯器，设于所述基壳内并与所述催化床相连通，用于从所述重整气中提纯出氢气；以及燃烧组件，设于所述基壳内，所述燃烧组件用于使引入基壳内的冷空气进行升温以为所述催化床及蒸发器供热从而保证甲醇的催化反应充分。本发明的氢气制备装置成本低廉并能够高效制备氢气。

Description

一种氢气制备装置
技术领域
本发明涉及化工领域，特别涉及一种氢气制备装置。
背景技术
氢气在工业上的使用频率很高。现有技术中对于氢气的工业制备方法有多种：
①电解法将水电解得到氢气和氧气。氯碱工业电解食盐溶液制取氯气、烧碱时也生成副产物氢气。电解法能得到纯氢，但耗电量很高,每生产氢气1m3，耗电量达21.6～25.2MJ。
②烃类裂解法此法得到的裂解气含大量氢气，氢气的含量视原料性质及裂解条件的不同而异。裂解气深冷分离得到纯度90％的氢气，可作为工业用氢，如作为石油化工中催化加氢的原料。
③烃类蒸汽转化法烃类在高温和催化剂存在下，可与水蒸气作用制成含氢的合成气。为了从合成气中得到纯氢，可采用分子筛通过变压吸附除去其他气体；也可采用膜分离得到纯氢；用金属钯吸附氢气，可分离出氢气体积达金属的1000倍。
④炼厂气石油炼厂生产过程中产生的各种含氢气体，如催化裂化、催化重整、石油焦化等过程产生的含氢气体，以及焦炉煤气(含氢45％～60％)经过深冷分离，可得到纯度较高的工业氢气。
但是上述方法均需要较大的场地空间，设备的体积也较为庞大，应用并不是太方便。而且耗费成本较大，对于一些小型企业不受用。
发明内容
本发明所要解决的问题是，提供一种低成本并能够高效制备氢气的氢气制备装置。
为了解决上述问题，本发明提供、一种氢气制备装置，用于利用液态甲醇制备氢气，所述氢气制备装置包括：
基壳；
蒸发器，设于所述基壳内用于将引入所述基壳内的甲醇由液态转换为气态；
催化床，设于所述基壳内并与所述蒸发器相连通，用于使气态甲醇发生催化反应生成重整气；
提纯器，设于所述基壳内并与所述催化床相连通，用于从所述重整气中提纯出氢气；以及
燃烧组件，设于所述基壳内，所述燃烧组件用于使引入基壳内的冷空气进行升温以为所述催化床及蒸发器供热从而保证甲醇的催化反应充分。
作为优选，所述燃烧组件包括堇青石燃烧器及燃烧棒；所述燃烧棒位于所述堇青石燃烧器的上方，液态甲醇自所述燃烧棒的出液口进入所述堇青石燃烧器内进行燃烧。
作为优选，所述燃烧棒包括：
加热体，其呈杆状；
外壳体，其为一端封闭的管体并套于所述加热体外；及
连接部，其设于所述加热体上并与所述外壳体的敞口端相连；
其中，所述外壳体通过与所述连接部可拆卸式连接固定在所述加热体外，并同所述连接部配合形成封闭的储液腔，所述连接部上设有与所述储液腔相连通的进液口，沿所述外壳体的长度方向布置多个与所述储液腔连通的通孔，所述通孔形成所述出液口。
作为优选，所述氢气制备装置还包括：
风扇，设于所述基壳的进风口处以用于向基壳内引入冷空气；以及
气体热交换器，所述气体热交换器具有至少两个换热通道，至少一个所述换热通道与所述提纯器相连通以用于接收由所述提纯器分离出的高温废气，至少一个所述换热通道与所述进风口相连通以用于接收冷空气；
所述冷空气进入所述基壳内后依次经过所述气体热交换器、催化床、燃烧组件、蒸发器、提纯器、气体热交换器后排出所述基壳。
