CN110316699B - 自动可连续氢发装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及装备技术领域,具体涉及一种自动可连续氢发装置,其包括加料口、控制系统、原料罐、水箱、储氢罐、回收仓以及氢发仓;所述氢发仓包括过渡仓以及与过渡仓相连的反应仓,原料罐与过渡仓相连,水箱与反应仓相连,回收仓与反应仓相连;过渡仓可分批次从原料罐获取金属氢化物,反应仓可分批次从水箱获取液体反应物,且反应仓作为金属氢化物和液体反应物的反应容器,回收仓和储氢罐可及时释放反应仓的空间,实现了氢气发生反应的连续化和可控化,同时实现了反应副产物的回收;其原料罐、水箱和回收仓分别与加料口相连,可实现原料添加、副产物回收的同步操作,节约操作程序和时间。
Description
技术领域
本发明涉及装备技术领域,具体涉及一种自动可连续氢发装置。
背景技术
近年来,地球的环境问题日趋严重,尤其是汽车尾气排放的CO2、CO、S化物等,既给大气带来了温室效应,也给大气造成严重的污染。替代内燃机汽车的新能源汽车,越来越受关注,特别是氢燃料电池汽车,以零排放、续航能力长而著称。
氢燃料电池汽车采用固态氢在氢发装置内反应以制备氢气,固态氢非传统意义上氢气的固体形态,而是将氢与金属结合,以固体形态存在的金属氢化物;固态氢与液态氢、气态氢相比,不仅可以在常温下储藏,而且具有安全性高的优点。
现有技术的氢发装置,将金属氢化物一次性放进氢发装置,然后和液体反应物(水)混合反应,存在以下问题:
1.无法在氢发工作过程中,为其连续添加金属氢化物和/或液体反应物,不能实现固态氢化物制氢的连续性;
2.由于需一次性容纳较多的固态氢化物,导致氢发仓体积大、能量密度低,且占用较大的安装空间,不利于小型化设计;
3.氢发反应产生的副产物仍需要人工清理,氢发装置没有系统的加料、回收和后处理装置,难以实现固态氢化物制氢在新能源汽车及工商业领域的产业化应用。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷,提供一种自动可连续氢发装置,实现了氢发反应的可控和连续性,使用安全性高。
为实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
一种自动可连续氢发装置,其包括加料口14、控制系统8、用于存放金属氢化物的原料罐2、用于存放液体反应物的水箱4、用于存放金属氢化物和液体反应物反应所得氢气的储氢罐3、用于回收并缓存金属氢化物和液体反应物反应所得副产物的回收仓5,以及氢发仓1;
所述氢发仓1包括用于缓存来自原料罐2的金属氢化物的过渡仓1a以及与过渡仓1a相连的用于使金属氢化物和液体反应物接触并反应的反应仓1b,原料罐2与过渡仓1a相连,水箱4与反应仓1b相连,回收仓5与反应仓1b相连;所述原料罐2、水箱4和回收仓5还分别与加料口14相连。
优选的,还包括与过渡仓1a相连的真空泵27。
优选的,在所述控制系统8控制下,原料罐2分批次的通过过渡仓1a向反应仓1b输入金属氢化物,水箱4分别分批次的向反应仓1b输入液体反应物,一批次的金属氢化物和液体反应物在反应仓1b内反应得到氢气和副产物,氢气由反应仓1b存入储氢罐3,副产物由反应仓1b排入回收仓5,然后下一批次的金属氢化物和液体反应物被输入反应仓1b。
优选的,所述金属氢化物为粉末或粒状固体,液体反应物为水,副产物为固液混合物。
优选的,所述原料罐2下端通过第一阀10与过渡仓1a相连,过渡仓1a下端通过第四阀10a与反应仓1b相连,第一阀10和第四阀10a分别与控制系统8相连;
所述水箱4通过第一水泵18、第二阀11与反应仓1b相连,第一水泵18和第二阀11分别与控制系统8相连;
所述回收仓5设置在反应仓1b下方,通过第三阀12与反应仓1b下端相连,第三阀12与控制系统8相连。
