CN108793072A - 一种硼氢化钠水解制氢装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硼氢化钠水解制氢装置，包括依次连接的供水器、投料室、振动室、反应室、干燥室、冷却室；所述振动室包括弹簧片、线圈、衔铁、铁芯、连接块；所述投料室的外侧固定有支撑座；所述连接块上端面和支撑座的顶部底面焊接，连接块上端面下端面和铁芯连接，弹簧片装夹在连接块与振动室外壁之间，弹簧片下侧面安装装有衔铁，铁芯的侧边设置有线圈。本发明是一种全新的硼氢化钠水解制氢装置，并且结构简单、操作方便、制氢快速。本发明的装置可以控制反应中药品纯水的温度，实现在指定温度下发生反应，通过控制振动装置，实现药品能够完全进入反应仓，反应完全，减少浪费，并且制备过程中，通过干燥装置和冷却装装置实现制氢纯度高，制备过程安全。

Description

一种硼氢化钠水解制氢装置
技术领域
本发明属于氢能制备领域，具体涉及一种硼氢化钠水解制氢装置。
背景技术
氢能是当前清洁能源之一，同时也是一种可再生资源，对比煤、石油等一系列能源，氢能可实现零污染应用，在当前是比较好的能源之一。制氢技术是当前需要解决的一个重要难题，有电解水制氢，水煤气法制氢，石油裂解和天然气制氢等，但是这些制备方法损耗大、成本高，硼氢化钠水解制氢是当前较好的方法，但是缺乏一种好的制氢装置。
现在专利CN201310201903.1公开了一种硼氢化钠水解制氢装置，主体结构包括储液罐、蠕动泵、测压点、进液口、分布板、测温点、浓相段、扩大段、挡板、石棉网、气体出口、串联阀门、废液回收罐、液体输送管、微小流化床、阀门和风帽；微小流化床通过串联阀门与液体输送管串联式固定连通，储液罐与蠕动泵固定连通，蠕动泵与微小流化床固定连通，微小流化床上制有分布板、测温点、浓相段、扩大段、挡板、石棉网、气体出口、串联阀门和阀门，阀门与废液回收罐对接实现反应废液的收集；专利CN200910248476.6公开了一种硼氢化钠水解制氢装置，包括硼氢化钠催化反应器、硼氢化钠水溶液原料储罐、微型计量泵、气液分离器和氢气净化器；硼氢化钠水溶液原料储罐通过微型计量泵与催化反应器的物料进口管路相连，催化反应器的产物物料进口通过管路与气液分离器的物料进口相连，气液分离器的气体出口与氢气净化器的入口相连，气液分离器的液体出口及氢气净化器的废液出口通过管路与废液收集装置相连；氢气净化器的气体出口通过管路与氢气收集或使用装置相连。
发明内容
发明目的：针对现有技术存在的问题，本发明提供一种硼氢化钠水解制氢装置，该装置可以在指定温度下发生反应、药品反应完全、避免产生浪费、制氢纯度高、制备过程安全。
技术方案：为了实现上述目的，如本发明所述一种硼氢化钠水解制氢装置，包括依次连接的供水器、投料室、振动室、反应室、干燥室、冷却室；所述振动室包括弹簧片、线圈、衔铁、铁芯、连接块；所述投料室(3)外侧和支撑座(7)相连接配合；所述连接块上端面和支撑座的顶部底面焊接，连接块上端面下端面和铁芯连接，弹簧片装夹在连接块上，位于连接块与振动室外壁之间，弹簧片下侧面安装装有衔铁，线圈设置在铁芯的侧边。
其中，所述供水器通过投输水管与投料室连接；所述供水器上设置有键盘、按钮开、按钮关以及显示屏。所述供水器提供的是纯水，具有加热功能，通过操作键盘设置供水器温度，按下按钮开通入设定的水量，按下按钮关关闭通水。
作为优选，所述投料室为圆锥形，投料室上设置有仓门并通过铰链固定连接。通过仓门投入所需的催化剂和硼氢化钠。
其中，所述反应室设置在投料室底端，所述反应室包括密封圈和腔室，通过密封圈将连接的投料室的下端出口和腔室密封。
反应室底部还设置有一个橡皮塞，便于废料的排出。
其中，所述腔室通过第一输气管与干燥室连接。
作为优选，所述干燥室内部装有干燥棉，一端和冷却室相连；所述冷却室内部装有干冰和第二输气管。
进一步地，所述投料室底部设置有单通阀位于在反应室上方。
单通阀上设有一孔，孔径大小和投料室内部孔径大小相同，旋转单通阀使孔的方向向上，使得投入的药品能方便的进入到反应室内，旋转单通阀90度使得侧面能够对投料室实现密封，反应产生的气体不会向上流出，产生泄露。
作为优选，所述冷却室边缘线和水平线夹角为30-40°，冷却温度形成一种线性冷却。防止产生的氢气从干燥室流入过来产生急速冷却，防止产生危险。
