CN101263081A - 低温氢气发生器 - Google Patents

低温氢气发生器 Download PDF

Info

Publication number
CN101263081A
CN101263081A CNA2006800332674A CN200680033267A CN101263081A CN 101263081 A CN101263081 A CN 101263081A CN A2006800332674 A CNA2006800332674 A CN A2006800332674A CN 200680033267 A CN200680033267 A CN 200680033267A CN 101263081 A CN101263081 A CN 101263081A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquid
distilled water
zero pour
hydrogen
degree centigrade
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.)
Pending
Application number
CNA2006800332674A
Other languages
English (en)
Inventor
S·J·埃克霍夫
A·R·伍德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honeywell International Inc
Original Assignee
Honeywell International Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honeywell International Inc filed Critical Honeywell International Inc
Publication of CN101263081A publication Critical patent/CN101263081A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

一种具有在化学氢化物和来自具有低于0摄氏度的凝固点的液体的蒸汽之间的氢气产生反应的氢气发生器。该液体从纯的使用或用蒸馏水稀释过的诸如乙醇和甲醇的醇，以及已经有溶解在其中的诸如氯化钙或氯化镁的不反应的盐的蒸馏水选择。

Description

低温氢气发生器
技术领域
本发明涉及氢气发生器。更特定地，本发明涉及运行在低环境温度的氢气发生器，例如低于水的凝固点的环境温度。
背景技术
氢气很有希望作为丰富的、清洁燃烧的燃料，其甚至可以取代汽油。减少温室气体的数量的优势将随着时间而变得更重要。氢气的燃烧产生水。
对不同的目的存在许多产生氢气的系统。据估计，每年生产超过九百万吨氢气。氢气通过诸如铝、镁、锂、以及这些的合金或氢化物的活性金属燃料和类似反应物与诸如过氧化氢、氟利昂、六氟化硫、水等“氧化剂”之间的化学反应产生。熔融金属也用作反应物之一。氢气产生材料已经研究出包括LiH、LiAlH4、NH3Al、Mg、MgH2、以及LiBH4。这些材料通常与水反应以产生氢气。
在很多情况下，最经济而有效的氢气发生器是将来自存储液体水的水蒸汽与化学氢化物反应的氢气发生器。水以环境温度存储且转化为水蒸汽以与化学氢化物反应。这些氢气发生器的主要问题在于，他们不能以冻结的水或冰运行在低于0摄氏度而不由于随液体水变成固体的膨胀而中断运行或有损害发生器的风险。
在本领域中，如果使用转化为水蒸汽的液体水和化学氢化物的氢气发生器能够运行在水存储在低于0摄氏度的温度，这将是有利的。
如果这样的氢气发生器将保持存储的液体水产生水蒸汽以与化学氢化物反应以产生氢气的优势而不关注较冷的温度，这将是另一优势。
其他优势在其后出现。
发明内容
现在已经发现，本发明的上述和其他优势可以以下列方式获得。具体地，本发明提供一种在低于水的凝固点的温度产生氢气的低温氢气发生器。
本发明以它的最简单的形式包括用于使用相同氢化物化学反应的相同氢气发生器中的水的另一液体替代物。替代液体从纯的使用或用蒸馏水稀释过的诸如乙醇和甲醇的醇，以及已经有溶解在其中的诸如氯化钙或氯化镁的不反应的盐的蒸馏水选择。所存储的液体以与当使用纯蒸馏水时相同的方式产生气体蒸汽。
附图说明
为了更完全地理解本发明，在此参考附图，其中：
图1是本发明可以用于其中的类型的氢气发生器的截面侧视图。
具体实施方式
本发明改进使用化学氢化物和来自存储蒸馏水的水蒸汽反应以产生氢气的氢气发生器的运行范围。蒸馏水用具有低于0摄氏度，且优选地低于15摄氏度且更优选地低于30摄氏度的凝固点的液体取代。该液体优选为醇或具有溶解在其中的非氢化物反应的盐的蒸馏水。
该图显示了常规的氢气发生器10，具有水室11、隔板13、阀盘15、粉末室17和燃料电池组件19。在使用中，水室11暴露到环境条件且当温度下降低于0摄氏度时，水将结冰，且因而它不会流动到燃料电池组件19内以转化成水蒸汽。氢气发生器也包括膜21，由Gore-Tex或不能渗透水但能渗透水蒸汽的另一材料制成。膜21将水室11和阀15隔开。水在膜21和阀15内侧的干氢气的接口处汽化。
化学氢化物的示例为LiH、LiAlH4、NH3 MgH2、以及LiBH4，但用于常规氢气发生器的其他氢化物也可以用于本发明。术语“化学氢化物”广泛地意指能够与液体反应以产生氢气的任何氢化物。
醇可以为甲醇或乙醇或用一些数量的蒸馏水稀释的这些醇之一。纯的甲醇具有-98摄氏度的凝固点且纯的乙醇具有-114摄氏度的凝固点。增加一定量的在0摄氏度结冰的蒸馏水，将增加凝固点到0摄氏度和该纯醇的凝固点之间的任何温度。
用于降低蒸馏水的凝固点的盐可以为任何不与化学氢化物反应的盐。示例为氯化钙和氯化镁，但是降低蒸馏水的凝固点且不与化学氢化物反应的任何盐都可以用于本发明。氯化钙将蒸馏水的凝固点降低至-30摄氏度。氯化镁将蒸馏水的凝固点降低至-15摄氏度。优选地，用于本发明的液体具有至少-15摄氏度且更优选为至少-30摄氏度的凝固点。
在蒸馏水中使用盐的一个优势在于，虽然它不反应以产生氢气，它将保持在溶液中且维持液体的降低的凝固点。使用醇作为液体与化学氢化物反应，随着醇在反应中用完，将导致凝固点升高。然而，由于例如纯甲醇具有远低于0摄氏度的凝固点，即-98摄氏度，这不会成为问题，除非大量蒸馏水也包含在反应物液体内。
尽管本发明的特定实施例已经图示并描述，其并不想要限制本发明，而由以下权利要求书限定的。