优选的,所述反应仓1b与用于进行气液分离的分离器7相连,分离器7通过第十二阀29与储氢罐3相连,且分离器7还通过增压泵9与储氢罐3相连,第十二阀29、增压泵9与控制系统8相连。
优选的,所述原料罐2设置在氢发仓1一侧,原料罐2通过运料器28与第一阀10相连,运料器28与控制系统8相连。
优选的,所述氢发仓1还包括设置在反应仓1b外侧的冷却系统,水箱4通过第一水泵18、第五阀20与冷却系统的进水口相连,冷却系统的出水口与水箱4相连,第五阀20与控制系统8相连。
优选的,所述回收仓5包括过滤仓5c、第一集水箱5a和第二集水箱5b,过滤仓5c和第一集水箱5a之间设置过滤装置,第一集水箱5a通过第一单向阀19与第二集水箱5b相连,第一单向阀19由第一集水箱5a向第二集水箱5b导通,第二集水箱5b通过第二水泵6与水箱4相连,第二水泵6与控制系统8相连。
优选的,所述回收仓5的过滤仓5c和加料口14之间还设置有干燥箱26,干燥箱26的入口通过第六阀22与过滤仓5c相连,干燥箱26的出口通过第二单向阀24与加料口14相连,第二单向阀24由干燥箱26向加料口14导通,干燥箱26上部还设置第八阀25,第六阀22、第八阀25分别与控制系统8相连。
优选的,还包括与干燥箱26相连的真空泵27,真空泵27通过第七阀23与过渡仓1a相连,真空泵27和第七阀23分别与控制系统8相连。
优选的,还包括燃料电池17,储氢罐3通过控制阀13与燃料电池17相连,为燃料电池17输送氢气,燃料电池17与水箱4相连,用于回收燃料电池17生成的水,控制阀13与控制系统8相连。
优选的,所述原料罐2上部设置第九阀21a,水箱4上部设置第十阀21b,回收仓5的第二集水箱5b上部设置第十一阀21c,第九阀21a、第十阀21b和第十一阀21c均用于排气。
优选的,所述加料口14与固态加氢装置16相连,固态加氢装置16包括与加料口14对应配合的加料枪15,固态加氢装置16通过加料枪15、加料口14向原料罐2补充金属氢化物、向水箱4补充水以及回收金属氢化物和液体反应物所得的副产物。
本发明的自动可连续氢发装置,其氢发仓的过渡仓可分批次从原料罐获取金属氢化物,氢发仓的反应仓可分批次从水箱获取液体反应物,且反应仓作为金属氢化物和液体反应物的反应容器,回收仓用于从反应仓回收副产物,储氢罐则从反应仓获取氢气并进行存储,回收仓和储氢罐可及时释放反应仓的空间,实现了氢气发生反应的连续化和可控化,同时实现了反应副产物的回收;其原料罐、水箱和回收仓分别与加料口相连,可实现本发明自动可连续氢发装置的原料添加、副产物回收的同步操作,节约操作程序和时间;还有本发明自动可连续氢发装置的原料罐可在常温常压下保存金属氢化物,储存简便且安全性高,有利于降低本发明自动可连续氢发装置的生产成本;其氢发仓包括过渡仓,过渡仓保证了反应仓的气密性,有利于提高和保证反应仓内氢气的纯度,提高使用安全性。此外,本发明自动可连续氢发装置的结构设计合理,可有效控制其规模,可安装在可移动设备上,例如氢能源汽车,使用便捷,利于推广。
附图说明
图1是本发明自动可连续氢发装置的第一实施例的结构示意图;
图2是本发明自动可连续氢发装置的第二实施例的结构示意图;
图3是本发明自动可连续氢发装置与固态加氢装置的配合结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图1-3给出的实施例,进一步说明本发明的自动可连续氢发装置的具体实施方式。本发明的自动可连续氢发装置不限于以下实施例的描述。
本发明的自动可连续氢发装置,其包括加料口14、控制系统8、用于存放金属氢化物的原料罐2、用于存放液体反应物的水箱4、用于存放金属氢化物和液体反应物所得氢气的储氢罐3、用于回收并缓存金属氢化物和液体反应物反应后所得副产物的回收仓5,以及氢发仓1;