作为优选，所述气体热交换器包括多个叠摞设置的换热单体，每个所述换热单体均包括相对设置的第一换热板、第二换热板和设置于所述第一换热板和第二换热板之间的隔热层，相邻的两个所述换热单体的所述第一换热板与所述第二换热板相贴合设置，且相邻的两个所述换热单体的所述第一换热板和第二换热板间设有隔热层；所述第一换热板上间隔设有多排或多列第一换热孔，所述第二换热板上位于同一排或同一列中两个相邻的所述第一换热孔间均设有第二换热孔，所述隔热层上开设有用于连通所述第一换热孔和第二换热孔的导气孔，同一换热单体上相邻的所述第一换热孔和第二换热孔均形成换热部，多个所述换热单体中相邻的所述换热部均相连通以形成多条贯穿所述热交换器且呈迂回状的换热通道。
作为优选，所述提纯器包多个叠摞设置的提纯器单体和用于压紧固定多个所述提纯器单体的压紧装置，所述提纯器单体包括依次叠摞设置的第一流道板、第一网板、钯铜膜、第二网板和第二流道板；所述第一流道板及第二流道板彼此朝向的一侧均内凹以分别形成第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽内均设有多个导流板，以使所述第一凹槽内形成迂回的用于引入重整气并排出由所述钯铜膜分离出的废气的第一流道，所述第二凹槽内形成迂回的用于导出由所述钯铜膜分离出的氢气的第二流道；
多个所述第一流道板的同一端设有均与所述第一凹槽相连通以分别形成重整气进口和废气出口的第一气孔和第二气孔；所述第二流道板远离所述重整气进口的一端设有与所述第二凹槽连通以用于形成氢气出口的第三气孔；所述第一流道板对应所述第三气孔处、第二流道板对应所述第一气孔和第二气孔处以及钯铜膜、第一网板和第二网板对应所述第一气孔、第二气孔和第三气孔处均开设有导气孔以在各板对应贴合时能够形成用于容置气体的腔室。
作为优选，所述第一凹槽朝向所述第一气孔的一端设有第四气孔和第五气孔，所述第一流道板背离所述滤膜组件的一侧设有两组导气槽；其中一组导气槽位于所述第四气孔和第一气孔间并与所述第四气孔和第一气孔相连通，以使所述重整气能够依次通过所述第一气孔、导气槽和第四气孔进入所述第一流道；另一组导气槽位于所述第五气孔和第二气孔间并与其连通，以使所述废气能够依次通过所述第五气孔、导气槽和第二气孔流出所述第一流道，所述第一凹槽内位于所述第四气孔和第五气孔间还设有用于防止二者间产生对流的条形挡板；
所述第二凹槽对应所述第二流道用于和所述第三气孔连通的一端处设有第六气孔，所述第二流道板背离所述滤膜组件的一侧设有两端分别与所述第三气孔和第六气孔相连通的导气槽，以使所述提纯气能够依次通过所述第六气孔、导气槽和第三气孔流出所述第二流道；
所述压紧装置包括相对设置的两块压板及多根压紧螺栓，两块所述压板的外缘均伸出所述提纯器单体，多根所述压紧螺栓沿所述压板的外缘设置一圈，所述压板上对应所述第一气孔、第二气孔和第三气孔处均设有导气管。
作为优选，所述氢气制备装置还包括设于所述基壳内的待机加热器，所述待机加热器用于在所述氢气制备装置启动时对其进行预热。
作为优选，所述氢气制备装置还包括控制部，所述控制部包括：
阀块，其包括用于对氢气制备装置进行泄压的***泄压阀、用于调控燃烧组件运行状态的运行电磁阀、用于控制催化床温度的升温泄压阀、用于对所述甲醇罐内的气泡进行排除的排气泡电磁阀、用于控制氢气输出的氢气输出电磁阀以及用于对制备出的氢气进行泄压的氢气泄压阀；以及
控制器，其用于控制各所述阀门以调节所述甲醇的流向，所述控制器同时控制所述待机加热器、设于容放液态甲醇的甲醇罐上的甲醇泵、风扇及燃烧组件的运行。
