CN102153048A - 一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置 - Google Patents

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肖学山
易贝贝
林根文
王涛
赵祥娟
姜大伟
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Abstract

本发明提供了一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置，属新能源技术领域。本发明的连续可控制氢装置由储料器(2)和氢气反应器(9)构成，氢气反应器为罐装结构，设有进料口(7)、进水口(8)、氢气出口(11)、卸压阀、排液口；其特点是：氢气反应器(9)的上部设有可拆卸的储料器(2)，储料器上部设有加料口(1)；反应器(9)的顶部设有进料口(7)，进料可做到定时定量可控；反应器的底部设有排液口，便于产物的回收循环利用；并且为了安全，反应器上部设有一根带有卸压阀的卸压管。本发明在中性常温下进行制取氢气，具有结构简单、造价低廉、工艺可靠安全、连续可控制氢速率高、反应产物能再生循环利用、对环境没有污染等优点。

Description

一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置
技术领域
本发明涉及一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置，属新能源技术领域。
背景技术
氢能具有来源广泛、清洁环保、可储存和可再生等优点，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。就长远和宏观而言，氢的主要来源是水，从水中提取氢气并以此作为汽车燃料也是科学家多年来努力研究的方向。目前，硼氢化物是一种高储氢含量的材料，既能催化水解释放氢气作为高容量、高纯氢源材料，又可直接通过电化学方式作为高容量负极材料，但硼氢化物极易水解，平时必须将其保持在强碱性溶液中。硼氢化物水解是放热反应，在较高的温度下，生成的氢气会将溶液中的碱液带出，如果不除掉氢气中的碱性杂质，则会对燃料电池的电堆造成损害，缩短电堆的使用寿命。因此，金属通过水解反应产生氢气，是一种很有前景的储存和运输能量的方式，金属或合金水解制氢技术可直接应用于燃料电池的燃料氢系统，可克服燃料电池储氢成本、体积、重量和安全性等问题。而金属铝或铝复合材料水解制氢技术能量密度高，原材料来源广泛、价格低廉，与水反应生成物对环境友好等特点，而深受关注。铝-水反应规模制氢的潜在应用价值很大，该反应在常温和中性下进行制取氢气，成本低廉，使用安全，反应产物能再生循环利用，对环境没有污染。本专利就提供一种利用铝基复合物在中性和常温下水解制氢的连续可控制氢装置。
发明内容
本发明的目的是对原有的碱性制氢装置进行一些必要的改造和重新设计，以克服过去碱性制氢装置存在的一些缺点和不足之处，使制氢装置结构简洁化，并实现中性和常温下连续可控。
本发明的一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置，主要由储料器和氢气反应器构成，氢气反应器为罐装结构，设有氢气出口、进料口、进水口、排液口、卸压阀；其特征在于，氢气反应器的上部设有可拆卸的储料器，反应器的顶部设有进料口；反应器的底部设有排液口，便于产物的回收循环利用；反应器的顶部设有氢气出口，并且为了安全，反应器上部设有一根带有卸压阀的卸压管；反应器上端设置有呈对称布置的波纹管法兰、波纹管，该处即为储料器和氢气反应器的连接合缝处；储料器上端有加料口，当储料不足时可随时添加而不影响系统正常运行；储料仓紧接着储料器；在储料仓和出料口中间设置有带弹簧拉杆的阀门，可实现进料的定时定量可控。所述的加料口和储料仓之间设有密封圈，防生成的氢气逸出。