其中，所述弹簧片的弹性系数选用3000N/m～5000N/m。
作为优选，所述连接块采用聚四氟乙烯材料；所述干燥棉采用碱石灰。
工作原理：本装置使用时，首先操作键盘设置供水器温度，按下按钮开通入设定的水量，按下按钮关关闭通水；打开仓门投入所需的催化剂，之后在加入一定量的硼氢化钠，同时线圈通入双脉冲电源，当正周期电流接通时，铁芯具有磁性，吸附衔铁拉动弹簧片和投料室非接触，当正周期电流转变成零时，铁芯磁性消失，衔铁受弹簧片的复原力与铁芯分离，从而撞击投料室一次，完成一次撞动，当电流由零变成负周期电流时，铁芯具有磁性，吸附衔铁拉动弹簧片和投料室非接触，当负周期电流转变成零时，铁芯磁性消失，衔铁受弹簧片的复原力与铁芯分离，从而撞击投料室一次，完成一次撞动，反复进行则产生连续性振动，使投入的料能够全部进入到反应室的内；转动单通阀使侧面封闭投料仓内孔使得气体不会从上端流出产生泄露；水解产生的氢气通过第一输气管进入干燥室通过干燥棉实现干燥，在通过输气管进入冷却室实现冷却。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、本发明是一种全新的硼氢化钠水解制氢装置，并且结构简单、操作方便、制氢快速。
2、本发明的装置可以控制反应中药品纯水的温度，实现在指定温度下发生反应。
3、本发明的装置可通过控制振动装置，实现药品能够完全进入反应仓，反应完全，减少浪费。
4、本发明的装置制备过程中，通过干燥装置和冷却装装置实现制氢纯度高，制备过程安全。
附图说明
图1为本发明硼氢化钠水解制氢装置结构示意图；
图2为投料室、振动室和反应室的结构剖视图；
图3为供水器正视图；
图4为控制阀结构示意图；
图5位干燥室剖视图；
图6位冷却室剖视图；
附图标记说明如下：供水器(1)、投料室(2)、振动室(3)、反应室(4)、干燥室(5)、冷却室(6)、支撑座(7)、输水管(8)、仓门(9)、铰链(10)、第一输气管(11)、干燥棉(12)、干冰(13)、第二输气管(14)、单通阀(15)、橡皮塞(16)、键盘(1-1)、按钮开(1-2)、按钮关(1-3)、显示屏(1-4)、弹簧片(3-1)、线圈(3-2)、衔铁(3-3)、铁芯(3-4)、连接块(3-5)、密封圈(4-1)、腔室(4-2)。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例
如图1-6所示，一种硼氢化钠水解制氢装置，包括依次连接的供水器1、投料室2、振动室3、反应室4、干燥室5、冷却室6。供水器1通过投输水管8与投料室2连接；供水器1上设置有键盘1-1、按钮开1-2、按钮关1-3以及显示屏1-4。投料室2为圆锥形，投料室2上设置有仓门9并通过铰链10固定连接，投料室2底部设置有单通阀15，单通阀15上设有一孔，孔径大小和投料室2内部孔径大小相同。振动室3包括弹簧片3-1、线圈3-2、衔铁3-3、铁芯3-4、连接块3-5；投料室3的四周外侧固定有支撑座7；连接块3-5上端面和支撑座9的顶部底面焊接，连接块3-5上端面下端面和铁芯3-4连接，连接块3-5采用聚四氟乙烯材料，弹簧片3-1装夹在连接块3-5上，位于连接块3-5与振动室3外壁之间，弹簧片3-1下侧面安装装有衔铁3-3，弹簧片3-1的弹性系数选用4000N/m，可以根据情况在3000～5000N/m之间调整，线圈3-2设置在铁芯3-4侧边。反应室4设置在投料室2底端，反应室4包括密封圈4-1和腔室4-2，通过密封圈4-1将连接的投料室2的下端出口和腔室4-2密封，反应室4底部还设置有一个橡皮塞16，腔室4-2通过第一输气管11与干燥室5连接。干燥室5内部装有干燥棉12，干燥棉12采用碱石灰，一端和冷却室6相连；所述冷却室6内部装有干冰13和第二输气管14，冷却室12边缘线和水平线夹角为30°，夹角为30-40°之间调整，冷却温度形成一种线性冷却，防止产生的氢气从干燥室11流入过来产生急速冷却。