作为优选，所述氢气制备装置还包括设于所述基壳内的尾气散热器和单向阀，由所述提纯器分离出的废气经过所述尾气散热器及单向阀流入所述燃烧组件中进行燃烧以用于提高所述基壳内的温度。
本发明的氢气制备装置的有益效果在于，制备成本低廉，氢气出产效率较高，且有效利用了风能及在制备氢气时发生的化学反应的反应热和产生的废气来为蒸发器及催化床供热，大大降低了能源损耗。
附图说明
图1本发明的氢气制备装置的内部结构示意图(图中仅示出部分结构)。
图2为本发明的氢气制备装置的工作原理图。
图3为本发明的氢气制备装置中的燃烧棒的结构示意图。
图4为本发明的氢气制备装置中的燃烧棒的结构剖视图。
图5为本发明的氢气制备装置中的加热体的结构示意图。
图6为本发明的氢气制备装置中的连接部的结构示意图。
图7为本发明的氢气制备装置中的气体热交换器的结构示意图。
图8为本发明的氢气制备装置中的换热单体的结构示意图。
图9为本发明的氢气制备装置中的换热单体的分解结构图。
图10为本发明的氢气制备装置中的提纯器的结构示意图。
图11为本发明的氢气制备装置中的提纯单体的分解结构图。
图12为本发明的氢气制备装置中的第一流道板一侧的结构示意图。
图13为本发明的氢气制备装置中的第一流道板另一侧的结构示意图。
图14为图13中A点的放大图。
图15为本发明的氢气制备装置中的第二流道板的结构示意图。
图16为本发明的氢气制备装置中的压板的剖视图。
附图标记：
1-基壳；2-蒸发器；3-催化床；4-提纯器；5-燃烧棒；6-堇青石燃烧器；7-加热体；8-外壳体；9-连接部；10-进液口；11-出液口；12-进液管；13-储液腔；14-第一换热板；15-第二换热板；16-隔热层；17-第一换热孔；18-第二换热孔；19-通孔；20-第一气孔；21-第二气孔；22-第三气孔；23-第一流道板；24-第二流道板；25-第一流道；26-第二流道；27-滤膜板；28-第一网板；29-第二网板；30-导流板；31-条形挡板；32-第四气孔；33-第五气孔；34-导气槽；35-压板；36-压紧螺栓；37-凸台；38-导气管；39-第六气孔；40-风扇；41-待机加热器；42-甲醇泵；43-甲醇罐；44-尾气散热器；45-单向阀；46-***泄压阀；47-运行电磁阀；48-升温电磁阀；49-排气泡电磁阀；50-氢气输出电磁阀；51-气体热交换器；52-氢气泄压阀；53-氢气出口；54-导气孔。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
如图1和图2所示，本发明的实施例提供一种氢气制备装置，用于通过液态甲醇制备出氢气。该氢气制备装置包括：
基壳1，其设有进风口和出风口；
蒸发器2，其设于基壳1内用于将甲醇由液态转换为气态；
催化床3，其设于基壳1内并与蒸发器2相连，用于使气态甲醇发生催化反应生成含有氢气的重整气；也就是液态的甲醇通过蒸发器2转换状态后进入催化床3中发生催化反应生成氢气及废气(如C0、CO2和水蒸气的混合气)，氢气与废气混合形成重整气；
提纯器4，其设于基壳1内并与催化床3相连，用于自重整气中提纯出氢气；
燃烧组件，其设于基壳1内，该燃烧组件用于使引入基壳1内的冷空气进行升温，以为催化床3及蒸发器2供热进而保证甲醇的催化反应充分。也就是使液态的甲醇能够全部转化为气态的甲醇，同时保证气态的甲醇能够充分反应生成氢气。
进一步地，本实施中液态甲醇存放在设有甲醇泵的甲醇罐中，基壳1为一箱体，进风口与出风口均位于箱体的底部。继续结合图1和2所示，燃烧组件具体包括：
