CN100560476C - 一种采用光催化的制氢装置 - Google Patents
一种采用光催化的制氢装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN100560476C CN100560476C CNB2007100726831A CN200710072683A CN100560476C CN 100560476 C CN100560476 C CN 100560476C CN B2007100726831 A CNB2007100726831 A CN B2007100726831A CN 200710072683 A CN200710072683 A CN 200710072683A CN 100560476 C CN100560476 C CN 100560476C
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- reaction vessel
- gas
- inlet pipe
- light
- producing hydrogen
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Catalysts (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Abstract
一种采用光催化的制氢装置，它涉及制氢装置。它解决了现有制氢装置不能连续稳定制氢，易污染和安全性差的问题。本发明的反应容器内设有环形水冷器，光源设在环形水冷器的圆心处，环形水冷器与循环冷却进水管和循环冷却出水管连通，气体输入管路上设有压力计、取样阀和惰性气体输入阀，循环泵的输入端与气体输入管路相连，循环泵的输出端与气体平衡器的输入端连接，气体平衡器的输出端与反应容器相连通，气体输出管路的一端与反应容器相连通，另一端与气体输入管路连通。本发明能实时监测、连续稳定制氢；无污染、安全性好。
Description
技术领域
本发明涉及制氢装置，尤其是涉及紫外光、可见光以及太阳光催化制氢装置。
背景技术
人类能源体系的结构在不断地变化。目前，人类正在从以石油、烃类等液体燃料为主，向以天然气、氢气等气体燃料为主的能源方向发展。这种变化表明，从21世纪中期开始，人类社会将逐渐步入氢经济时代。氢，作为一种可再生的二次能源，其热值高，反应速度快，制备途径多，储存方式多样，适应各种工业需求。氢在释放能量后的副产物是水，对环境的污染轻。对于解决人类可持续发展中所面临的能源问题具有重要意义。目前，制氢的方式是多种多样的，有化合物重整、分解、光解或水解等，也可通过电解水制氢，或是利用产氢微生物进行发酵或光合作用来制取氢气。太阳能光催化分解水制氢，没有统一的、商业化的装置，且多数不能实现制氢性能的连续稳定，易污染环境、安全性差。
发明内容
本发明为了解决现有光催化制氢装置没有统一的、商业化的装置，且多数不能实现制氢性能的连续稳定，易污染环境和安全性差的问题，提供了一种采用光催化的制氢装置，解决上述问题的具体技术方案如下：
本发明包含循环泵1、阀门2、压力计4、取样阀6、气体输入管路9、循环冷却进水管10、循环冷却出水管11、气体输入阀12和气体输出管路13，它还包含有反应容器3、光源5、气体平衡器7和磁力搅拌器14，反应容器3采用石英、玻璃或不锈钢材料制成，反应容器3的壁腔内盛有水和催化剂，反应容器3内设有环形水冷器8，光源5设在环形水冷器8的圆心处，环形水冷器8的上端与循环冷却进水管10和循环冷却出水管11连通，循环冷却进水管10和循环冷却出水管11分别与循环水源连接，反应容器3的底端面设在磁力搅拌器14上方，气体输入管路9上设有压力计4、取样阀6和气体输入阀12，管路内充入气体，循环泵1的输入端与气体输入管路9相连，循环泵1的输出端与气体平衡器7的输入端连接，气体平衡器7内盛有液体，液体为水，气体平衡器7的输出端与反应容器3相连通，气体输出管路13的一端与反应容器3相连通，气体输出管路13的另一端与阀门2的一端连接，阀门2的另一端与气体输入管路9连通。
本发明的优点如下：能采用多种光源，而且更换发光光源非常简单；反应容器3为内置式，可使光源发出的光得到充分利用；可在线实时监测、评价连续稳定；实时通入保护气体，安全性好。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。图中16是放水阀，17是橡胶密封盖。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1描述本实施方式。本实施方式由循环泵1、阀门2、反应容器3、压力计4、光源5、取样阀6、气体平衡器7、气体输入管路9、循环冷却进水管10、循环冷却出水管11、气体输入阀12、气体输出管路13和磁力搅拌器14组成，反应容器3采用石英、玻璃或不锈钢材料制成，反应容器3的壁腔内装有水和催化剂，反应容器3内设有环形水冷器8(石英材料制得更有利于光的透过)，光源5设在环形水冷器8的圆心处，光源5采用高压汞灯或高压氙灯，环形水冷器8的上端与循环冷却进水管10和循环冷却出水管11连通，循环冷却进水管10和循环冷却出水管11分别与循环水源连接，反应容器3的底端面设在磁力搅拌器14上方，气体输入管路9上设有压力计4、取样阀6和气体输入阀12，管路内经气体输入阀12充入气体，气体采用惰性气体N2或Ar气，循环泵1的输入端与气体输入管路9相连，循环泵1的输出端与气体平衡器7的输入端连接，气体平衡器7内盛有液体，液体为水，气体平衡器7的输出端与反应容器3相连通，气体输出管路13的一端与反应容器3相连通，气体输出管路13的另一端与阀门2的一端连接，阀门2的另一端与气体输入管路9连通。
