TWM651444U - 產氫裝置的重組裝置 - Google Patents
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Abstract
一種產氫裝置的重組裝置，其以不銹鋼材料製成，容易加工，可降低生產成本。該重組裝置包含設置有：一立式桶身、若干數量的直立狀管體。該各直立狀管體內充填有重組觸媒。燃料水能夠被送入該各直立狀管體內。該立式桶身的內部設置有一上封板、及一下封板，令該上封板與該下封板之間形成一封閉空間。該各直立狀管體的上、下端分別貫穿該上封板與下封板。該每一直立狀管體的內部空間與該封閉空間之間呈不連通狀。該立式桶身包含設置有一進油口以供導熱油流入該風壁空間內，以對該直立狀管體加熱，使燃料水在高溫下做分子重組，產製氫氣。
Description
本創作為有關於一種產氫裝置的重組裝置，其內部設置有能夠供高溫導熱油流入的空間。該導熱油能夠提供熱能供燃料水進行分子重組，而產製氫氣。
氫能源載具是使用氫燃料作為動力的載具。這類載具是把氫的化學能轉換為機械能。或通過在內燃機中燃燒氫氣，以產生機械能；或通過在燃料電池中的氧與氫反應來產生電能，以驅動電動機運轉。使用氫為能源的最大好處是能夠有效減少了其他石油燃料載具所造成的空氣污染問題。目前在運輸車輛上已經有使用氫為動力源了。
我國發明第I465393號「氫氣產生器及其應用」專利，其由一第一介質所構成。該第一介質包含：一重組區、一氧化區、及一預熱區、及一氧化碳去除區。該重組區容置重組觸媒，供產氫原料在其內進行蒸氣重組反應以產生氫氣。該氧化區存在氧化觸媒，供進行放熱氧化反應，以對該第一介質加熱。該預熱區能夠對產氫原料進行預熱汽化。該重組區、氧化區與預熱區之安置，使得該氧化區進行之氧化反應所產生的熱係供應該預熱區及該重組區，以使該產氫原料先於該預熱區預熱，接著於該重組區進行分子重組反應。
該發明第I465393號專利中是以該第一介質作為熱傳導的介質。則該第一介質的體積大小，也就決定了該重組區、氧化區、預熱區的空間大小。同時，也就限定了產氫量的大小。該第一介質可以是鋁合金製成，在該第一介質上成型重組區、氧化區、預熱區的加工也較複雜，會增加製作成本。且該第一介質的體積也不宜太大，致產氫量不足以構成一個產業所必須的規模。
本創作主要目的在提供一種產氫裝置的重組裝置，其用於以導熱油作為傳遞熱能的介質的產氫裝置上。該重組裝置憑藉該導熱油所攜帶的熱量，使燃料水經重組觸媒，產生分子重組的作用，而產製氫氣。
本創作再一目的在提供一種產氫裝置的重組裝置，其以不銹鋼材料製成，加工容易，製作成本低。
本創作在提供一種產氫裝置的重組裝置，其中，該產氫裝置是以導熱油作為傳遞熱能的介質。該重組裝置包含設置有：一立式桶身、若干數量的直立狀管體、一上網層、及一下網層。該立式桶身的內部設置有一上封板、及一下封板。該上封板與該下封板之間形成一封閉空間。該各直立狀管體的上、下端分別貫穿該上封板與下封板。該每一直立狀管體的內部空間與該封閉空間之間呈不連通狀。該直立式管體的內部填充有多數個重組觸媒。該立式桶身包含設置有一進油口，可供高溫的該導熱油流入該封閉空間內，以對該直立狀管體加熱。
該立式桶身另設置有一出油口，以供溫度降低的導熱油流出。該立式桶身設置有一進料口、及一出氣口。該進料口設置在該立式桶
身的底部，供燃料水流入該直立入管體內。該出氣口設置在該立式桶身的頂端，以送出氫氣。
該立式桶身內設置有一上網層及一下網層。該上網層固設在該上封板的。該下網層固設在該下封板的下方。
該立式桶身內設置有一多孔承板及多數個陶瓷球。該多孔承板位於該進料口與該下網層之間的位置。該各陶瓷球填充在該多孔承板與下網層之間的空間內。
10:加熱裝置
11:筒狀殼體
12:進氣口
13:排氣管
14:導熱油輸送管
