CN111774568B - 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置 - Google Patents

一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置 Download PDF

Info

Publication number
CN111774568B
CN111774568B CN202010535265.7A CN202010535265A CN111774568B CN 111774568 B CN111774568 B CN 111774568B CN 202010535265 A CN202010535265 A CN 202010535265A CN 111774568 B CN111774568 B CN 111774568B
Authority
CN
China
Prior art keywords
magnesium
screw feeder
hydrogen storage
slag
nickel alloy
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.)
Active
Application number
CN202010535265.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111774568A (zh
Inventor
蔡小龙
许云华
白靖
曹保卫
刘建勃
郭磊
刘明欣
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.)
Yulin University
Original Assignee
Yulin University
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 Yulin University filed Critical Yulin University
Priority to CN202010535265.7A priority Critical patent/CN111774568B/zh
Publication of CN111774568A publication Critical patent/CN111774568A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111774568B publication Critical patent/CN111774568B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/10—Sintering only
    • B22F3/11—Making porous workpieces or articles
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0078—Composite solid storage mediums, i.e. coherent or loose mixtures of different solid constituents, chemically or structurally heterogeneous solid masses, coated solids or solids having a chemically modified surface region
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001—Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0084—Solid storage mediums characterised by their shape, e.g. pellets, sintered shaped bodies, sheets, porous compacts, spongy metals, hollow particles, solids with cavities, layered solids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C23/00—Alloys based on magnesium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
    • C22C32/0005—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with at least one oxide and at least one of carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
    • 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
    • Y02E60/32—Hydrogen storage

Abstract

本发明提供了一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，包括备料系统、混合系统和成型系统；备料系统包括气化渣粉碎筛分装置和原料罐；气化渣粉碎筛分装置中的粉碎机出料进入振动筛，细颗粒进入气化渣原料罐，粗颗粒经振动提升机进入粉碎机；混合系统包括输送装置、缓冲罐、球磨机以及超声波震荡器；成型装置包括颗粒机、颗粒收集设备以及真空烧结炉；输送装置将原料输送到混合系统，经球磨机和超声波振荡器混合后进入颗粒机，物料被压制成颗粒团球，间歇输送至真空烧结炉中，进行真空烧结；本发明设备简单，自动化程度高，所需人工少，能够实现气化渣镁镍合金复合储氢材料的工业化生产，有利于气化渣镁镍合金复合储氢材料规模化的使用。