堇青石燃烧器6及燃烧棒5；本实施例中的堇青石燃烧器6为堇青石蜂窝陶瓷，本实施例中将燃烧棒5置于堇青石燃烧器6的上方，液态甲醇(或气态甲醇)自燃烧棒5的多个出液口11进入堇青石燃烧器6的各蜂窝内进行充分燃烧。
具体地，如图3至图6所示，燃烧棒5包括：
加热体7，其呈杆状；
外壳体8，其为一端封闭的管体，并套于加热体7外；及
连接部9，其设于加热体7上并与外壳体8的敞口端相连。
其中，外壳体8通过与连接部9的可拆卸式连接而固定在加热体7外，并同连接部9配合形成封闭的储液腔13。本实施例中的连接部9呈管状，并螺设在外壳体8的一端，连接部9上设有与储液腔13相连通的进液口10，进液口10上还设有用于引入甲醇的进液管12，出液口11设在外壳体8上，本实施例中的燃烧棒5具有多个出液口11，该多个出液口11沿管体的长度方向设置。
进一步地，继续结合图2所示，氢气制备装置还包括至少一个风扇40和气体热交换器，风扇40用于向基壳1内输送冷空气，本实施例中的风扇40设有四个，并均设置在基壳1的进风口处；气体热交换器具有至少两个换热通道，其至少一个换热通道与提纯器4相连以用于接收自提纯器4分离出的高温废气，至少一个换热通道与进风口相连以用于接收冷空气。
如图2中的箭头所示方向，冷空气被风扇40引入基壳1内后依次经过气体热交换器、催化床3、燃烧组件、蒸发器2、提纯器4、气体热交换器51后排出基壳1。即，冷空气先经气体热交换器51将制备氢气而产生的高温废气进行降温，同时获得热量，提高自身温度，接着流向催化床3。由于催化反应为吸热反应，因此催化床3的温度需被提高，升温后的冷空气流向催化床3时将热量提供给催化床3后随着在催化床3处产生的废气一同流向燃烧组件，损失热量的冷空气以及废气经燃烧组件的燃烧后温度被大幅提高，接着其流向蒸发器2，将热量传递给蒸发器2，以满足液态甲醇转换为气态甲醇时的温度需要。而由于此时该冷空气与废气的温度仍较高，直接排放至大气中会对空气及设施等造成损害，同时为了节约能源，最大化利用所产生的热能，该冷空气与废气继续流入气体热交换器51中，将其热量再传递给新引入的冷空气，形成循环。
具体地，如图7所示，气体热交换器51包括：
多个换热单体，各换热单体均具有至少两个允许不同温度的气体通过并使各气体进行热交换的换热部，多个换热单体叠摞设置以使多个换热单体中相对应的换热部形成一条或多条贯穿热交换器的换热通道。
其中，每个换热单体中用于供同一温度的气体通过的换热部均为多个，多个换热部形成多排或多列，位于同一行或同一列的换热部间相连通，以使位于同一排或同一列的换热通道相连通。也就是气体换热器可同时独立的通过多种气体，对多种气体进行换热，各气体在气体热交换器中不接触，保证了各气体的纯度。以下本实施例中以具有两排换热通道的气体热交换器为例进行说明。本实施例中的气体热交换器的其中一排换热通道用于引入高温的废气，另一排换热通道用于引入冷空气，这样，高温的废气便可将其自身热能传递给冷空气，来降低自身温度，进而自基壳1上的废气出口流出。而冷空气接收热能后温度升高，当其流向催化床3时便可提升催化床3的温度，保证甲醇的催化反应顺利进行并能够反应完全。