所述氢发仓1包括用于缓存来自原料罐2的金属氢化物的过渡仓1a以及与过渡仓1a相连的用于使金属氢化物和液体反应物接触并反应的反应仓1b,原料罐2与过渡仓1a相连,水箱4与反应仓1b相连,回收仓5与反应仓1b相连;所述原料罐2、水箱4和回收仓5还分别与加料口14相连。
本发明的自动可连续氢发装置,其氢发仓1的过渡仓1a可分批次从原料罐2获取金属氢化物,氢发仓1的反应仓1b可分批次从水箱4获取液体反应物,且反应仓1b作为金属氢化物和液体反应物的反应容器,回收仓5用于从反应仓回收副产物,储氢罐3则从反应仓1b获取氢气并进行存储,回收仓5和储氢罐3可及时释放反应仓1b的空间,实现了氢气发生反应的连续化和可控化,同时实现了反应副产物的回收;其原料罐2、水箱4和回收仓5分别与加料口14相连,可实现本发明自动可连续氢发装置的原料添加、副产物回收的同步操作,节约操作程序和时间;还有本发明自动可连续氢发装置的原料罐2可在常温常压下保存金属氢化物,储存简便且安全性高,有利于降低本发明自动可连续氢发装置的生产成本。
需要说明的是,在没有特别指明的情况下,图1-3中,图的左边为自动可连续氢发装置的上方、右边为自动可连续氢发装置的下方、下边为自动可连续氢发装置的左侧、上边为自动可连续氢发装置的右侧。
如图1所示,为本发明自动可连续氢发装置的第一实施例。
如图1所示,本发明自动可连续氢发装置包括由上而下依次设置的原料罐2、氢发仓1和回收仓5,设置在回收仓5左侧的水箱4,设置在水箱4上方的储氢罐3,加料口14和控制系统8;所述氢发仓1包括过渡仓1a以及设置在过渡仓1a下方与其相连的反应仓1b。
所述原料罐2用于存储金属氢化物并为过渡仓1a输送金属氢化物;所述水箱4用于存储液体反应物并为反应仓1b输送液体反应物;所述过渡仓1a用于缓存来自原料罐2的金属氢化物并为反应仓1b输送金属氢化物,反应仓1b为金属氢化物和液体反应物的反应容器;所述回收仓5用于从反应仓1b回收副产物。
所述原料罐2下端通过第一阀10与过渡仓1a相连,过渡仓1a下端通过第四阀10a与反应仓1b相连,反应仓1b下端通过第三阀12与回收仓5相连,水箱4通过第一水泵18、第二阀11与反应仓1b相连,反应仓1b通过用于进行气液分离操作的分离器7、第十二阀29与储氢罐3相连,第一阀10、第四阀10a、第三阀12、第一水泵18、第二阀11和第十二阀29分别与控制系统8相连。所述过渡仓1a,一则,有利于增强反应仓1b的气密性,避免空气由原料罐2进入反应仓1b;二则,过渡仓1a的规格(容积)小于反应仓1b,真空泵27为过渡仓1a抽真空所用的时间更少,避免在每次向反应仓1b加料后,真空泵27都为反应仓1b抽真空,而降低本发明自动可连续氢发装置的工作效率。
优选的,所述原料罐2、过渡仓1a和反应仓1b的下端均为漏斗形结构,便于原料罐2、过渡仓1a和反应仓1b排出其内的物料。
优选的,如图1所示,所述分离器7还通过增压泵9与储氢罐3相连,增压泵9与控制系统8相连。当反应仓1b内氢气压力>储氢罐3内氢气压力时,氢气可由分离器7、第十二阀29直接进入储氢罐3;当反应仓1b内氢气压力≤储氢罐3内氢气压力时,氢气可由分离器7、增压泵9被输入储氢罐3内,保证了反应仓1b内的氢气被全部输送入储氢罐3内。
所述原料罐2、水箱4和回收仓5还分别与加料口14相连,固态加氢装置16可通过加料口14分别为原料罐2补充金属氢化物、为水箱4补充水,以及从回收仓5回收金属氧化物。
优选的,所述金属氢化物为粉末状或粒状的氢化镁(MgH2),液体反应物为水(H2O),反应仓1b内发生的化学反应为:MgH2+H2O→MgO+2H2↑,具体反应时,为了确保金属氢化物完全反应,使反应仓1b内的水相对于金属氢化物过量,因此副产物指的是MgO和水的混合物。