上述的反应原料是本申请人研制的铝基复合物，该铝基复合物在常温常压下与纯水持续反应生成氢气和能再生循环利用的羟基氧化铝，上述的反应水是中性常温水。
本发明提供的铝基复合物常温下连续可控制氢装置，将储料器从氢气反应器上拆卸下来，然后将水注入反应器内，将铝基复合物装填在储料仓内，重新将储料器和氢气反应器组装在一起，二者螺旋密封连接。需要启动制氢装置时，拉开储料器下部的出料口处的阀门，使铝基复合物流入反应器内与水作用快速产生氢气，生产的氢气从氢气出口输出。和其它碱性制氢装置不同，由于是与常温中性水反应，产生的氢气内不含有碱液或碱性杂质，所以本发明制氢装置无需气液分离部分和除碱装置来去除氢气中含有的碱液。因此该装置结构简单、造价低廉、工艺可靠安全。
储料器上部设有加料口，且储料器下部的出料口处设有阀门，可根据需要随时调节进料量，当反应水消耗完全时，停止产氢，通过排液口回收废液并循环利用，更换新鲜反应水。因为本制氢反应的产物是能再生循环利用的羟基氧化铝，因此本发明的铝基复合物常温下连续可控制氢装置具有结构简单、造价低廉、工艺可靠安全、制氢速率高、反应产物能再生循环利用、对环境没有污染等优点。
附图说明
图1为本发明的铝基复合物常温下连续可控制氢装置的结构示意图。
图中：1—加料口，2—储料器，3—储料仓，4—阀门，5—弹簧拉杆，6—出料口，7—进料口，8—进水口，9—氢气反应器，10—波纹管法兰、波纹管，11—氢气出口，12—密封圈。
具体实施方式
结合附图和实施例将本发明的新型制氢装置进一步叙述于后。
一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置，如图1所示。本发明铝基复合物常温下连续可控制氢装置，主要由储料器2和氢气反应器9构成；其特征在于，氢气反应器9的上部设有可拆卸的储料器2，反应器9的顶部设有进料口7；反应器的底部设有排液口，便于产物的回收循环利用；反应器的顶部设有氢气出口11，并且为了安全，反应器上部设有一根带有卸压阀的卸压管；反应器上端设置有呈对称布置的波纹管法兰、波纹管10，该处即为储料器和氢气反应器的连接合缝处；储料器2上端有加料口1，当储料不足时可随时添加而不影响系统正常运行；紧接着是储料仓3；在储料仓3和出料口6中间设置有带弹簧拉杆5的阀门4，可实现进料的定时定量可控。
本发明铝基复合物常温下连续可控制氢装置具体使用过程如下：
如图1所示，将储料器2从氢气反应器9上拆卸下来，然后将水注入反应器9内，将铝基复合物装填在储料仓3内，重新将储料器2和氢气反应器9组装在一起，二者螺旋密封10连接。需要启动制氢装置时，拉开储料器2下部的出料口6处的阀门4，使铝基复合物流入反应器9内与水作用快速产生氢气，生产的氢气从氢气出口11输出。
储料器2上部设有加料口1，且储料器下部的出料口6处设有带弹簧拉杆5的阀门4，可根据需要随时调节进料量，当反应水消耗完全时，停止产氢，通过排液口回收废液并循环利用，更换新鲜反应水。本装置制氢反应生成的另一产物是能再生循环利用的羟基氧化铝。

Claims (3)

1.一种铝基复合物常温下连续可控制氢装置，主要由储料器(2)和氢气反应器(9)构成，氢气反应器为罐装结构，设有氢气出口(11)、进料口(7)、进水口(8)、排液口、卸压阀；其特征在于：氢气反应器(9)的上部设有可拆卸的储料器(2)，反应器的顶部设有进料口(7)，反应器的底部设有排液口，反应器的顶部设有氢气出口(11)，反应器上部设有一根带有卸压阀的卸压管；储料器上端有加料口(1)，储料仓(3)紧接着储料器，在储料仓(3)和出料口(6)中间设置有带弹簧拉杆(5)的阀门(4)。
2.根据权利要求1所述的铝基复合物常温下连续可控制氢装置，其特征在于所述的储料器(2)和氢气反应器(9)的连接合缝处设置有呈对称布置的波纹管法兰、波纹管(10)。
3.根据权利要求1所述的铝基复合物常温下连续可控制氢装置，其特征在于所述的加料口(1)和储料仓(3)之间设有密封圈(12)。
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