结合图8和图9所示，每个换热单体均包括相对设置的第一换热板14、第二换热板15和设置于第一换热板14和第二换热板15之间的隔热层16，相邻的两个换热单体的第一换热板14与第二换热板15相贴合设置，且相邻的两个换热单体的第一换热板14和第二换热板15间亦设有隔热层16。第一换热板14上设有两排条形的第一换热孔17，位于同一排的第一换热孔17间隔设置，第二换热板15上对应同一排的两个相邻的第一换热孔17间均设有同样为条形的第二换热孔18，也就是第二换热板15上形成有两排第二换热孔18。隔热层16上开设有用于连通相邻近的第一换热孔17和第二换热孔18的通孔19，该通孔19的设置数量及形状不唯一，只要能够使气体通过即可。隔热层16可由任意隔热材料制成，例如隔热棉、陶瓷纤维等。而为了保证良好的传热效果，本实施例中的第一换热板14和第二换热板15优选由铝板制成。另外，本实施例中叠摞设置的多个第一换热板14、第二换热板15和隔热层16由螺栓固定连接，以方便拆装热交换器，同时能够根据实际需要增减换热单体的数量，使用更为灵活。进一步地，同一换热单体上相邻的第一换热孔17和第二换热孔18形成换热部。例如本实施例中，同一换热单体上的第一换热孔17沿第一换热板14平均排成两排，多个第二换热孔18沿第二换热板15同样平均排成两排，其中位置对应的一排第一换热孔17和第二换热孔18间，相邻的每对第一换热孔17和第二换热孔18均形成一个换热部。
如图10所示，提纯器4包括多个叠摞设置的提纯器单体和用于将多个提纯器单体压紧固定的压紧装置。
如图11和图15所示，提纯器单体包括用于引入重整气的第一流道板23、用于将引入的重整气分离为废气和提纯气的滤膜组件以及用于将提纯气导出的第二流道板24。第一流道板23及第二流道板24朝向滤膜组件的一侧均内凹以分别形成第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽内均设有多个用于使第一流道25和第二流道26呈迂回状的导流板30，以增加重整气与滤膜组件间的接触面积，使提纯效果更佳。滤膜组件包括钯铜膜和用于从钯铜膜两侧夹固钯铜膜并允许气体穿过的第一网板28和第二网板29。该第一网板28和第二网板29的设置能够为钯铜膜增加强度，使钯铜膜不易变形、碎裂，即便是由于外因导致其炸裂时，由于滤膜板27一直受到第一网板28和第二网板29的压制限位，因此其不会产生较大的裂缝或是四分五裂呈碎片，而是基本保持原状，因此可继续进行提纯工作。
进一步地，如图12、图13、图14和图15所示，第一流道板23的同一端设有均与第一凹槽相连通以分别形成重整气进口和废气出口的第一气孔20和第二气孔21，第二流道板24远离重整气进口的一端设有与第二凹槽连通以用于形成提纯气出口的第三气孔22，第一流道板23对应第三气孔22处、第二流道板24对应第一气孔20和第二气孔21处以及滤膜、第一网板28和第二网板29对应所述第一气孔20、第二气孔21和第三气孔22处均开设有导气孔54以在各板体对应贴合时能够与压紧装置配合形成用于容置气体的腔室。也就是形成用于汇流气体的腔室，以方便与外部装置(如催化床3、氢气收集装置等)相连，同时为气体流入或流出对应的流道提供缓冲时间。