141:進油口
142:出油口
143:螺旋狀管
144:中空艙體
15:加熱觸媒
16:板式熱交換器
161:第一空間
162:第二空間
17:環狀空間
20:空氣輸入裝置
21:氣泵
22:空氣輸入管路
23:逆止閥
30:燃料輸入裝置
31:燃料儲桶
32:第一液泵
33:燃料輸入管路
34:逆止閥
40:導熱油輸送裝置
41:儲油桶
42:第二液泵
43:第一導熱油輸送管路
44:第二導熱油輸送管路
45:第三導熱油輸送管路
46:第四導熱油輸送管路
50:預熱裝置
51:預熱後燃料水輸送管路
511:第一氫氣輸送管路
5111:散熱器
5112:卻水器
512:第二氫氣輸送管路
513:第三氫氣輸送管路
52:桶體
521:進油口
522:出油口
523:環形空間
53:預熱管
531:進料口
532:出料口
60:燃料水輸入裝置
61:燃料水儲桶
62:第三液泵
63:燃料水輸入管路
631:熱交換器
632:輸入口
633:輸出口
64:逆止閥
70:重組裝置
71:重組觸媒
72:立式桶身
721:進油口
722:出油口
73:上封板
731:上網層
74:下封板
741:下網層
75:直立狀管體
76:封閉空間
77:進料口
771:多孔承板
772:陶瓷球
78:出氣口
80:氫氣純化裝置
81:回收管路
90:甲烷化裝置
91:管體
92:甲烷化觸媒
93:進氣口
94:出氣口
95:氫氣儲桶
第1圖為使用本創作的產氫裝置的結構示意圖。
第2圖為重組裝置的剖面圖。
第3圖為第2圖的A-A剖面放大圖。
請參閱第1圖。本創作所提供的產氫裝置的重組裝置，為該產氫裝置中的一部份機構。該產氫裝置是以導熱油作為傳遞熱能的介質。該重組裝置70內設置有重組觸媒71。經預熱裝置50加熱而汽化的燃料水(例如：甲醇水)在該重組裝置70的重組觸媒71的作用下，做分子重組，而產生氫氣。該產氫裝置除了本創作的重組裝置70外，其更包含設置有：一加熱裝置10、一空氣輸入裝置20、一燃料輸入裝置30、一導熱油輸送裝置40、一預熱裝置50、一燃料水輸入裝置60、一預熱後燃料水輸送管路51、一氫氣純化裝置80、一甲烷化裝置90、一第一氫氣輸送管路511、一第二氫氣輸送管路512、一氫氣儲桶95、一第三氫氣輸送管路513。其中，該加熱裝置
10能夠對導熱油加熱。該經過加熱升溫的導熱油送入該預熱裝置50內，以對燃料水做預熱的汽化處理。該高溫的導熱油會進而送入該重組裝置70內，使該重組裝置70內的重組觸媒71能夠在高溫下，對預熱汽化後的燃料水進行分子重組，以產生含有氫氣的氣體。該氫氣純化裝置80可篩出含有氫氣99.999%與微量的一氧化碳的氣體。該甲烷化裝置90能夠去除一氧化碳，而產生不含一氧化碳的氫氣。
請參閱第2圖及第3圖。該重組裝置70包含設置有：一立式桶身72、若干數量的直立狀管體75、一上網層731、及一下網層741。該立式桶身72包含設置有一進油口721、一出油口722、一進料口77、及一出氣口78。該進料口77設置在該立式桶身72的底部。該出氣口78設置在該立式桶身72的頂端。該立式桶身72的內部設置有一上封板73、及一下封板74，令該上封板73與該下封板74之間形成一封閉空間76。該進油口721與該出油口722設置在封閉空間76的外壁上。
該各直立狀管體75的上、下端分別貫穿該上封板73與下封板74。該每一直立狀管體75的內部空間與該封閉空間76之間呈不連通狀。該各直立狀管體75下端與該進料口77連通，上端與該出氣口78連通。該各直立狀管體75內填充有多數個重組觸媒71。該上網層731以水平形態固設在該上封板73的頂面，且與該上封板73之間呈相互貼靠狀態。該上網層731能夠覆蓋該各直立狀管體75的頂端開口，以防止該重組觸媒71溢出。該下網層741以水平形態固設在該下封板74的底面，並與該下封板74之間呈相互貼靠狀態。該下網層741的頂面能夠覆蓋該各直立狀管體75的底端開口，以防止該重組觸媒71掉落。憑藉該上網層731與下網層741的設置，能夠防止該重
