CN104192796B - 一种自搅拌制氢装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种自搅拌制氢装置，包括密封反应腔，氢气排出管道，气动旋转叶片，搅拌叶片，搅拌轴，燃料储料仓，进料系统和真空系统；所述密封反应腔内包括反应液体仓，所述氢气排出管道截面为方形，在该管道的路径上设置气动旋转叶片，该气动旋转叶片可随着氢气的排出而发生旋转，该气动旋转叶片的旋转轴可传动的连接到搅拌轴，搅拌轴的一端延伸到液相反应物的液面以下，并且端部安装有搅拌叶片，所述燃料储料仓为可密封结构，进料系统包括液相进料系统和燃料进料系统，燃料进料系统与燃料储料仓连接，液相进料系统包括进料口和进料阀，真空系统用来给密封腔抽真空。

Description

一种自搅拌制氢装置
技术领域
本发明涉及制氢技术领域，具体的涉及一种自搅拌制氢装置。
背景技术
氢气，是目前为止公认的最环保，绿色的能源，其燃烧产物为水，没有任何负面的环境影响。氢气经燃料电池转化成电能的效率最高，理论上可达95％以上。目前氢气应用的主要障碍有：笨重的贮氢罐，罐与氢质量比约为80∶1；贮氢金属工作稳定性差，且成本高；而利用含金属镁，铝，锌等的材料，与含水的溶液进行反应制取氢气是一种方便，且经济的方法，用于含金属镁，铝，锌等的材料与含水溶液反应制氢的主要问题在于反应控制复杂，其反应过程中会产生氢氧化物沉积在燃料用的含金属镁等的反应物表面，抑制其与水的进一步反应，导致反应物反应不完成，成本高昂，于是，研究设计出结构简单，控制方便的自搅拌的制氢装置具有现实的意义。
发明内容
本发明的目的是：解决现有技术中的问题，提供一种自搅拌的制氢装置，简单方便的控制制氢反应过程。
本发明的自搅拌制氢装置包括密封反应腔，氢气排出管道，气动旋转叶片，搅拌叶片，搅拌轴，燃料储料仓，进料系统和真空系统；所述密封反应腔内包括反应液体仓，所述氢气排出管道截面为方形，在该管道的路径上设置气动旋转叶片，该气动旋转叶片可随着氢气的排出而发生旋转，该气动旋转叶片的旋转轴可传动的连接到搅拌轴，搅拌轴的一端延伸到液相反应物的液面以下，并且端部安装有搅拌叶片，所述燃料储料仓为可密封结构，进料系统包括液相进料系统和燃料进料系统，燃料进料系统与燃料储料仓连接，液相进料系统包括进料口和进料阀，真空系统用来给密封腔抽真空。其中，各部件的安装部位，以及固定方式是本领域普通技术人员容易做到的。燃料为含镁的金属，含锌的金属，含硅的金属，含铝的金属，它们的合金，氢化物或混合物。燃料制备成多孔的块状，优选制备成多孔的球团。液相反应物为含水的液相或含醇的液相。
进一步的，本发明的自搅拌制氢装置中，所述启动旋转叶片旋转轴的一端延伸到反应液相的液面以下，并在该端部安装搅拌叶片。
进一步的，本发明的自搅拌制氢装置中，所述旋转轴通过省力传动连接搅拌轴。
进一步的，本发明的自搅拌制氢装置中，所述旋转轴通过齿轮减速机构连接搅拌轴。
进一步的，本发明的自搅拌制氢装置中，所述旋转轴通过链条减速机构连接搅拌轴。
进一步的，本发明的自搅拌制氢装置中，燃料为含镁的金属，含锌的金属，含硅的金属，含铝的金属，它们的合金，氢化物或混合物，燃料制备成多孔的球团，液相反应物为含水的液相或含醇的液相。
本发明的有益效果是：通过本发明的制氢装置，抽真空空后，充入氢气或氮气，加载燃料使之与液相反应物反应，产生氢气，氢气通过氢气排出管道排出，氢气排出时产生的气流带动气动旋转叶片旋转，该气动旋转叶片的旋转轴可传动的连接到搅拌轴，搅拌轴的一端延伸到液相反应物的液面以下，并且端部安装有搅拌叶片，这样，气动旋转叶片带动搅拌叶片旋转，搅动反应液体，使燃料表面产生的氢氧化物分散到液相中，而不能沉积在燃料的表面，促进了反应的持续进行，节约燃料，采用省力传动连接，还可以防止氢气流量小的时后带动搅拌，促进反应速率加快，本发明的氢气发生装置结构简单，控制方便，可以利用化学反应产生的氢气压力，产生搅拌作用，避免了外设搅拌装置的复杂设备，方便的产生氢气。
附图说明
图1是便携式自中断制氢装置示意图。