第一凹槽朝向第一气孔20的一端设有第四气孔32和第五气孔33，第一流道板23背离滤膜组件的一侧设有两组导气槽34；其中一组导气槽34位于第四气孔32和第一气孔20间并与第四气孔32和第一气孔20相连通，以使重整气能够依次通过第一气孔20、导气槽34和第四气孔32进入第一流道25；另一组导气槽34位于第五气孔33和第二气孔21间并与其连通，以使废气能够依次通过第五气孔33、导气槽34和第二气孔21流出第一流道25。由于第四气孔32与第五气孔33并列设置，当重整气自第四气孔32流入第一流道25后很容易从第五气孔33流出，使得重整气还未得到充分的提纯便流出了第一流道25，使得提纯效率不高。为避免该种情况的发生，第一凹槽内位于第四气孔32和第五气孔33间还设有用于防止二者间产生对流的条形挡板31。第二凹槽对应第二流道26用于和第三气孔22连通的一端处设有第六气孔39，第二流道板24背离滤膜组件的一侧设有两端分别与第三气孔22和第六气孔39相连通的导气槽34，以使提纯气能够依次通过第六气孔39、导气槽34和第三气孔22流出第二流道26。
继续结合图10所示，压紧装置包括相对设置的两块压板35及多根压紧螺栓36，各提纯器单体设有第一气孔20和第二气孔21的一端位于同一侧，设有第三气孔22的一端位于同一侧，多个第一气孔20、第二气孔21及第三气孔22均对应重合，两块压板35的外缘均伸出提纯器单体，多根压紧螺栓36沿压板35的外缘设置一圈。如图16所示，压板35上对应第一气孔20、第二气孔21和第三气孔22处均设有导气管38，以便于与催化床3及用于收集氢气的装置相连。另外，优选地，为了使压板35能够更好的压紧各提纯器单体，本实施例中两块压板35相对的一侧均形成有凸台37。
具体实施时，将催化床3与连通第一气孔20(重整气进口)的导气管38相连，将废气收集装置与连通第二气孔21(废气出口)的导气管38相连，将气体输送设备与连通第三气孔22(提纯气出口)的导气管38相连以用于将收集到的氢气直接投入使用。装置启动后，重整气进入提纯器4内，重整气进入第一流道25内后与钯铜膜接触并产生化学反应形成氢离子，氢离子透过钯铜膜到第二流道26内后自动结合生成氢气分子，随着氢气分子的增多逐渐形成氢气流，并沿着第二流道26流出提纯器4。
进一步地，氢气制备装置还包括控制部和设于基壳1内用于在装置启动时对其进行预热的待机加热器41。本实施例中该待机加热器41的最高温度为80℃，当然也可根据实际需要调节该温度。控制部具体包括：
阀块，其包括用于对氢气制备装置进行泄压的***泄压阀46、用于调控燃烧组件运行状态的运行电磁阀47、用于控制催化床温度的升温电磁阀48、用于对甲醇罐43内的气泡进行排除的排气泡电磁阀49、用于控制氢气输出的氢气输出电磁阀50以及用于对制备出的氢气进行泄压的氢气泄压阀52；以及
控制器，其用于控制上述各阀门以调节甲醇的流向，同时控制待机加热器41、甲醇泵42、风扇40及燃烧组件的运行。
优选地，为了控制废气流向并避免废气温度过高，使在排放时对环境造成污染和危害，本发明的氢气制备装置于基壳1内还设有尾气散热器44和单向阀45，自提纯器4流出的部分废气经过尾气散热器44及单向阀45流出，由于本实施例中的废气需要循环利用，因此其流出单向阀45后进入燃烧棒5中进行燃烧以用于提高基壳1内部的温度。
具体实施时，例如，氢气制备装置启动时，控制器打开排气泡电磁阀49以排除甲醇罐43内的气泡后关闭，并启动待机加热器41使***升温至80℃后将其关闭，接着打开运行电磁阀47及甲醇泵42，使甲醇罐43内的液态甲醇流向燃烧组件，液态的甲醇通过燃烧棒5喷淋在堇青石燃烧器6上进行燃烧，从而产生热量。与此同时开启风扇40，使风扇40向基壳1内鼓风，吹入基壳1内的空气同样在堇青石燃烧器6上燃烧以产生更多热量，并在基壳1内流动以加热催化床3和提纯器4，待基壳1内的温度升至氢气制备装置的额定温度时(本实施例中当催化床3的温度为200℃，燃烧组件的温度为500℃，提纯器4的温度为300℃时为氢气制备装置的额定温度)关闭运行电磁阀47，打开升温电磁阀48，此时液态的甲醇源源不断的向蒸发器2涌入并转化为气态的甲醇，接着依次流向催化床3、燃烧组件等。即，此时氢气制备装置开始正常工作，产出氢气，氢气经氢气输出电磁阀50流出氢气出口53或进入氢气输送装置、氢气收集装置中。