气体平衡器7用来控制氢装置内的压力。
具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于还增加有风冷器15，风冷器15设在反应容器3的上方。保证光源稳定的发光和延长使用寿命。
具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一的不同点在于在反应容器3壁腔内还增加有空穴牺牲剂，空穴牺牲剂采用甲醇，按质量百分比甲醇占水的5～10％。
具体实施方式四：本实施方式的催化剂为：NaTaO3、KTaO3、NaNbO3或KNbO3。
具体实施方式五：本实施方式的反应容器3壁腔内水和催化剂按质量百分比催化剂占水的0.025～0.125％。
具体实施方式六：本实施方式的反应容器3的上端面采用橡胶材料密封。
本发明的工作原理：
向管路内通入惰性气体(N2，Ar)将装置中的空气排净；开启循环泵1、磁力搅拌器14(型号为：85-2常州国华电器有限公司生产)和光源5；反应容器3开始反应后即获得氢，并经取样阀6输出和随时进行检测。
光催化分解水制氢是一种清洁无污染的制氢方式，将太阳能转化为氢能，可以形成一种良性循环的能源体系。
Claims (8)
1、一种采用光催化的制氢装置，它包含循环泵(1)、阀门(2)、压力计(4)、取样阀(6)、气体输入管路(9)、循环冷却进水管(10)、循环冷却出水管(11)、气体输入阀(12)和气体输出管路(13)，其特征在于它还包含有反应容器(3)、光源(5)、气体平衡器(7)和磁力搅拌器(14)，反应容器(3)采用石英、玻璃或不锈钢材料制成，反应容器(3)的壁腔内盛有水和催化剂，反应容器(3)内设有环形水冷器(8)，光源(5)设在环形水冷器(8)的圆心处，环形水冷器(8)的上端与循环冷却进水管(10)和循环冷却出水管(11)连通，循环冷却进水管(10)和循环冷却出水管(11)分别与循环水源连接，反应容器(3)的底端面设在磁力搅拌器(14)上方，气体输入管路(9)上设有压力计(4)、取样阀(6)和气体输入阀(12)，管路内充入气体，循环泵(1)的输入端与气体输入管路(9)相连，循环泵(1)的输出端与气体平衡器(7)的输入端连接，气体平衡器(7)内盛有液体，液体为水，气体平衡器(7)的输出端与反应容器(3)相连通，气体输出管路(13)的一端与反应容器(3)相连通，气体输出管路(13)的另一端与阀门(2)的一端连接，阀门(2)的另一端与气体输入管路(9)连通。
2、根据权利要求1所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于它还包含有风冷器(15)，风冷器(15)设在反应容器(3)的上方。
3、根据权利要求1所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于在反应容器(3)壁腔内还包含有空穴牺牲剂，空穴牺牲剂采用甲醇，按质量百分比甲醇占水的5～10％。
4、根据权利要求1所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于催化剂为：NaTaO3、KTaO3、NaNbO3或KNbO3。
5、根据权利要求1或4所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于反应容器(3)壁腔内水和催化剂按质量百分比催化剂占水的0.025～0.125％。
6、根据权利要求1所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于光源(5)为高压汞灯或高压氙灯。
7、根据权利要求1所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于管路内的气体采用惰性气体N2或Ar气。
8、根据权利要求1所述的一种采用光催化的制氢装置，其特征在于反应容器(3)的上端面采用橡胶材料密封。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100726831A CN100560476C (zh) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | 一种采用光催化的制氢装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNB2007100726831A CN100560476C (zh) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | 一种采用光催化的制氢装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101139084A CN101139084A (zh) | 2008-03-12 |
| CN100560476C true CN100560476C (zh) | 2009-11-18 |
Family
ID=39191219
