本申請涉及甲醇制氫設備,具體涉及一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置。
背景技術:
1、甲醇制氫是氫氣制備的一種重要技術手段,現有技術中一般先通過加熱的方式生成甲醇蒸汽和水蒸氣,隨后將甲醇蒸汽與水蒸氣的混合物通入到反應釜內反應制取氫氣;
2、現有技術中一般通過加熱器實現對甲醇蒸汽的制取,但是現有技術中加熱介質僅與用于輸送液態甲醇的管道表面接觸,因此沿管道外壁向管道中心的方向,甲醇的受熱將不斷降低,位于管道中心位置的液態甲醇接收到的熱量最少,極易造成中心區域的液態甲醇無法汽化,生成的甲醇蒸汽中有較多的甲醇液滴。
技術實現思路
1、本申請的主要目的在于提供一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,旨在解決現有技術中存在的加熱不均的缺陷。
2、本申請通過以下技術方案實現上述目的:
3、一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,包括加熱罐;
4、暫存箱,所述暫存箱設置于加熱罐內;所述加熱罐上還設置有與所述暫存箱連通的熱質進口管;所述加熱罐上還設置有熱質出口管;
5、加熱模塊,所述加熱模塊與所述暫存箱相連,所述加熱膜塊上設置有若干第一微通道和若干第二微通道,各所述第一微通道與所述第二微通道沿所述加熱模塊的高度方向依次交替設置;
6、進液通道,所述進液通道設置于所述加熱模塊上,所述進液流道將所述暫存箱與各所述第二微通道連通,各所述第二微通道的出口端排空設置;
7、進料管,所述進料管與所述加熱罐相連,所述進料管分別與各所述第一微通道的入口相連;
8、排料管,所述排料管與所述加熱罐相連,所述排料管分別與各所述第一微通道的出口相連。
9、可選的,暫存箱頂部設置有排料口,所述暫存箱與所述加熱模塊之間通過法蘭板相連。
10、可選的,排料口上設置有插接環,所述插接環插入到所述進液流道內;所述插接環的外周面上還套制有若干密封環。
11、可選的,加熱模塊包括封板、若干換熱箱和若干換熱板,所述換熱箱與所述換熱板均呈環形結構,其頂部開口設置;沿所述加熱模塊的高度方向,各所述換熱箱與所述換熱板交替堆疊設置;所述換熱箱與所述換熱板的中部空腔同軸拼接為進液通道,所述封板與設置于頂部的換熱箱相連。
12、可選的,換熱箱內設置有若干呈弧形結構的導流板,各所述導流板均呈圓弧形結構,各所述導流板以同心圓結構布置于換熱箱內,任意相鄰兩所述導流板之間為第一微通道;所述換熱箱內還設置有擋板,所述擋板的兩側分別設置所述第一微通道的入口和出口。
13、可選的,位于內側的所述第一微通道內設置有若干調節板,各所述調節板上均設置有流動缺口,沿物料的流動方向,各所述流動缺口交錯設置。
14、可選的,各所述第二微通道沿所述換熱板的徑向方向設置,繞所述換熱板的軸線,各所述第二微通道呈放射狀布置;各所述第二微流道沿徑向方向將所述換熱板貫穿。
15、可選的,任意兩所述第二微通道之間還設置有輔助流道,各輔助流道分別與任一相鄰所述第二微流道連通。
16、可選的,加熱罐內還設置有預熱箱,所述預熱箱與所述進料管相連,所述預熱箱上還設置有若干分流管,各所述分流管分別與各所述第一微通道的入口端連通。
17、可選的,加熱罐內還設置有集料箱,所述集料箱與所述排料管連通;所述集料箱上還設置有若干輸氣管,各輸氣管分別與各所述第一微流道的出口端連通。
18、與現有技術相比,本申請具有以下有意效果:
19、本申請包括加熱罐,所述加熱罐內設置有暫存箱,所述加熱罐上還設置有與所述暫存箱連通的熱質進口管;所述加熱罐上還設置有熱質出口管,所述暫存箱內還設置有加熱模塊,所述加熱膜塊上設置有若干第一微通道和若干第二微通道,各所述第一微通道與所述第二微通道沿所述加熱模塊的高度方向依次交替設置;所述加熱模塊上還設置有用于連通所述暫存箱與所述第二微通道的進液通道,各所述第二微通道的出口端排空設置,所述加熱罐上還設置有進料管和排料管,所述進料管分別與各所述第一微通道的入口相連,所述排料管分別與各所述第一微通道的出口相連;
20、使用時,換熱介質通過熱質進口管輸入到暫存箱內,并最終通過各個第二微通道從所述加熱模塊的徑向方向排出到所述加熱罐內,待蒸發的甲醇等物料則通過進料管直接進入到第一微通道內,由于第一微通道與所述第二微通道交替疊加,第一微通道的上下兩側將同時受到第二微通道的加熱,從而實現物料的快速蒸發,蒸發后的物料蒸汽則從排料管排出;