組觸媒71掉落出該直立狀管體75外。該重組觸媒71可以是銅鋅觸媒。
該加熱裝置10包含設置有：一筒狀殼體11、一進氣口12、一能夠排出廢氣的排氣管13、及一導熱油輸送管14。該進氣口12設置在該筒狀殼體11的底部。該排氣管13設置在筒狀殼體11的頂端。該導熱油輸送管14設置在該筒狀殼體11的內部。該導熱油輸送管14設置有一進油口141與一出油口142。該筒狀殼體11內部設置有多數個加熱觸媒15。該加熱觸媒15可以是白金觸媒。
該空氣輸入裝置20包含設置有：一氣泵21、一空氣輸入管路22、及一逆止閥23。該空氣輸入管路22與該加熱裝置10的進氣口12之間呈連通狀。燃料輸入裝置30包含設置有：一燃料儲桶31、一第一液泵32、一燃料輸入管路33、及一逆止閥34。該第一液泵32能夠將有機燃料(例如：甲醇)送入該加熱裝置10內。實作中，該燃料輸入管路33的末端與該空氣輸入管路22之間呈連通狀。該第一液泵32作動時，能夠將該有機燃料噴入該空氣輸入管路22內，再憑藉該氣泵21將有機燃料與空氣混合而成的含氧燃料，一同送入該加熱裝置10內。該含氧燃料遇到加熱觸媒15會產生氧化的放熱作用。
該導熱油輸送裝置40，其包含設置有：一儲油桶41、一第二液泵42、一第一導熱油輸送管路43、一第二導熱油輸送管路44、一第三導熱油輸送管路45、及一第四導熱油輸送管路46。該第一導熱油輸送管路43的兩端分別與該儲油桶41、該加熱裝置10內的導熱油輸送管14連通。即該第一導熱油輸送管路43的一端與該加熱裝置10內的導熱油輸送管14的進油口141之間呈連接狀。該第二液泵42設置在該第一導熱油輸送管路43上。
該預熱裝置50包含設置有：一兩端呈封閉狀的桶體52、一螺旋狀的預熱管53。該第二導熱油輸送管路44的一端與該加熱裝置10內部的導熱油輸送管14的出油口142之間呈連接狀，另一端與該桶體52的內部空間之間呈連通狀。該預熱管53設置有一進料口531與一出料口532。該進料口531與該出料口532分別穿出該桶體52外。該桶體52設置有一進油口521及一出油口522。該進油口521即是與該第二導熱油輸送管路44連接。
當該加熱裝置10內的溫度到達設定溫度時，表示該加熱裝置10內的導熱油輸送管14內的導熱油溫度已達到作業上所需的溫度。該第二液泵42即作動，令該加熱裝置10內導熱油輸送管14內的導熱油沿該第二導熱油輸送管路44送入該預熱裝置50的桶體52內，以對該預熱管53加熱。
該燃料水輸入裝置60包含設置有：一燃料水儲桶61、一第三液泵62、一燃料水輸入管路63、及一逆止閥64。該燃料水輸入管路63的末端與該預熱裝置50內的預熱管53的進料口531連通。則該預熱裝置50的桶體52內的導熱油對該預熱管53加熱時，能夠令該預熱管53內的燃料水汽化。該第三液泵62能夠將燃料水(例如：甲醇水溶液)沿該燃料水輸入管路63送入該預熱裝置50內的預熱管53內。
該第三導熱油輸送管路45的一端與該預熱裝置50的桶體52內部連通，另一端與該重組裝置70內的該封閉空間76連通。該預熱裝置50的桶體的出油口522與該第三導熱油輸送管路45的一端連接。該封閉空間76內的導熱油能夠對各直立狀管體75加熱。於該預熱裝置50的預熱管53內汽化後的燃料水，推送至該重組裝置70的各直立狀管體75內時，在重組觸媒71的作用下，進行分子重組而產生含有氫氣的氣體。