Description

一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置
技术领域
本发明涉及储氢材料制备领域，特别涉及一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置。
背景技术
当前，面对环境压力大、资源有效利用率低和化石燃料濒临枯竭等现状，我国能源的未来将朝着节能、环保和可持续的方向发展。在众多绿色能源中，氢气作为一种可再生能源，具有绿色、环保和获取途径多样等优势。然而，氢气的储存和运输是限制氢能发展的主要瓶颈。目前，主要的储氢技术包括高压气态储氢、低温液态储氢和储氢材料储氢。在诸多储氢技术中，镁合金固态储氢是比较安全、可靠的一种储氢方式。
金属镁作为储氢材料具有资源丰富、理论储氢容量高、成本低和纯化氢气等优势，被认为是最有前景的固态储氢材料之一。但是，集氢过程中氢分子的解离及氢原子通过扩散进入金属镁内部时较高的活化能，氢化镁(MgH2)形核和生长时较低的反应速率，MgH2放氢过程中较高的脱氢温度(>300℃)以及由此引起的镁晶粒粗化等问题，限制了金属镁储氢的应用。
在此基础上，研究者们提出了镁合金化储氢材料，例如镁铝、镁镍、镁钯等，镁合金化储氢材料的吸放氢速度显著加快、反应焓变降低，并且以其独特的结构和电子特性而受到广泛关注，具有潜在的应用价值，但是目前镁合金化储氢材料本身还存在成本高，氢的解离温度高、速度慢，还不具备实际车载应用条件等缺点。
为此，本发明同日提交的技术方案，一种气化渣镁镍合金储氢复合材料，所述气化渣镁镍合金储氢复合材料采用多孔结构，所述多孔结构的孔道由气化渣提供，所述气化渣表面被镁镍合金包覆形成镁镍包覆层，所述气化渣的孔道内含有镁镍合金颗粒，所述气化渣含量为10％-30％，镁镍含量比例为17:1-6:1，该储氢复合材料制备方法成本低、原料来源广、同时兼备处理固废气化渣及其资源化、高值化利用的作用，优势显著，适宜推广使用，所述气化渣镁镍合金储氢复合材料具有非常好的工业化前景。
发明内容
为了使该气化渣镁镍合金储氢复合材料早日工业化，且能够被规模化使用，本发明提供以下技术方案：
一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，包括备料系统、混合系统和成型系统；所述备料系统、混合系统和成型系统依次连接；
所述备料系统包括气化渣原料罐、镁粉原料罐以及镍粉原料罐；所述混合系统包括输送装置、缓冲罐、球磨机以及超声波振荡器；所述成型系统包括颗粒机、颗粒收集设备以及真空烧结炉；
所述输送装置包括第一螺旋给料机、第二螺旋给料机、第三螺旋给料机和第四螺旋给料机，所述第一螺旋给料机与气化渣原料罐连接，能够将气化渣从气化渣原料罐中定量输送到混合系统；所述第二螺旋给料机与镁粉原料罐连接，能够将镁粉从镁粉原料罐中定量输送到混合系统；所述第三螺旋给料机与镍粉原料罐连接，能够将镍粉从镍粉原料罐中定量输送到混合系统；
所述球磨机与超声波振荡器相连，所述球磨机的出料进入超声波振荡器，所述超声波振荡器与第四螺旋给料机连接，所述第四螺旋给料机能够将物料从超声波振荡器中定量输送到成型系统的颗粒机中；
所述颗粒机将物料压制成颗粒团球，所述颗粒团球通过颗粒收集设备收集，收集后的颗粒团球间歇性地送至真空烧结炉中，进行真空烧结。
进一步地，所述备料系统还包括气化渣粉碎筛分装置，所述气化渣粉碎筛分装置包括粉碎机、振动筛以及振动提升机，所述粉碎机的出料进入振动筛，振动筛与气化渣原料罐和振动提升机连接，所述振动筛筛分出的细颗粒进入气化渣原料罐，粗颗粒进入振动提升机底部，所述振动提升机的顶部出料通过管道进入粉碎机。
进一步地，所述振动筛与气化渣原料罐之间通过防尘布袋连接，所述振动提升机的顶部进入粉碎机的管道为波纹管。
进一步地，所述备料系统还包括气化渣进料管、镁粉进料管以及镍粉进料管，所述气化渣进料管与粉碎机连接，气化渣能够通过所述气化渣进料管进入粉碎机，所述镁粉进料管和镍粉进料管分别与镁粉原料罐和镍粉原料罐连接。
进一步地，所述振动筛包括筛网，所述筛网的孔径范围为60目-200目。
进一步地，所述第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机的进料速度比为：100-300：600-850：50-100。
进一步地，所述球磨机的停留时间为4-9h。
进一步地，所述超声波振荡器的停留时间为0.5-2h。
进一步地，所述第四螺旋给料机的进料速度等于所述第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机三者的进料速度之和。
进一步地，所述颗粒收集设备设置多个，所述真空烧结炉一次烧结量大于颗粒机六个小时的出料量。
本发明的有益效果有：