21、與現有技術相比,首先本申請通過交替設置的第一微通道與第二微通道縮小了物料流動的通道尺寸,其不但有利于直接的換熱接觸面積,同時也縮短了熱量的傳導距離;
22、其次,本申請通過滿布于加熱模塊內部的第一微通道和第二微通道引導物料和加熱介質進入到加熱模塊內部,從而盡可能的實現了對不同部位的同步加熱,有利于減小加熱不均的問題;
23、最后,本申請的第一微通道與第二微通道相互獨立,且各個第一微通道采用并聯設計,第二微通道也采用并聯設計,因此在部分通道因雜質發生堵塞或通流能力下降時,其他通道仍然能夠正常工作,與單通道的換熱裝置相比,設備的穩定性和可靠性更強。
1.一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,包括加熱罐(1);
2.根據權利要求1所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,所述暫存箱(2)頂部設置有排料口(10),所述暫存箱(2)與所述加熱模塊之間通過法蘭板(11)相連。
3.根據權利要求2所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,所述排料口(10)上設置有插接環(12),所述插接環(12)插入到所述進液流道內;所述插接環(12)的外周面上還套制有若干密封環(13)。
4.根據權利要求1所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,所述加熱模塊包括封板(14)、若干換熱箱(15)和若干換熱板(16),所述換熱箱(15)與所述換熱板(16)均呈環形結構,所述換熱箱(15)頂部開口設置;沿所述加熱模塊的高度方向,各所述換熱箱(15)與所述換熱板(16)交替堆疊設置;所述換熱箱(15)與所述換熱板(16)的中部空腔同軸拼接為進液通道(7),所述封板(14)與設置于頂部的換熱箱(15)相連。
5.根據權利要求4所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,所述換熱箱(15)內設置有若干呈弧形結構的導流板(17),各所述導流板(17)均呈圓弧形結構,各所述導流板(17)以同心圓結構布置于換熱箱(15)內,任意相鄰兩所述導流板(17)之間為第一微通道;所述換熱箱(15)內還設置有擋板(18),所述擋板(18)的兩側分別設置所述第一微通道的入口和出口。
6.根據權利要求5所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,位于內側的所述第一微通道內設置有若干調節板(19),各所述調節板(19)上均設置有流動缺口(20),沿物料的流動方向,各所述流動缺口(20)交錯設置。
7.根據權利要求4所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,各所述第二微通道沿所述換熱板(16)的徑向方向設置,繞所述換熱板(16)的軸線,各所述第二微通道呈放射狀布置;各所述第二微流道(6)沿徑向方向將所述換熱板(16)貫穿。
8.根據權利要求7所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,任意兩所述第二微通道之間還設置有輔助流道(21),各輔助流道(21)分別與任一第二微流道(6)連通。
9.根據權利要求1所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,所述加熱罐(1)內還設置有預熱箱(22),所述預熱箱(22)與所述進料管(8)相連,所述預熱箱(22)上還設置有若干分流管(23),各所述分流管(23)分別與各所述第一微通道的入口端連通。
10.根據權利要求1所述的一種用于甲醇制氫的間接加熱裝置,其特征在于,所述加熱罐(1)內還設置有集料箱(24),所述集料箱(24)與所述排料管(9)連通;所述集料箱(24)上還設置有若干輸氣管(25),各輸氣管(25)分別與各所述第一微流道(5)的出口端連通。