該重組裝置70的進油口721與該第三導熱油輸送管路45連接。該出油口722與該第四導熱油輸送管路46連接。該立式桶身72內設置有一多孔承板771及多數個陶瓷球772。該多孔承板771位於該進料口77與該下網層741之間的位置。該各陶瓷球772填充在該多孔承板771與下網層741之間的空間內。該汽化後的燃料水在經過該各陶瓷球772後，能夠產生均勻分布的作用，而均勻地進入各直立狀管體75內，進行分子重組作用。
該預熱後燃料水輸送管路51的一端與該預熱裝置50內的預熱管53的出料口532連接，另一端與該重組裝置70的進料口77連接，而能夠將汽化後的燃料水送入各直立狀管體75內。該第四導熱油輸送管路46的一端與該重組裝置70內的封閉空間76連通，另一端與該儲油桶41連通。則溫度逐漸下降的導熱油，能夠沿該第四導熱油輸送管路46送回該儲油桶41內。
該氫氣純化裝置80為一分子篩裝置(PSA)。該第一氫氣輸送管路511的一端與該重組裝置70的各直立狀管體75連通，另一端與該氫氣純化裝置80連通。該重組裝置70所產生的含有氫氣的混合氣體，能夠沿該第一氫氣輸送管路511送至該氫氣純化裝置80內。該重組裝置70的出氣口78與該第一氫氣輸送管路511連接。該氫氣純化裝置80能夠將混合氣體中的氫氣與一氧化碳的篩出。該氫氣純化裝置80作用時所產生的廢氣，能夠經一回收管路81送至該加熱裝置10內，作熱能方面的再利用。該第一氫氣輸送管路511上可設置有散熱器5111與卻水器5112。
該甲烷化裝置90包含設置有：一直線狀延伸的管體91、及多數個設置在該管體91內的甲烷化觸媒92。甲烷化觸媒92可以是稀土氧化鋁觸媒。該管體91貫穿該預熱裝置50的桶體52的中央。該甲烷化裝置90的管
體91的內部空間，與該桶體52的內部空間之間為互不連通的分隔狀，致該桶體52的內部空間形成為一環形空間523。該管體91的兩端分別設置有一進氣口93及一出氣口94。第二氫氣輸送管路512的一端與該氫氣純化裝置80連通，另一端與該管體91的進氣口93連通。該氫氣純化裝置80所篩出的氫氣與一氧化碳，沿該第二氫氣輸送管路512送至該甲烷化裝置90的管體91內。在該甲烷化觸媒92的作用下，去除一氧化碳氣體，產生純氫氣。該第三氫氣輸送管路513的一端與該甲烷化裝置90的管體91的出氣口94連接，另一端與該氫氣儲桶95連通。則該純氫氣能夠沿該第三氫氣輸送管路513輸送到該氫氣儲桶95內儲藏。
該產氫裝置更包含設置一板式熱交換器16。該板式熱交換器16設置有二個各自獨立的第一空間161、及一第二空間162。該燃料輸入管路33會流經該板式熱交換器16的第一空間161。該排氣管13會流經該板式熱交換器16的第二空間162。則該排氣管13所排出廢氣的熱量能夠對燃料產生初步的加熱作用。
該加熱裝置10內的導熱油輸送管14包含：向上攀升的螺旋管狀143及一中空艙體144。該中空艙體144設置在該螺旋狀管143的中央位置。該螺旋狀管143的末端與該中空艙體144連通。該加熱裝置10的筒狀殼體11的下半部的周壁為雙層式壁面。該雙層式壁面的內、外層之間即形成一環狀空間17。該進油口141即與該環狀空間17之間呈連通狀。該導熱油輸送管14的螺旋狀管143與該雙層式周壁的環狀空間17之間呈連通狀。該進氣口12設置在該筒狀殼體11的底部，則大部分的含氧燃料在該筒狀殼體11下半部空間內即產生氧化的放熱作用，使該筒狀殼體11的下半部的溫度較
高。該雙層式壁面設計，主要是讓尚未進入該筒狀殼體11內部的相對低溫的導熱油，能夠略為降低該筒狀殼體11下半部的溫度。
該燃料水輸入管路63上更包含設置有一熱交換器631。該熱交換器631為一體構成的環狀容器。該熱交換器631設置一燃料水的輸入口632、及一有機燃料水的輸出口633。該第一氫氣輸送管路511及該第三氫氣輸送管路513皆穿入並穿出該熱交換器631的內部，以對該燃料水進行初步的加熱，同時降低含氫氣體與純氫氣體的溫度。