优选的,如图1所示,所述氢发仓1还包括设置在反应仓1b外侧的冷却系统,水箱4通过第一水泵18、第五阀20与冷却系统的进水口相连,冷却系统的出水口与水箱4相连,进一步优选的,冷却系统的进水口低于冷却系统的出水口。所述冷却系统可将反应仓1b内的温度控制在合理范围内,保证氢发反应在适当的速率和温度下进行,有利于提高本发明的使用安全性;另外,水箱4内的水经过冷却系统循环,水的温度提高,有利于提高水与金属氢化物的反应速率,降低为水升温而发生的能源消耗,更符合环保低碳的要求。
优选的,所述第二阀11和反应仓1b之间还设有用于为水加热的即热装置,以提高输入反应仓1b内的水的温度,从而提高水与金属氢化物的反应速率。
优选的,如图1所示,所述回收仓5包括过滤仓5c、第一集水箱5a和第二集水箱5b,过滤仓5c上部通过第三阀12与反应仓1b下端相连,过滤仓5c下端与加料口14相连,过滤仓5c和第一集水箱5a之间设置过滤装置,第一集水箱5a下部通过第一单向阀19与第二集水箱5b相连,第一单向阀19由第一集水箱5a向第二集水箱5b导通,第二集水箱5b通过第二水泵6与水箱4相连,第三阀12、第二水泵6与控制系统8相连。所述第一集水箱5a和第二集水箱5b可以收集反应剩余的水并通过第二水泵6回收至水箱4内,有利于节约水资源。
优选的,如图1所示,所述第一集水箱5a设置在过滤仓5c下方,第二集水箱5b设置在第一集水箱5a下方,且第二集水箱5b右上部与第一集水箱5a左下部相连。进一步优选的,所述回收仓5为一体式结构。
优选的,如图1所示,所述回收仓5的过滤仓5c和加料口14之间设有干燥箱26,过滤仓5c下端通过第六阀22与干燥箱26相连,干燥箱26下端通过第二单向阀24与加料口14相连,第二单向阀24由干燥箱26向加料口14导通,干燥箱26上部设有真空泵27和第八阀25,真空泵27通过第七阀23与氢发仓1的过渡仓1a相连,第六阀22、第八阀25、第七阀23和真空泵27分别与控制系统8相连。
优选的,如图1所示,本发明的自动可连续氢发装置还包括燃料电池17,储氢罐3通过控制阀13与燃料电池17相连,为燃料电池17输送氢气,控制阀13与控制系统8相连,燃料电池17与水箱4相连,用于将反应生成的水回收入水箱4,实现了水的循环利用,节能环保。
优选的,所述燃料电池17为采用氢气和空气为反应物的燃料电池,其内发生的总的化学反应为2H2+O2→2H2O,燃料电池17更适应绿色环保的要求。
优选的,如图1所示,所述原料罐2上部、水箱4上部和第二集水箱5b上部分别设有用于排气的第九阀21a、第十阀21b和第十一阀21c。
优选的,所述储氢罐3包括用于检测氢气压力的第一传感机构,反应仓1b包括用于检测氢气压力的第二传感机构,原料罐2包括用于检测其内金属氢化物量的第三传感机构,水箱4包括用于检测其内水位(或水量)的第四传感机构,第二集水箱5b包括用于检测其内水位(或水量)的第五传感机构,干燥箱26包括用于检测其内金属氧化物量的第六传感机构,第一传感机构、第二传感机构、第三传感机构、第四传感机构、第五传感机构和第六传感机构分别与控制系统8相连。
为了更加详细的说明本发明的自动可连续氢发装置,以下将对其工作过程进行说明,具体如下:
1.首次使用本发明自动可连续氢发装置时,需对氢发仓1进行抽真空操作,以保证产生的氢气的纯度和氢发反应的安全性,具体操作如下:
所述控制系统8控制第一阀10、第三阀12、第二阀11、控制阀13关闭,控制第四阀10a、第七阀23、第六阀22、第十二阀29打开,然后控制系统8启动真空泵27,为储氢罐3、过渡仓1a、反应仓1b抽真空,当真空度达到真空度设定值后,控制系统8控制第四阀10a、第七阀23、第六阀22和第十二阀29关闭;
2.所述控制系统8控制第一阀10打开,金属氢化物由原料罐2进入过渡仓1a,第一设定量的金属氢化物进入过渡仓1a后,控制系统8控制第一阀10关闭,然后控制系统8控制第七阀23打开,真空泵27再次为过渡仓1a抽真空,使其真空度达到真空度设定值,然后控制系统8控制第七阀23关闭;
3.所述控制系统8控制第四阀10a打开,过渡仓1a内的金属氢化物进入反应仓1b;
