甲醇分解制氢装置
技术领域
本实用新型涉及化学领域，尤其涉及气体分解技术，具体而言是一种甲醇分解制氢装置。
背景技术
新能源中氢是最佳高效环保能源，氢燃烧值是汽油或柴油的三倍左右，而价格仅是汽油或柴油的三分之一左右，氢在燃烧电池、燃烧能源的各种设备中需求巨大，现有技术中，氢的提取工艺比较复杂，目前一个制氢站的建设成本需要几千万元，加工生产成本较高，严重制约燃烧电池、燃烧能源设备（如发电锅炉、发电机等）的技术发展。
发明内容
本实用新型提供了一种甲醇分解制氢装置，所述的这种甲醇分解制氢装置要解决现有技术中氢的加工生产成本较高、严重制约燃烧电池、燃烧能源设备的技术发展的技术问题。
本实用新型的一种甲醇分解制氢装置，包括一个催化恒温罐、一个等离子裂解处理罐、一个氢气储存输出罐和一个电子控制单元，所述的催化恒温罐的入口处设置有甲醇进料阀，所述的催化恒温罐中设置有反应产热装置和第一温度传感器，所述的反应产热装置中设置有催化剂；
所述的等离子裂解处理罐的入口通过第一管道与催化恒温罐的出口连通，第一管道中设置有第一流量阀，所述的等离子裂解处理罐外部设置有等离子发生器，所述的等离子发生器的发射电极位于等离子裂解处理罐中，所述的等离子裂解处理罐中设置有第二温度传感器；
所述的氢气储存输出罐的入口通过第二管道与等离子裂解处理罐的出口连通，第二管道中设置有第二流量阀，所述的氢气储存输出罐中设置有氢贮存槽和水贮存槽，所述的氢贮存槽上设置有氢气输出口，所述的氢气输出口处设置有氢气输出阀，所述的水贮存槽设置有排水口，所述的排水口处设置有压力传感器和排水阀；
所述的电子控制单元设置有信号输出端和信号输入端，所述的甲醇进气阀的控制端、第一流量阀的控制端、第二流量阀的控制端、等离子发生器的控制端、氢气输出阀的控制端、排水阀的控制端分别与电子控制单元的信号输出端连接，所述的第一温度传感器的信号输出端、第二温度传感器的信号输出端、压力传感器的信号输出端与电子控制单元的信号输入端连接。
优选的，所述的催化恒温罐、等离子分解处理罐和氢气储存输出罐的壳体均由碳纤维材料构成。
优选的，所述的催化剂呈蜂窝状。
优选地，所述的催化剂由如下质量百分比的成分组成：
ZrO21％；
CuO 50％；
ZnO 10％；
ALO210％；
Na2O0.1％；
Si0210.9%；
AL2O318%。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该装置体积小，制造成本低，可以做成车载式、便携式或者固定式，该装置灵活机动，安全可靠，产氢效率高，运用广泛；由电子控制单元的程序进行操作和监控，增加了氢供给量的稳定性、可靠性和安全性。
具体的，本实用新型中所述的反应产热装置、催化剂、等离子发生器、进气阀、流量阀、输出阀、排水阀、温度传感器、压力传感器和电子控制单元均可采用现有技术中的公知方案，本领域技术人员均已了解，在此不再赘述。
甲醇通过催化恒温处理和等离子裂解处理，能得到实用产氢率80％以上能源。
该装置排出的水无任何污染，不会对环境造成任何不良影响。
催化恒温罐、等离子裂解处理罐和氢气储存输出罐的壳体由碳纤维材料构成，可以起到防腐作用。
蜂窝状催化剂具有单位体积催化剂活性高，质量轻，表面积大的优点。
附图说明
图1为本实用新型的一种甲醇分解制氢装置的结构原理示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，本实用新型的一种甲醇分解制氢装置，包括一个催化恒温罐4、一个等离子裂解处理罐8、一个氢气储存输出罐11和一个电子控制单元1，所述的催化恒温罐4的入口处设置有甲醇进气阀2，所述的催化恒温罐4中设置有反应产热装置3和第一温度传感器5，所述的反应产热装置3中设置有催化剂；
所述的等离子裂解处理罐8的入口通过第一管道与催化恒温罐4的出口连通，第一管道中设置有第一流量阀6，所述的等离子裂解处理罐8外部设置有等离子发生器7，所述的等离子发生器7的发射电极19位于等离子裂解处理罐8中，所述的等离子裂解处理罐8中设置有第二温度传感器9；
所述的氢气储存输出罐11的入口通过第二管道与等离子裂解处理罐8的出口连通，第二管道中设置有第二流量阀10，所述的氢气储存输出罐11中设置有氢贮存槽12和水贮存槽13，所述的氢贮存槽12上设置有氢气输出口18，所述的氢气输出口18处设置有氢气输出阀16，所述的水贮存槽13设置有排水口20，所述的排水口20处设置有压力传感器14和排水阀15；
所述的电子控制单元1设置有信号输出端和信号输入端，所述的甲醇进气阀2的控制端、第一流量阀6的控制端、第二流量阀10的控制端、等离子发生器7的控制端、氢气输出阀16的控制端、排水阀15的控制端分别与电子控制单元1的信号输出端连接，所述的第一温度传感器5的信号输出端、第二温度传感器9的信号输出端、压力传感器14的信号输出端与电子控制单元1的信号输入端连接。
优选的，所述的催化恒温罐4、等离子分解处理罐8和氢气储存输出罐11的壳体均由碳纤维材料构成。
优选的，所述的催化剂3呈蜂窝状。
优选的，所述的催化剂由如下质量百分比的成分组成：
ZrO21％；
CuO 50％；
ZnO 10％；
ALO210％；
Na2O0.1％；
Si0210.9%；
AL2O318%。
本实施例的工作原理如下：
打开甲醇进气阀2，甲醇蒸气通过甲醇进气阀2进入催化恒温罐4的反应产热装置3，必要时电子控制单元1可以控制甲醇进气阀2切断甲醇供应，保证系统正常工作，甲醇与催化剂起反应作用自行发热达到3OO℃，电子控制单元1根据第一温度传感器5检测的温度，来控制甲醇进气阀2从而将甲醇的温度稳定在3OO℃。
3OO℃的甲醇通过第一管道向等离子裂解处理罐8输送并由第一流量阀6控制流量，等离子裂解处理罐8中的等离子发生器7的发射电极19向等离子分解处理罐8中的甲醇发射等离子气体，等离子量约10mm2，密度为2×1021m-3，使甲醇产生裂解变化学反应，反应化学方程式为CH3OH→CO+2H2，H2O+CO→CO2+H2，CH3OH+H2O→CO2+3H2，产生氢和水，氢占80％左右，水占20％左右，并由第二温度传感器9实时监测氢和水的温度反馈给电子控制单元1。
然后等离子裂解处理罐8中的氢和水通过第二管道输送至氢气储存输出罐11并由第二流量阀10控制流量，根据氢与水的比重不同将氢和水进一步分离，氢贮存在氢贮存槽12，水贮存在水贮存槽13，氢贮存槽12中的氢通过氢气输出阀16向需要氢的工作母机输出，而水贮存槽13中的水根据压力传感器14反馈的工况通过排水阀15向外排出。
电子控制单元1根据第一温度传感器5、第二温度传感器9、第一流量阀6、第二流量阀10和压力传感器14的工况参数自动调整甲醇进气阀2、等离子发生器7、氢气输出阀16和排水阀15，形成一个闭环自动工作系统，由电子控制单元1的程序进行操作和监控，增加了氢供给量的稳定性、可靠性和安全性。