綜上所陳，本創作所提供的產氫裝置的重組裝置，其結構精簡，且該立式桶身72、直立狀管體75、多孔承板771、上網層731、下網層741，皆是以不銹鋼材料製成，材料成本低，加工容易，使整體的製作成本低，有利於提高市場競爭力。
70:重組裝置
71:重組觸媒
72:立式桶身
721:進油口
722:出油口
73:上封板
731:上網層
74:下封板
741:下網層
75:直立狀管體
76:封閉空間
77:進料口
771:多孔承板
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78:出氣口
Claims (5)
- 一種產氫裝置的重組裝置，其使用在以導熱油為介質來傳遞熱能的產氫裝置中；該重組裝置包含：一立式桶身，其包含設置有一進油口、一出油口、一進料口、及一出氣口；該立式桶身的內部設置有一上封板、及一下封板，令該上封板與該下封板之間形成一封閉空間；該進油口與該出油口設置在封閉空間的外壁上；該進料口設置在該立式桶身的底部；該出氣口設置在該立式桶身的頂端；若干數量的直立狀管體；該各直立狀管體的上、下端分別貫穿該上封板與下封板；該每一直立狀管體的內部空間與該封閉空間之間呈不連通狀；該各直立狀管體下端與該進料口連通，上端與該出氣口連通；該各直立狀管體內填充有多數個重組觸媒；一上網層，其以水平形態固設在該上封板的頂面，且與該上封板之間呈相互貼靠狀態；該上網層能夠覆蓋該各直立狀管體的頂端開口，以防止該重組觸媒由該直立狀管體的頂端溢出；以及，一下網層，其以水平形態固設在該下封板的底面，且與該下封板之間呈相互貼靠狀態；該下網層能夠覆蓋該各直立狀管體的底端開口，以防止該重組觸媒由該直立狀管體的底端掉落。
- 如請求項1所述之產氫裝置的重組裝置，其中，該立式桶身內設置有一多孔承板及多數個陶瓷球；該多孔承板位於該進料口與該下網層之間的位置；該各陶瓷球填充在該多孔承板與下網層之間的空間內。
- 如請求項2所述之產氫裝置的重組裝置，其中，該多孔承板為不銹鋼材料製成。
- 如請求項1所述之產氫裝置的重組裝置，其中，該立式桶身為不銹鋼材料製成。
- 如請求項1所述之產氫裝置的重組裝置，其中，該直立狀管體、上網層、下網層皆為不銹鋼材料製成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112208479U TWM651444U (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 產氫裝置的重組裝置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW112208479U TWM651444U (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 產氫裝置的重組裝置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TWM651444U true TWM651444U (zh) | 2024-02-11 |
Family
ID=90823620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW112208479U TWM651444U (zh) | 2023-08-10 | 2023-08-10 | 產氫裝置的重組裝置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWM651444U (zh) |
-
2023
- 2023-08-10 TW TW112208479U patent/TWM651444U/zh unknown
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