用于氫油脫氫的裝置的制作方法
1.本發明涉及氫能儲運及應用技術領域，尤其涉及一種用于氫油脫氫的裝置。
背景技術：
2.近年來有機液體儲氫技術取得了長足進展，有機液體儲氫技術是借助某些烯烴、炔烴或芳香烴等存在不飽和碳-碳鍵的儲氫溶劑，通過與氫氣發生可逆加氫/脫氫反應來實現氫的儲存和釋放。現有的氫能發電系統主要分為制氫單元、儲氫單元、脫氫單元和發電單元。制氫單元主要采用電解水產生氫氣的技術，儲氫單元主要采用有機液體苯環芳香烴來存儲氫氣，脫氫單元則是對存儲氫氣的氫儲油中加熱催化脫出氫氣，發電單元則包括氫燃料電池。一般情況下，儲存了氫氣的儲氫溶劑統稱為氫油，脫掉了氫氣的儲氫溶劑稱為脫氫氫油。氫油的脫氫過程是吸熱過程，目前脫氫反應器的加熱裝置主要采用常規加熱(如電熱，風熱等)都是利用熱傳導、對流、熱輻射將熱量首先傳遞給氫油的表面，再通過熱傳導逐步使氫油中心溫度升高。要使氫油中心部位達到所需的反應溫度需要一定的熱傳導時間，且此種加熱方法會在氫油中產生一定的溫度梯度，加熱的均勻性不好。
技術實現要素：
3.針對現有技術的不足，本發明提供了一種用于氫油脫氫的裝置，以實現脫氫反應中均勻加熱氫油的目的。
4.為此，根據第一方面，一種實施例中提供了一種用于氫油脫氫的裝置，包括：
5.脫氫反應器，所述脫氫反應器具有脫氫反應室和連通所述脫氫反應室的進液管和出氣管，所述進液管用于將氫油輸入到所述脫氫反應室中進行脫氫反應，所述出氣管用于排出脫氫反應后產生的氫氣和/或脫氫氫油；
6.微波發射器，所述微波發射器能夠在所述脫氫反應室中發射微波。
7.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述微波發射器還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置能夠給所述微波發射器降溫，所述進液管的所述氫油能夠吸收所述冷卻裝置的熱量。
8.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述脫氫反應器還包括攪拌器，所述攪拌器設于所述脫氫反應室中并用于攪拌所述氫油。
9.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述脫氫反應器還包括第一保溫層，所述第一保溫層用于給所述脫氫反應器保溫。
10.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，還包括氣液分離器，所述氣液分離器包括氣液分離室和連通所述氣液分離室的氫氣排出管和脫氫氫油排出管，所述氫氣排出管位于所述氣液分離室的上方，所述脫氫氫油排出管位于所述氣液分離室的下方，所述出氣管連通所述氣液分離室并且可以輸送脫氫反應后的脫氫氫油。
11.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，還包括預加熱器，所述預加熱器設有預加熱室，所述進液管的氫油在運輸到所述脫氫反應室之前經過所述預加熱室，所
述脫氫氫油排出管穿設所述預加熱室，所述預加熱室設置在所述進液管的管路上。
12.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述脫氫氫油排出管螺旋穿設所述預加熱室。
13.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述預加熱器設有第二保溫層，所述第二保溫層用于給所述預加熱器保溫。
14.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述微波發射器還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置能夠給所述微波發射器降溫，所述進液管的所述氫油能夠吸收所述冷卻裝置的熱量，所述氫油先經過所述冷卻裝置后再經過所述預加熱室。
15.作為所述用于氫油脫氫的裝置的進一步可選方案，所述脫氫反應室設有溫度傳感器，溫度傳感器能將所述氫油的溫度信息傳輸給所述微波發射器，所述微波發射器根據所述溫度信息改變功率使所述氫油保持恒溫反應。
16.實施本發明實施例，將具有如下有益效果：