Claims (10)

1.在具有在来自存储蒸馏水的水蒸汽和化学氢化物之间的氢气产生反应的氢气发生器系统中，改进包括：
用具有低于0摄氏度的凝固点的液体取代所述蒸馏水，以产生用于所述反应的蒸汽；以及
其中，在低于0摄氏度的环境温度下，氢气产生反应继续运行。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述具有低于0摄氏度的凝固点的液体从包括醇、蒸馏水稀释的醇和具有溶解在其中的降低温度的盐的蒸馏水的组选择。
3.根据权利要求1所述的系统，其中所述液体具有零下15摄氏度的凝固点。
4.一种产生氢气的方法，包括步骤：
用化学氢化物填充氢气发生器；
用具有低于0摄氏度的凝固点的液体填充所述发生器；以及
当所述液体存储在低于9摄氏度的环境温度时，将所述化学氢化物和从所述液体形成的蒸汽反应以产生氢气。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述具有低于0摄氏度的凝固点的液体从包括醇、蒸馏水稀释的醇和具有溶解在其中的降低温度的盐的蒸馏水的组选择。
6.根据权利要求4所述的方法，其中所述液体具有零下15摄氏度的凝固点。
7.一种氢气发生器系统，包括：
反应室；
化学氢化物反应剂；以及
液体，其具有低于0摄氏度的凝固点且当转化成蒸汽时能够与所述化学氢化物反应以产生氢气；且
其中当所述液体存储在低于0摄氏度的环境温度时，氢气产生反应继续运行。
8.根据权利要求7所述的系统，其中所述具有低于0摄氏度的凝固点的液体从包括醇、蒸馏水稀释的醇和具有溶解在其中的降低温度的盐的蒸馏水的组选择。
9.根据权利要求7所述的系统，其中所述液体具有零下15摄氏度的凝固点。
10.根据权利要求7所述的系统，其中所述液体具有零下30摄氏度的凝固点。
CNA2006800332674A 2005-07-12 2006-07-12 低温氢气发生器 Pending CN101263081A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US69845705P 2005-07-12 2005-07-12
US60/698,457 2005-07-12
US11/209,591 2005-08-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101263081A true CN101263081A (zh) 2008-09-10

