甲醇制氫機主要有以下幾種類型:按反應原理分類甲醇裂解制氫機:利用甲醇在一定溫度、壓力和催化劑作用下發(fā)生裂解反應,生成氫氣和一氧化碳,基本反應方程式為。此類制氫機結構相對簡單,投資成本較低,但產物中氫氣純度一般,通常還需后續(xù)分離提純工藝。
利用反應自身放出的熱量來維持反應所需溫度,無需外部提供大量熱量,可降低能耗,提高系統(tǒng)的能量利用效率,實現自熱循環(huán),如創(chuàng)氫能源開發(fā)的自熱微型甲醇重整器。電催化甲醇制氫機:如雙功能電極常溫電催化甲醇在線制氫系統(tǒng),通過在耐高壓反應器內設置雙功能電極和電解液,接通電源施加電壓實現陰極析氫、陽極甲醇氧化,終產物為氫氣和甲酸鈉。
按設備結構和應用場景分類微型甲醇制氫機:一般為百瓦級或千瓦級設計,體積小、質量輕,如創(chuàng)氫能源的微型甲醇重整器,適用于實驗室科研、小型燃料電池等場景,可常壓制備高含氫量的重整混合氫源。小型甲醇制氫機:例如合即得的水氫高氫機,通常以甲醇水蒸汽重整和膜分離純化等技術為核心,可產出高純度氫氣,重量輕、體積小,能量密度高,適用于分布式用氫場景。
按反應器類型分類固定床甲醇制氫機:內部裝有催化劑,甲醇和水蒸氣在固定的催化劑床層中發(fā)生反應,結構簡單,操作穩(wěn)定,適用于中小規(guī)模的甲醇制氫生產。流化床甲醇制氫機:采用流化床反應器,催化劑顆粒在氣體流動作用下呈懸浮狀態(tài),傳熱和傳質,適合大規(guī)模生產,但設備結構相對復雜,操作難度較大。
設備與材質:一些小廠家生產的設備,可能在材料選用上有所妥協,或者生產工藝不夠成熟,設備在運行過程中可能更容易出現故障,使用壽命可能只有 8 到 10 年。適宜工況:若甲醇制氫機在設計的溫度、壓力、流量等參數范圍內穩(wěn)定運行,各部件的磨損和老化速度會相對較慢。
例如,在合適的溫度區(qū)間內,催化劑的活性能夠保持較好,設備的化學反應能夠順利進行,有利于延長設備使用壽命,一般可達 10 到 15 年。惡劣工況:如果設備長期在高溫、高壓、高負荷等惡劣條件下運行,或者原料甲醇的質量不佳。
技術更新換代即使設備本身還能正常運行,但隨著技術的不斷進步,如果出現了更、更節(jié)能、更環(huán)保的甲醇制氫技術和設備,原有的設備可能因為技術落后、能耗過高、生產效率低等原因,在 8 到 12 年左右就被淘汰。
清潔工作擦拭設備表面灰塵、油污,保持設備整潔,便于觀察設備狀況及發(fā)現潛在問題。清理設備周圍環(huán)境,清除雜物,確保操作空間安全、暢通。潤滑維護對設備的泵、電機等有運動部件的設備進行簡單潤滑,如添加少量潤滑油,檢查潤滑脂是否需要補充。
換熱器維護檢查換熱器進出口溫度、壓力,判斷換熱效率是否正常,若換熱效果下降,考慮是否有結垢堵塞問題。如發(fā)現結垢,可安排化學清洗或機械清洗,具體清洗方法依據換熱器類型和垢層情況而定,清洗后需對換熱效率進行測試。