4.所述控制系统8控制第一水泵18启动且控制第二阀11打开,使水箱4内的水进入反应仓1b,第二设定量的水进入反应仓1b后,控制系统8控制第二阀11关闭;
5.所述控制系统8控制第五阀20打开,使水箱4内的水进入冷却系统循环,为反应仓1b降温;
6.当金属氢化物和水反应产生的氢气使反应仓1b内氢气压力达到压力额定值时,控制系统8控制第十二阀29打开,反应仓1b内的氢气经由分离器7、第十二阀29进入储氢罐3,分离器7分离出的水进入水箱4;当反应仓1b内的氢气压力≤储氢罐3内的氢气压力时,控制系统8控制第十二阀29关闭并控制增压泵9启动,反应仓1b内的氢气经由分离器7、增压泵9进入储氢罐3,同时分离器7分离出的水进入水箱4;
7.所述反应仓1b内的氢气压力小于第一压力设定值时,控制系统8控制增压泵9关停并控制第三阀12打开,反应仓1b内的金属氧化物和水在微量氢气压力作用下,进入回收仓5的过滤仓5c内,经过第一设定时长后(确保金属氧化物和水大部分进入过滤仓5c内),控制系统8控制第三阀12关闭;
8.所述金属氧化物和水进入过滤仓5c的同时,水被过滤装置过滤至第一集水箱5a内,并且水通过第一单向阀19由第一集水箱5a进入第二集水箱5b;所述第二集水箱5b内的液位达到和超过设定值时,控制系统8控制第二水泵6启动,将水从第二集水箱5b输送至水箱4内,第二集水箱5b内的水位低于设定值时,控制系统8控制第二水泵6关停;
9.所述金属氧化物在过滤仓5c停留第二设定时长后,控制系统8控制第六阀22打开,在干燥箱26内真空的吸引下,使金属氧化物由过滤仓5c进入干燥箱26,第六阀22在第三设定时长内保持打开状态(保证过滤仓5c内的金属氧化物被大部分转移至干燥箱26),控制系统8控制第六阀22关闭;
10.所述储氢罐3内的氢气压力达到设定下限值时,控制系统8控制控制阀13打开,氢气被持续的供给给燃料电池17,燃料电池17反应生成的水同时被回收至水箱4。
本发明自动可连续氢发装置,重复步骤2-9,即可实现连续、可控的氢发反应。需要指出的是,当储氢罐3内氢气压力低于设定下限值时,本发明持续重复步骤2-9的操作,当储氢罐3内的氢气压力等于设定上限值时,本发明自动可连续氢发装置自动停止操作;所述原料罐2内的金属氢化物的储量低于第一储量设定值时,和/或水箱4内的储量低于第二储量设定值,控制系统8发出提示信号以便用户及时发现并向自动可连续氢发装置补充金属氢化物和/或水;所述干燥箱26内的金属氧化物的储量等于或大于第三储量设定值时,控制系统8发出提示信号,以便用户及时发现并将金属氧化物回收。上述控制机制保证了本发明自动可连续氢发装置持续、稳定、安全的运行。
优选的,真空度设定值、第一设定量、第二设定量、压力额定值、第一压力设定值、第一设定时长、第二设定时长、第三设定时长、设定下限值、设定上限值、第一储量设定值、第二储量设定值、第三储量设定值,是用户可以根据本发明自动可连续氢发装置的规格、使用需要进行自主设定的,或者直接使用本发明自动可连续氢发装置的默认设置。
如图2所示,为本发明自动可连续氢发装置的第二实施例。
本实施例的自动可连续氢发装置的结构与第一实施例的不同在于:所述原料罐2设置在氢发仓1右侧位于干燥箱26上方,原料罐2下端与第一阀10之间设置运料器28,运料器28与控制系统8相连。本实施例中,原料罐2的设置位置有利于节约本发明自动可氢发装置的占用空间,使其整体的布局更加紧凑,使本发明可设置在移动装置上,例如设置在车辆上,使本发明自动可连续氢发装置更加适用于氢能源汽车的使用,有利于推广。
本实施例的自动可连续氢发装置的工作过程的步骤2与第一实施例的步骤2不同,具体如下:本实施例的步骤2为,所述控制系统8控制第一阀10打开且控制运料器28启动,金属氢化物通过运料器28、第一阀10进入过渡仓1a,当第一设定量的金属氢化物进入过渡仓1a后,控制系统8控制第一阀10关闭且控制运料器28关停,然后控制系统8控制第七阀23打开,真空泵27再次为过渡仓1a抽真空,使其真空度达到设定值后,控制系统8控制第七阀23关闭。本实施例的自动可连续氢发装置的工作过程的其他步骤与第一实施例相同。