当需要关闭氢气制备装置时，控制器控制关闭升温电磁阀48，并间歇式打开***泄压阀46为催化床3、燃烧组件、蒸发器2、提纯器4进行泄压，同时间歇式打开氢气泄压阀52，将制备出的氢气进行泄压，当氢气的压力与上述各部件的内部压力均接近表压0时，氢气制备装置进入待机及关闭状态。
以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种氢气制备装置，用于利用液态甲醇制备氢气，其特征在于，所述氢气制备装置包括：
基壳；
蒸发器，设于所述基壳内用于将引入所述基壳内的甲醇由液态转换为气态；
催化床，设于所述基壳内并与所述蒸发器相连通，用于使气态甲醇发生催化反应生成重整气；
提纯器，设于所述基壳内并与所述催化床相连通，用于从所述重整气中提纯出氢气；以及
燃烧组件，设于所述基壳内，所述燃烧组件用于使引入基壳内的冷空气进行升温以为所述催化床及蒸发器供热从而保证甲醇的催化反应充分。
2.根据权利要求1所述的氢气制备装置，其特征在于，所述燃烧组件包括堇青石燃烧器及燃烧棒；所述燃烧棒位于所述堇青石燃烧器的上方，液态甲醇自所述燃烧棒的出液口进入所述堇青石燃烧器内进行燃烧。
3.根据权利要求2所述的氢气制备装置，其特征在于，所述燃烧棒包括：
加热体，其呈杆状；
外壳体，其为一端封闭的管体并套于所述加热体外；及
连接部，其设于所述加热体上并与所述外壳体的敞口端相连；
其中，所述外壳体通过与所述连接部可拆卸式连接固定在所述加热体外，并同所述连接部配合形成封闭的储液腔，所述连接部上设有与所述储液腔相连通的进液口，沿所述外壳体的长度方向布置多个与所述储液腔连通的通孔，所述通孔形成所述出液口。
4.根据权利要求1所述的氢气制备装置，其特征在于，所述氢气制备装置还包括：
风扇，设于所述基壳的进风口处以用于向基壳内引入冷空气；以及
气体热交换器，所述气体热交换器具有至少两个换热通道，至少一个所述换热通道与所述提纯器相连通以用于接收由所述提纯器分离出的高温废气，至少一个所述换热通道与所述进风口相连通以用于接收冷空气；
所述冷空气进入所述基壳内后依次经过所述气体热交换器、催化床、燃烧组件、蒸发器、提纯器、气体热交换器后排出所述基壳。
5.根据权利要求4所述的氢气制备装置，其特征在于，所述气体热交换器包括多个叠摞设置的换热单体，每个所述换热单体均包括相对设置的第一换热板、第二换热板和设置于所述第一换热板和第二换热板之间的隔热层，相邻的两个所述换热单体的所述第一换热板与所述第二换热板相贴合设置，且相邻的两个所述换热单体的所述第一换热板和第二换热板间设有隔热层；所述第一换热板上间隔设有多排或多列第一换热孔，所述第二换热板上位于同一排或同一列中两个相邻的所述第一换热孔间均设有第二换热孔，所述隔热层上开设有用于连通所述第一换热孔和第二换热孔的导气孔，同一换热单体上相邻的所述第一换热孔和第二换热孔均形成换热部，多个所述换热单体中相邻的所述换热部均相连通以形成多条贯穿所述热交换器且呈迂回状的换热通道。