使用时，操作键盘1-1设置水温40℃，体积100mL，供水器1进行加热至40℃，打开仓门9加入以泡沫镍为载体的催化剂，之后在放入硼氢化钠15g，按下按钮开1-2通入设定好的纯水，通入完成后，按下按钮关1-3关闭通水；同时线圈3-2通入双脉冲电源，当正周期电流接通时，铁芯3-4具有磁性，吸附衔铁3-3拉动弹簧片3-1和投料室2非接触，当正周期电流转变成零时，铁芯3-4磁性消失，衔铁3-3受弹簧片3-1的复原力铁芯3-4非接触，即衔铁3-3受弹簧片3-1的复原力与铁芯3-4分离，从而撞击投料室2一次，完成一次撞动，当电流由零变成负周期电流时，铁芯3-4具有磁性，吸附衔铁3-3拉动弹簧片3-1和投料室2非接触，当负周期电流转变成零时，铁芯3-4磁性消失，衔铁3-3受弹簧片3-1的复原力铁芯3-4非接触，衔铁3-3受弹簧片3-1的复原力与铁芯3-4分离，从而撞击投料室2一次，完成一次撞动，反复进行则产生连续性振动。使投入的料能够全部进入到反应室4的腔室4-2内进行完全反应，转动单通阀15使侧面封闭投料仓2内孔；反应仓4内硼氢化钠进行水解，产生的氢气通过第一输气管11进入干燥室5通过干燥棉12如碱石灰实现干燥，再通过第二输气管14进入冷却室6，通过冷却室6以及内部装有的干冰13实现冷却，完成工作。

Claims (10)

1.一种硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，包括依次连接的供水器(1)、投料室(2)、振动室(3)、反应室(4)、干燥室(5)、冷却室(6)；所述振动室(3)包括弹簧片(3-1)、线圈(3-2)、衔铁(3-3)、铁芯(3-4)、连接块(3-5)；所述投料室(3)外侧和支撑座(7)相连接配合；所述连接块(3-5)上端面和支撑座(9)的顶部底面焊接，连接块(3-5)上端面下端面和铁芯(3-4)连接，弹簧片(3-1)装夹在连接块(3-5)上，位于连接块(3-5)与振动室(3)外壁之间；弹簧片(3-1)下侧面安装装有衔铁(3-3)，线圈(3-2)设置铁芯(3-4)的侧边。
2.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述供水器(1)通过输水管(8)与投料室(2)连接；所述供水器(1)上设置有键盘(1-1)、按钮开(1-2)、按钮关(1-3)以及显示屏(1-4)。
3.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述投料室(2)为圆锥形，投料室(2)上设置有仓门(9)并通过铰链(10)固定连接。
4.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述反应室(4)设置在投料室(2)底端，所述反应室(4)包括密封圈(4-1)和腔室(4-2)，通过密封圈(4-1)将连接的投料室(2)的下端出口和腔室(4-2)密封。
5.根据权利要求4所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述腔室(4-2)通过第一输气管(11)与干燥室(5)连接。
6.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述干燥室(5)内部装有干燥棉(12)，一端和冷却室(6)相连；所述冷却室(6)内部装有干冰(13)和第二输气管(14)。
7.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述投料室(2)底部设置有单通阀(15)位于在反应室(4)上方。
8.根据权利要求7所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述单通阀(15)上设有一孔，孔径大小和投料室(2)内部孔径大小相同。
9.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述冷却室(6)边缘线和水平线夹角优选为30°～40°，冷却温度形成一种线性冷却。
10.根据权利要求1所述的硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于，所述弹簧片(3-1)的弹性系数选用3000N/m～5000N/m。
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