17.依據以上實施例中的用于氫油脫氫的裝置，氫油由進液管輸送到脫氫反應室中。微波發射器可以在脫氫反應室中產生微波，微波可以直接作用于被氫油分子，氫油的內外同時受熱，不需要熱傳導，故可在短時間內達到均勻加熱。脫氫反應器的外殼對于微波來說是個密封腔體，微波不會外泄，氫油充分反應后再將反應后的氫氣從出氣管排出。微波的加熱原理是通過被加熱體內部偶極分子高頻往復運動，產生“內摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高，脫氫反應器中只有氫油能夠吸收微波的能量，脫氫反應器內部容器和空氣都不會被加熱。微波加熱效率高，且微波可以做到即開即用，無熱慣性。本實施例的用于氫油脫氫的裝置能夠實現均勻加熱氫油以實現分離氫氣的目的。
附圖說明
18.為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
19.其中：
20.圖1示出了根據本發明實施例所提供的一種用于氫油脫氫的裝置的結構示意圖。
21.主要元件符號說明：
22.10-脫氫反應器；110-脫氫反應室；120-進液管；130-出氣管；140-攪拌器；150-第一保溫層；20-微波發射器；210-冷卻裝置；30-氣液分離器；310-氣液分離室；320-氫氣排出管；330-脫氫氫油排出管；40-預加熱器；410-預加熱室；420-第二保溫層。
具體實施方式
23.為了便于理解本發明，下面將參照相關附圖對本發明進行更全面的描述。附圖中給出了本發明的較佳的實施例。但是，本發明可以容許多不同的形式來實現，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發明的公開內容的理解更加透徹全面。
24.需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上
或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
25.除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本發明的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本發明的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發明。本文所使用的術語“及/或”包括一個或多個相關的所列項目的任意的和所有的組合。
26.在本發明實施例中提供了一種用于氫油脫氫的裝置，請參考圖1，該用于氫油脫氫的裝置包括：
27.脫氫反應器10，脫氫反應器10具有脫氫反應室110和連通脫氫反應室110的進液管120和出氣管130，進液管120用于將氫油輸入到脫氫反應室110中進行脫氫反應，出氣管130用于排出脫氫反應后產生的氫氣和/或脫氫氫油；
28.微波發射器20，微波發射器20能夠在脫氫反應室110中發射微波。
29.依據以上實施例中的用于氫油脫氫的裝置，氫油由進液管120輸送到脫氫反應室110中。微波發射器20可以在脫氫反應室中產生微波，微波可以直接作用于被氫油分子，氫油的內外同時受熱，不需要熱傳導，故可在短時間內達到均勻加熱。脫氫反應器10的外殼對于微波來說是個密封腔體，微波不會外泄，氫油充分反應后再將反應后的氫氣從出氣管130排出。微波的加熱原理是通過被加熱體內部偶極分子高頻往復運動，產生“內摩擦熱”而使被加熱物料溫度升高，脫氫反應器10中只有氫油能夠吸收微波的能量，脫氫反應器10內部容器和空氣都不會被加熱.。微波加熱效率高，且微波可以做到即開即用，無熱慣性。本實施例的用于氫油脫氫的裝置能夠實現均勻加熱氫油以實現分離氫氣的目的。
30.在本發明中，脫氫反應器10由金屬制作而成，微波是無法穿透金屬的，因此可以保證微波不會泄露。氫油脫氫一般要在150-180攝氏度之間，還需要添加催化劑，催化劑優選貴金屬。進液管120一般位于脫氫反應器10的底部，出氣管130位于脫氫反應器10的上部，這樣做的好處是既可以讓氫氣順利排出，也能夠讓剛進入的氫油從脫氫反應器10的底部到上部的期間已經充分完成脫氫。
31.考慮到氫油物質對金屬具有腐蝕性，所以一般脫氫反應器10內一般安裝有一個內膽，內膽的空間就是脫氫反室110。這種設計可以避免氫油腐蝕脫氫反應器10的外壁。
32.在某些具體的實施例中，微波發射器20還包括冷卻裝置210，冷卻裝置210能夠給微波發射器20降溫，進液管120的氫油能夠吸收冷卻裝置210的熱量。微波發射器20的功率很大，所以會產生很大的熱量，所以需要設置一個冷卻裝置210，冷卻裝置210由進液管120的氫油降溫，相當于起到液冷的作用。