6.根据权利要求4所述的氢气制备装置，其特征在于，所述提纯器包多个叠摞设置的提纯器单体和用于压紧固定多个所述提纯器单体的压紧装置，所述提纯器单体包括依次叠摞设置的第一流道板、第一网板、钯铜膜、第二网板和第二流道板；所述第一流道板及第二流道板彼此朝向的一侧均内凹以分别形成第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽和第二凹槽内均设有多个导流板，以使所述第一凹槽内形成迂回的用于引入重整气并排出由所述钯铜膜分离出的废气的第一流道，所述第二凹槽内形成迂回的用于导出由所述钯铜膜分离出的氢气的第二流道；
多个所述第一流道板的同一端设有均与所述第一凹槽相连通以分别形成重整气进口和废气出口的第一气孔和第二气孔；所述第二流道板远离所述重整气进口的一端设有与所述第二凹槽连通以用于形成氢气出口的第三气孔；所述第一流道板对应所述第三气孔处、第二流道板对应所述第一气孔和第二气孔处以及钯铜膜、第一网板和第二网板对应所述第一气孔、第二气孔和第三气孔处均开设有导气孔以在各板对应贴合时能够形成用于容置气体的腔室。
7.根据权利要求6所述的氢气制备装置，其特征在于，所述第一凹槽朝向所述第一气孔的一端设有第四气孔和第五气孔，所述第一流道板背离所述滤膜组件的一侧设有两组导气槽；其中一组导气槽位于所述第四气孔和第一气孔间并与所述第四气孔和第一气孔相连通，以使所述重整气能够依次通过所述第一气孔、导气槽和第四气孔进入所述第一流道；另一组导气槽位于所述第五气孔和第二气孔间并与其连通，以使所述废气能够依次通过所述第五气孔、导气槽和第二气孔流出所述第一流道，所述第一凹槽内位于所述第四气孔和第五气孔间还设有用于防止二者间产生对流的条形挡板；
所述第二凹槽对应所述第二流道用于和所述第三气孔连通的一端处设有第六气孔，所述第二流道板背离所述滤膜组件的一侧设有两端分别与所述第三气孔和第六气孔相连通的导气槽，以使所述提纯气能够依次通过所述第六气孔、导气槽和第三气孔流出所述第二流道；
所述压紧装置包括相对设置的两块压板及多根压紧螺栓，两块所述压板的外缘均伸出所述提纯器单体，多根所述压紧螺栓沿所述压板的外缘设置一圈，所述压板上对应所述第一气孔、第二气孔和第三气孔处均设有导气管。
8.根据权利要求2所述的氢气制备装置，其特征在于，所述氢气制备装置还包括设于所述基壳内的待机加热器，所述待机加热器用于在所述氢气制备装置启动时对其进行预热。
9.根据权利要求8所述的氢气制备装置，其特征在于，所述氢气制备装置还包括控制部，所述控制部包括：
阀块，其包括用于对氢气制备装置进行泄压的***泄压阀、用于调控燃烧组件运行状态的运行电磁阀、用于控制催化床温度的升温泄压阀、用于对所述甲醇罐内的气泡进行排除的排气泡电磁阀、用于控制氢气输出的氢气输出电磁阀以及用于对制备出的氢气进行泄压的氢气泄压阀；以及
控制器，其用于控制各所述阀门以调节所述甲醇的流向，所述控制器同时控制所述待机加热器、设于容放液态甲醇的甲醇罐上的甲醇泵、风扇及燃烧组件的运行。
10.根据权利要求9所述的氢气制备装置，其特征在于，所述氢气制备装置还包括设于所述基壳内的尾气散热器和单向阀，由所述提纯器分离出的废气经过所述尾气散热器及单向阀流入所述燃烧组件中进行燃烧以用于提高所述基壳内的温度。
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