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNB2007100726831A Expired - Fee Related CN100560476C (zh) | 2007-08-20 | 2007-08-20 | 一种采用光催化的制氢装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN100560476C (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107585739A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-16 | 华中科技大学 | 一种基于微波重整甲烷蒸汽的车载制氢装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102874751A (zh) * | 2012-09-28 | 2013-01-16 | 华东理工大学 | 一种提高溴化银/二氧化钛光解水制氢效率的方法 |
| CN103359686B (zh) | 2013-07-15 | 2015-04-22 | 中盈长江国际新能源投资有限公司 | 一种采集太阳光的光催化反应系统 |
| CN105923603B (zh) * | 2016-04-26 | 2018-02-02 | 碧城（上海）新能源科技有限公司 | 安全型合成氢燃料及其制备方法 |
| CN110467152B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-02-26 | 西安交通大学 | 一种基于高聚光点光源的光热耦合微流道制氢反应装置 |
| CN114955993B (zh) * | 2022-06-10 | 2023-10-27 | 天津大学 | 光催化降解聚酯塑料连续制氢的装置 |
-
2007
- 2007-08-20 CN CNB2007100726831A patent/CN100560476C/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| "利用太阳能规模制氢". 郭烈锦，刘涛，纪军，赵亮，郝小红，延卫.科技导报，第23卷第2期. 2005 |
| "新型双床光催化分解水制氢体系的构建". 延卫，刘义亮，梁慧荣，郭烈锦.2004全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑. 2004 |
| "利用太阳能规模制氢". 郭烈锦，刘涛，纪军，赵亮，郝小红，延卫.科技导报，第23卷第2期. 2005 * |
| "新型双床光催化分解水制氢体系的构建". 延卫，刘义亮，梁慧荣，郭烈锦.2004全国太阳能光化学与光催化学术会议专辑. 2004 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107585739A (zh) * | 2017-08-30 | 2018-01-16 | 华中科技大学 | 一种基于微波重整甲烷蒸汽的车载制氢装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN101139084A (zh) | 2008-03-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN100560476C (zh) | 一种采用光催化的制氢装置 | |
| Abbasi et al. | ‘Renewable’hydrogen: prospects and challenges | |
| CN101941418B (zh) | 厢式制氢加氢站 | |
| CN202440492U (zh) | 一种培养产油微藻的光生物反应器 | |
| CN102021110B (zh) | 双腔室厌氧沼气二次发酵装置 | |
| CN104211012B (zh) | 一种氢气能源制备并提纯的工作系统及其控制方法 | |
| CN101857204B (zh) | 一种低压下纯化碘硫循环中硫酸相的工艺与装置 | |
| CN103627626B (zh) | 光通道光合生物制氢装置 | |
| CN203159207U (zh) | 一种基于铝与碱溶液反应的制氢发生器 | |
| CN101067209B (zh) | 高温蒸汽电解制氢电极测试装置 | |
| CN216688099U (zh) | 一种可提高能源利用率的沼气发电装置 | |
| CN103515638B (zh) | 一种制氢-储氢发电一体系统 | |
| CN110144289B (zh) | 一种生物质暗光联合连续制氢装置 | |
| CN205420560U (zh) | 一种光电催化产氢装置 | |
| CN205319238U (zh) | 一种粉煤分质转化装置 | |
| CN203754711U (zh) | 一种光合细菌制氢装置 | |
| CN2866506Y (zh) | 工业化发酵制氢反应设备 | |
| CN204198408U (zh) | 一种氢气能源制备并提纯的工作系统 | |
| CN212776795U (zh) | 一种天然气管道储气装置 | |
| CN205133593U (zh) | 一种生物制氢设备 | |
| CN104495748B (zh) | 一种天然气裂解制氢中燃料气中压改低压使用装置及方法 | |
| CN215388564U (zh) | 一种多段变压吸附制氢装置 | |
| CN201217634Y (zh) | 一种自控供氢的硼氢化物制氢装置 | |
| CN203257616U (zh) | 一种新型太阳能热泵 | |
| CN103275864A (zh) | 一种光发酵产氢反应器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20091118 Termination date: 20100820 |