33.具體地，冷卻裝置210可以是散熱片，散熱片環設于微波發射器20，優選的是散熱片上設有許多散熱鰭片，可以進一步增加冷卻裝置210與氫油的接觸面積。氫油流過散熱鰭片，吸收掉散熱鰭片的熱量。
34.冷卻裝置210也可以是采用主動散熱的方式，比如用壓縮機制冷或者使用半導體制冷片來制冷，例如可以將半導體冷熱片可以設置成多個并環繞微波發射器20設置。
35.在某些具體的實施例中，脫氫反應器10還包括攪拌器140，攪拌器140設于脫氫反應室110中并用于攪拌氫油。攪拌器140的作用是使使氫油吸收微波更加的充分，加熱更均
勻反應更充分。
36.攪拌器140一般具有驅動單元、轉軸和轉葉，其中驅動單元驅動轉軸旋轉，轉葉設置在轉葉上，轉葉起到攪拌的作用。一般而言，驅動單元設置在脫氫反應器10的外部，轉軸和轉葉設置在脫氫反應器10的脫氫反應室110內。
37.需要說明的是，某些情況下攪拌器140還可以是磁力攪拌器。
38.在某些具體的實施例中，脫氫反應器10還包括第一保溫層150，第一保溫層150用于給脫氫反應器10保溫。第一保溫層150的作用是為了使脫氫反應室110的熱量不外泄，起到節約能耗的效果。第一保溫層150一般設置在脫氫反應器10的外殼和內膽之間。
39.在某些具體的實施例中，還包括氣液分離器30，氣液分離器30包括氣液分離室310和連通氣液分離室310的氫氣排出管320和脫氫氫油排出管330，氫氣排出管320位于氣液分離室310的上方，脫氫氫油排出管330位于氣液分離室310的下方，出氣管130連通氣液分離室310并且可以輸送脫氫反應后的脫氫氫油。
40.一般情況下，氫油會揮發，尤其是在有一定溫度的時候，所以將充分反應后的脫氫氫油和氫氣由出氣管130一起輸送到氣液分離器30的氣液分離室310再進行氫氣和脫氫氫油分離可有效避免氫氣中混雜揮發的氫油。
41.需要說明的是，氫氣排出管320位于氣液分離室310的上方，脫氫氫油排出管330位于氣液分離室310的下方。這樣由于重力的作用，氫氣和脫氫氫油由于重力的因素完成氣液分離。一般情況下，通過氣壓泵將氫氣抽出，在氣液分離室310內形成一定的負壓，負壓也可以進一步將脫氫氫油和氫氣分離。
42.在某些具體的實施例中，還包括預加熱器40，預加熱器40設有預加熱室410，進液管120的氫油在運輸到脫氫反應室110之前經過預加熱室410，脫氫氫油排出管330穿設預加熱室410并給氫油預加熱。經過氣液分離室310后的脫氫氫油溫度還是很高，經由脫氫氫油排出管330從氣液分離室310排出還可以用于給氫油進行預加熱。具體的，脫氫氫油排出管330穿設預加熱室410，預加熱室410內充滿氫油。當脫氫氫油流過脫氫氫油排出管330時，通過熱傳導的方式將熱量傳遞給氫油。既起到了給氫油預加熱的目的，也能夠使脫氧氫油快速制冷，方便以后儲氫。
43.一般情況下，氫油脫氫是一個高耗能的過程，一般損失氫氣發電量的30％左右。在本實施例中，將脫氫氫油中的熱量傳遞給氫油中，實現熱量的循環利用，可以減少脫氫過程中的能耗。
44.在某些具體的實施例中，脫氫氫油排出管330螺旋穿設預加熱室410。脫氫氫油排出管330螺旋穿設預加熱室410可以使脫氫氫油與氫油有更多的時間和接觸面積來進行熱傳導，能夠提高預加熱氫油的效率。
45.在某些具體的實施例中，預加熱器40設有第二保溫層420，第二保溫層420用于給預加熱器40保溫。預加熱器40中的氫油經過了加熱，所以需要第二保溫層420來給這些預加熱過后的氫油保溫。通常情況下，預加熱器40也具有一個內膽，第二保溫層420位于內膽和預加熱器40的殼體之間。
46.在某些具體的實施例中，氫油先經過冷卻裝置210再經過預加熱室40。氫油先經過冷卻裝置210可以很好的給冷卻裝置210降溫，如果氫油先經過預加熱室40再經過冷卻裝置，則可能會導致氫油的溫度比冷卻器的溫度還高，不僅不能帶走冷卻裝置210的熱量，還
會造成冷卻裝置210過熱。
47.在某些具體的實施例中，脫氫反應室110設有溫度傳感器，溫度傳感器能將氫油的溫度信息傳輸給微波發射器10，微波發射器10根據溫度信息改變功率使氫油保持恒溫反應。通常來說，脫氫反應要保持在恒定的溫度，通過脫氫反應室110內的溫度傳感器與微波發射器10互聯信息。溫度傳感器與微波發射器10形成一個反饋，微波發射器10可以動態調整功率，使脫氫反應室110保持在恒定的溫度。