如图3所示,为本发明自动可连续氢发装置与固态加氢装置16配合的一个实施例。
如图3所示,所述固态加氢装置16包括与加料口14相连的加料枪15,加料枪15与加料口14连接,打开加料枪15的开关,固态加氢装置16自动启动;所述金属氢化物由固态加氢装置16进入原料罐2,此时第九阀21a自动打开排气,添加完毕后,第九阀21a自动关闭;所述液体反应物由固态加氢装置16进入水箱4,此时第十阀21b自动打开排气,添加完毕后,第十阀21b自动关闭;所述金属氧化物由干燥箱26进入固态加氢装置。
需要指出的是,所述固态加氢装置16向原料罐2补充金属氢化物、向水箱4补充水、从干燥箱26回收金属氧化物的操作可同时进行,也可以分开进行。优选的,上述三种操作同步进行,有利于节约操作程序和时间。
优选的,所述原料罐2内的第三传感机构、水箱4内的第四传感机构、干燥箱26内的第六传感机构分别通过加料口14、加料枪15与固态加氢装置16的加氢站控制系统相连,以控制和计量固态加氢装置16为本发明自动可连续氢发装置添加的金属氢化物和/或水的量,以及回收的金属氧化物的量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。比如,所述原料罐2、过渡仓1a、反应仓1b、回收仓5、水箱4、干燥箱26、储氢罐3、燃料电池17等不限于如图1、图2所示由上而下或左右侧依次的设置,可以按各种应用设备的场景更有利灵活布置。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干简单推演或替换,都应当视为属于本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种自动可连续氢发装置,其特征在于,其包括加料口(14)、控制系统(8)、用于存放金属氢化物的原料罐(2)、用于存放液体反应物的水箱(4)、用于存放金属氢化物和液体反应物反应所得氢气的储氢罐(3)、用于回收并缓存金属氢化物和液体反应物反应所得副产物的回收仓(5),以及氢发仓(1);
所述氢发仓(1)包括用于缓存来自原料罐(2)的金属氢化物的过渡仓(1a)以及与过渡仓(1a)相连的用于使金属氢化物和液体反应物接触并反应的反应仓(1b),原料罐(2)与过渡仓(1a)相连,水箱(4)与反应仓(1b)相连,回收仓(5)与反应仓(1b)相连;所述原料罐(2)、水箱(4)和回收仓(5)还分别与加料口(14)相连;
所述氢发仓(1)还包括设置在反应仓(1b)外侧的冷却系统,水箱(4)通过第一水泵(18)、第五阀(20)与冷却系统的进水口相连,冷却系统的出水口与水箱(4)相连,第五阀(20)与控制系统(8)相连;
所述自动可连续氢发装置还包括与过渡仓(1a)相连的真空泵(27)。
2.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:
在所述控制系统(8)控制下,原料罐(2)分批次的通过过渡仓(1a)向反应仓(1b)输入金属氢化物,水箱(4)分别分批次的向反应仓(1b)输入液体反应物,一批次的金属氢化物和液体反应物在反应仓(1b)内反应得到氢气和副产物,氢气由反应仓(1b)存入储氢罐(3),副产物由反应仓(1b)排入回收仓(5),然后下一批次的金属氢化物和液体反应物被输入反应仓(1b)。
3.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:所述金属氢化物为粉末或粒状固体,液体反应物为水,副产物为固液混合物。
4.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:
所述原料罐(2)下端通过第一阀(10)与过渡仓(1a)相连,过渡仓(1a)下端通过第四阀(10a)与反应仓(1b)相连,第一阀(10)和第四阀(10a)分别与控制系统(8)相连;
所述水箱(4)通过第一水泵(18)、第二阀(11)与反应仓(1b)相连,第一水泵(18)和第二阀(11)分别与控制系统(8)相连;
所述回收仓(5)设置在反应仓(1b)下方,通过第三阀(12)与反应仓(1b)下端相连,第三阀(12)与控制系统(8)相连。
5.根据权利要求1或4所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:
所述反应仓(1b)与用于进行气液分离的分离器(7)相连,分离器(7)通过第十二阀(29)与储氢罐(3)相连,且分离器(7)还通过增压泵(9)与储氢罐(3)相连,第十二阀(29)、增压泵(9)与控制系统(8)相连。
6.根据权利要求4所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:
所述原料罐(2)设置在氢发仓(1)一侧,原料罐(2)通过运料器(28)与第一阀(10)相连,运料器(28)与控制系统(8)相连。
7.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:所述回收仓(5)包括过滤仓(5c)、第一集水箱(5a)和第二集水箱(5b),过滤仓(5c)和第一集水箱(5a)之间设置过滤装置,第一集水箱(5a)通过第一单向阀(19)与第二集水箱(5b)相连,第一单向阀(19)由第一集水箱(5a)向第二集水箱(5b)导通,第二集水箱(5b)通过第二水泵(6)与水箱(4)相连,第二水泵(6)与控制系统(8)相连。
8.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:所述回收仓(5)的过滤仓(5c)和加料口(14)之间还设置有干燥箱(26),干燥箱(26)的入口通过第六阀(22)与过滤仓(5c)相连,干燥箱(26)的出口通过第二单向阀(24)与加料口(14)相连,第二单向阀(24)由干燥箱(26)向加料口(14)导通,干燥箱(26)上部还设置第八阀(25),第六阀(22)、第八阀(25)分别与控制系统(8)相连。
9.根据权利要求8所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:
还包括与干燥箱(26)相连的真空泵(27),真空泵(27)通过第七阀(23)与过渡仓(1a)相连,真空泵(27)和第七阀(23)分别与控制系统(8)相连。
10.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:还包括燃料电池(17),储氢罐(3)通过控制阀(13)与燃料电池(17)相连,为燃料电池(17)输送氢气,燃料电池(17)与水箱(4)相连,用于回收燃料电池(17)生成的水,控制阀(13)与控制系统(8)相连。
11.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:所述原料罐(2)上部设置第九阀(21a),水箱(4)上部设置第十阀(21b),回收仓(5)的第二集水箱(5b)上部设置第十一阀(21c),第九阀(21a)、第十阀(21b)和第十一阀(21c)均用于排气。
12.根据权利要求1所述的自动可连续氢发装置,其特征在于:
所述加料口(14)与固态加氢装置(16)相连,固态加氢装置(16)包括与加料口(14)对应配合的加料枪(15),固态加氢装置(16)通过加料枪(15)、加料口(14)向原料罐(2)补充金属氢化物、向水箱(4)补充水以及回收金属氢化物和液体反应物所得的副产物。
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