Family

ID=39962945

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800332674A Pending CN101263081A (zh) 2005-07-12 2006-07-12 低温氢气发生器
CNA2006800332689A Pending CN101263625A (zh) 2005-07-12 2006-07-12 燃料电池再充电器
CN2006800332176A Expired - Fee Related CN101263080B (zh) 2005-07-12 2006-07-12 发电机截流阀

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNA2006800332689A Pending CN101263625A (zh) 2005-07-12 2006-07-12 燃料电池再充电器
CN2006800332176A Expired - Fee Related CN101263080B (zh) 2005-07-12 2006-07-12 发电机截流阀

Country Status (1)

Country Link
CN (3) CN101263081A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112296330A (zh) * 2020-10-19 2021-02-02 湖北工业大学 具有低温活性的实时制氢铝基复合材料及其制备方法

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010162487A (ja) * 2009-01-16 2010-07-29 Sony Corp 圧電振動機器システムおよび電子機器
CN108879861A (zh) * 2018-07-25 2018-11-23 刘肖俊 一种多功能智能锂电池充电器

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3418995B2 (ja) * 1992-03-19 2003-06-23 株式会社日立製作所 化学反応設備
JP3681467B2 (ja) * 1996-03-29 2005-08-10 株式会社エクォス・リサーチ 燃料電池発電装置およびその運転方法
CN1396673A (zh) * 2001-07-13 2003-02-12 毛宗强 质子交换膜燃料电池发电机
US7544431B2 (en) * 2003-04-10 2009-06-09 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Regulated hydrogen production system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112296330A (zh) * 2020-10-19 2021-02-02 湖北工业大学 具有低温活性的实时制氢铝基复合材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN101263080A (zh) 2008-09-10
CN101263080B (zh) 2012-01-18
CN101263625A (zh) 2008-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5042220B2 (ja) 低温水素発生器
Kojima et al. Hydrogen generation by hydrolysis reaction of lithium borohydride
US7594939B2 (en) System for hydrogen storage and generation
US20060118201A1 (en) Mobile hydrogen delivery system
US9310025B2 (en) Hydrogen generating fuel cell cartridges
CN100553021C (zh) 燃料电池原位生产燃料的装置及方法
US8821834B2 (en) Hydrogen generator with aerogel catalyst
Hu et al. Clathrate hydrogen hydrate—a promising material for hydrogen storage
EP3052433B1 (en) A method of producing hydrogen
Marques et al. Gibbs free energy (ΔG) analysis for the NaOH (sodium-oxygen-hydrogen) thermochemical water splitting cycle
CA2308514A1 (en) Method of hydrogen generation for fuel cell applications and a hydrogen-generating system
Amica et al. Light metal hydride-based hydrogen storage system: Economic assessment in Argentina
WO2007096857A1 (en) A system for hydrogen storage and generation
CN101263081A (zh) 低温氢气发生器
JP2004538598A (ja) 乳化燃料を使用する燃料電池システム
KR20170089344A (ko) 고체 수소저장 장치, 및 고체 수소저장 시스템
Gang et al. Transient behavior of proton exchange membrane fuel cells over a cobalt–phosphorous/nickel foam catalyst with sodium borohydride
CN201154897Y (zh) 一种简易型便携式氢气发生器
JP2002319418A (ja) 水素供給システム
US6548200B2 (en) Cold starting of gasoline fueled fuel cell
US20060159613A1 (en) Hydrogen storage materials
JP5355135B2 (ja) 燃料電池発電設備
US20230183061A1 (en) Dehydrogenation reaction device and system having the same
EP3551325B1 (fr) Composition aqueuse d'hydrures
CN117594827A (zh) 脱氢反应装置及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080910