48.以上所述實施例的各技術特征可以進行任意的組合，為使描述簡潔，未對上述實施例中的各個技術特征所有可能的組合都進行描述，然而，只要這些技術特征的組合不存在矛盾，都應當認為是本說明書記載的范圍。
49.以上所述實施例僅表達了本發明的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對申請專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍。因此，本發明專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
技術特征：
1.一種用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，包括：脫氫反應器，所述脫氫反應器具有脫氫反應室和連通所述脫氫反應室的進液管和出氣管，所述進液管用于將氫油輸入到所述脫氫反應室中進行脫氫反應，所述出氣管用于排出脫氫反應后產生的氫氣和/或脫氫氫油；微波發射器，所述微波發射器能夠在所述脫氫反應室中發射微波。2.如權利要求1所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述微波發射器還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置能夠給所述微波發射器降溫，所述進液管的所述氫油能夠吸收所述冷卻裝置的熱量。3.如權利要求1所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述脫氫反應器還包括攪拌器，所述攪拌器設于所述脫氫反應室中并用于攪拌所述氫油。4.如權利要求1所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述脫氫反應器還包括第一保溫層，所述第一保溫層用于給所述脫氫反應器保溫。5.如權利要求1所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，還包括氣液分離器，所述氣液分離器包括氣液分離室和連通所述氣液分離室的氫氣排出管和脫氫氫油排出管，所述氫氣排出管位于所述氣液分離室的上方，所述脫氫氫油排出管位于所述氣液分離室的下方，所述出氣管連通所述氣液分離室并且可以輸送脫氫反應后的脫氫氫油。6.如權利要求5所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，還包括預加熱器，所述預加熱器設有預加熱室，所述進液管的氫油在運輸到所述脫氫反應室之前經過所述預加熱室，所述脫氫氫油排出管穿設所述預加熱室，所述預加熱室設置在所述進液管的管路上。7.如權利要求6所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述脫氫氫油排出管螺旋穿設所述預加熱室。8.如權利要求6所述的用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述預加熱器設有第二保溫層，所述第二保溫層用于給所述預加熱器保溫。9.如權利要求6所述用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述微波發射器還包括冷卻裝置，所述冷卻裝置能夠給所述微波發射器降溫，所述進液管的所述氫油能夠吸收所述冷卻裝置的熱量，所述氫油先經過所述冷卻裝置后再經過所述預加熱室。10.如權利要求1所述用于氫油脫氫的裝置，其特征在于，所述脫氫反應室設有溫度傳感器，溫度傳感器能將所述氫油的溫度信息傳輸給所述微波發射器，所述微波發射器根據所述溫度信息改變功率使所述氫油保持恒溫反應。
技術總結
本發明提供了一種用于氫油脫氫的裝置，該用于氫油脫氫的裝置包括脫氫反應器和微波發射器。所述脫氫反應器具有脫氫反應室和連通所述脫氫反應室的進液管和出氣管，所述進液管用于將氫油輸入到所述脫氫反應室中進行脫氫反應，所述出氣管用于排出脫氫反應后產生的氫氣和/或脫氫氫油；所述微波發射器能夠在所述脫氫反應室中發射微波。微波發射器可以在脫氫反應室中產生微波，微波可以直接作用于氫油分子，氫油的內外同時受熱，不需要熱傳導，故可在短時間內達到均勻加熱。微波加熱效率高，且微波可以做到即開即用，無熱慣性。本實施例的用于氫油脫氫的裝置能夠實現均勻加熱氫油以實現分離氫氣的目的。現分離氫氣的目的?，F分離氫氣的目的。