图中：密封反应腔1、氢气排出管道2、气动旋转叶片3、搅拌叶片4、搅拌轴5、反应液体仓6，燃料进料系统7，液相进料系统8。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种自搅拌制氢装置包括密封反应腔，氢气排出管道1，气动旋转叶片3，搅拌叶片4，搅拌轴5，燃料储料仓，进料系统7和真空系统；所述密封反应腔内包括反应液体仓6，所述氢气排出管道1截面为方形，在该管道的路径上设置气动旋转叶片4，该气动旋转叶片4可随着氢气的排出而发生旋转，该气动旋转叶片3的旋转轴可传动的连接到搅拌轴5，搅拌轴5的一端延伸到液相反应物的液面以下，并且端部安装有搅拌叶片4，所述启动旋转叶片3旋转轴的一端延伸到反应液相的液面以下，并在该端部安装搅拌叶片4。所述旋转轴通过省力传动连接搅拌轴。所述旋转轴通过齿轮减速机构连接搅拌轴。所述旋转轴通过链条减速机构连接搅拌轴5。
所述燃料储料仓为可密封结构，进料系统包括液相进料系统8和燃料进料系统7，燃料进料系统7与燃料储料仓连接，液相进料系统8包括进料口和进料阀，真空系统用来给密封腔抽真空。燃料为含镁的金属，含锌的金属，含硅的金属，含铝的金属，它们的合金，氢化物或混合物，燃料制备成多孔的球团，液相反应物为含水的液相或含醇的液相。反应液体仓6内加反应液相，关闭阀门，使密封反应腔密封，抽真空排出空气，充氢气至大气压或略低于大气压，然后通过进料系统加载燃料，使燃料与液相接触产生氢气，产生的氢气达到一定压力后通过氢气排出管道排出，氢气通过氢气排出管道时，气流带动气动旋转叶片旋转，传动到搅拌轴，搅拌叶片转动，搅拌液相，使反应产生的氢氧化物沉淀分散在液相中，防止沉积在燃料表面。
参见附图，在反应液体仓6内加反应液相，关闭阀门，使密封反应腔1密封，抽真空排出空气，充氢气至大气压或略低于大气压，然后通过进料系统加载燃料，使燃料与液相接触产生氢气，产生的氢气达到一定压力后通过氢气排出管道2排出，氢气通过氢气排出管道2时，气流带动气动旋转叶片旋转，传动到搅拌轴，搅拌叶片转动，搅拌液相，使反应产生的氢氧化物沉淀分散在液相中，防止沉积在燃料表面。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自搅拌制氢装置，包括密封反应腔，氢气排出管道，气动旋转叶片，搅拌叶片，搅拌轴，燃料储料仓，进料系统和真空系统；所述密封反应腔内包括反应液体仓，所述氢气排出管道截面为方形，在该管道的路径上设置气动旋转叶片，该气动旋转叶片可随着氢气的排出而发生旋转，该气动旋转叶片的旋转轴可传动的连接到搅拌轴，搅拌轴的一端延伸到液相反应物的液面以下，并且端部安装有搅拌叶片，所述燃料储料仓为可密封结构，进料系统包括液相进料系统和燃料进料系统，燃料进料系统与燃料储料仓连接，液相进料系统包括进料口和进料阀，真空系统用来给密封腔抽真空。
2.根据权利要求1所述的一种自搅拌制氢装置，其特征在于，所述气动旋转叶片旋转轴的一端延伸到反应液相的液面以下，并在该端部安装搅拌叶片。
3.根据权利要求1所述的一种自搅拌制氢装置，其特征在于，所述旋转轴通过省力传动连接搅拌轴。
4.根据权利要求3所述的一种自搅拌制氢装置，其特征在于，所述旋转轴通过齿轮减速机构连接搅拌轴。
5.根据权利要求3所述的一种自搅拌制氢装置，其特征在于，所述旋转轴通过链条减速机构连接搅拌轴。
6.根据权利要求1至5任一所述的一种自搅拌制氢装置，其特征在于，燃料为含镁的金属，含锌的金属，含硅的金属，含铝的金属，镁、锌、硅、铝的合金，氢化物或混合物，燃料制备成多孔的球团，液相反应物为含水的液相或含醇的液相。
7.根据权利要求1至5中任一所述的一种自搅拌制氢装置，其特征在于，在反应液体仓内加反应液相，关闭阀门，使密封反应腔密封，抽真空排出空气，充氢气至大气压或略低于大气压，然后通过进料系统加载燃料，使燃料与液相接触产生氢气，产生的氢气达到一定压力后通过氢气排出管道排出，氢气通过氢气排出管道时，气流带动气动旋转叶片旋转，传动到搅拌轴，搅拌叶片转动，搅拌液相，使反应产生的氢氧化物沉淀分散在液相中，防止沉积在燃料表面。
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