多孔金属或复合材料，可改善镁合金材料的储氢动力学和循环稳定性，其中多孔材料起主导作用，金属氧化物和碳化物作为镁合金储氢材料的添加剂，具有催化作用，特别是在多孔结构和高比表面积的情况下，催化效果更显著，更有利于氢的解离，而气化渣的主要成分为金属氧化物和碳化物且呈多孔结构，可作为镁合金储氢材料的高效催化剂；而我国煤炭资源丰富，以煤和煤化工为主的能源消耗造成了极大的环境污染，原煤经过高温、高压气化反应形成兰炭，同时产生了大量气体和固体副产物，其中固废产物气化渣，其化学成分以氧化物SiO2、Al2O3、Fe2O3和碳化物为主，资源化利用率低，环境污染问题严重，亟待解决，本发明通过将气化渣进行固废资源化、高值化利用，变废为宝，在改善镁镍合金的储氢性能的同时解决固废污染环境的问题，一举两得。
备料系统与混合系统的连接，通过第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机定量给料，可以精确地控制气化渣、镁粉和镍粉的比例，以制备不同规格的气化渣镁镍合金储氢复合材料，同时，通过球磨机将气化渣与镁镍粉末均匀混合，进一步细化后，在超声波振荡器的作用下，细小的镁镍粉末填充气化渣的孔道，经过振荡的粉末状物料被第四螺旋给料机送至颗粒机，颗粒机将粉末状物料挤压成型，颗粒团球状的物料易收集，以及进行后续的真空烧结，烧结后的颗粒团球可以方便的灌装到容器中进行吸氢和放氢；所述备料系统还包括气化渣粉碎筛分装置，气化渣粉碎筛分装置的使用是因为气化渣作为一种固废，其尺寸大小不一，为了配合镁粉和镍粉的颗粒，通过将气化渣粉碎、筛分得到合适的气化渣颗粒，大颗粒的气化渣通过振动提升机再次进入粉碎机粉碎，直到粉碎成合适的颗粒；振动筛与气化渣原料罐之间通过防尘布袋可以有效防止粉尘，改善工作环境，振动提升机的顶部进入粉碎机的管道为波纹管，防止因振动提升机的抖动而造成扬尘；气化渣进料管与粉碎机相连，可以将气化渣先进行粉碎，减少振动提升机的负担，镁粉进料管以及镍粉进料管直接与原料罐相连，是因为镁粉和镍粉在生产时即可以进行筛分，直接选取颗粒合适的镁粉、镍粉即可；筛网的孔径为60目，对应气化渣的颗粒最大约为240μm，筛网的孔径为200目，对应气化渣的颗粒最大约为80μm；所述第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机的进料速度比为：100-300：600-850：50-100，对应地，制备出的气化渣镁镍合金储氢复合材料中气化渣：镁：镍＝100-300：600-850：50-100，此配比对应气化渣含量为10％-30％，镁镍含量比例为17:1-6:1；所述球磨机的停留时间为4-9h，所述超声波振荡器的停留时间为0.5-2h，通过设计球磨机的有效体积和超声波振荡器的有效体积，对应于第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机的进料速度之和，可以精确控制物料在球磨机和超声波振荡器中的停留时间，保证镁粉和镍粉能够在球磨时与气化渣混合均匀，再进一步通过振动，促进镁粉和镍粉进入气化渣的孔道，球磨时间和超声振动时间的优化均为了促进三者混合均匀和促使镁粉和镍粉充分填充化渣的孔道；所述第四螺旋给料机的进料速度等于所述第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机三者的进料速度之和，采用此措施，能够保证物料不在超声振荡器中聚集，能够使整个装置稳定运行；所述颗粒收集设备设置多个，有利于间歇操作，可以通过更换颗粒收集设备将收集好的颗粒送真空烧结炉烧结，所述真空烧结炉一次烧结量大于颗粒机六个小时的出料量，能够保证颗粒收集设备中的颗粒不过多聚集，及时处理，此外，由于真空烧结炉较为昂贵，且使用时需要惰性气体氛，为减少投资，采用较大的真空烧结炉，一次性烧结，可以节约成本。
制备出的气化渣镁镍合金复合储氢材料中，多孔气化渣内部的孔道被镁镍合金填充，外部被镁镍合金包覆，形成核壳结构，一方面，多孔气化渣作为催化剂分布在镁镍合金基体中能够促进镁镍合金氢化和氢化物(Mg2NiH4)脱氢，加速合金集氢、放氢速率，降低储氢体系的活化能；另一方面，细小的镁镍晶粒分布在气化渣孔道内，气化渣可有效抑制放氢过程中因加热引起的镁镍合金颗粒长大，进而维持复合材料储氢循环稳定性。
另外，陕西榆林地区煤化工产业发达，年4000万吨兰炭副产大量荒煤气，而荒煤气中富含25％氢气，可提氢气量丰富(约100万吨/年)；兰炭副产物气化渣(约200万吨/年)作为固废乱填乱埋，污染水质和土壤，环境污染严重；再者，榆林盛产金属镁(50万吨/年)，年产量占全国的60％。这些资源和条件使得榆林地区作为氢能发展基地，具有得天独厚的优势，对于本发明来说，更具有现实意义。
综上所述，本发明设备简单，自动化程度高，所需人工少，能够实现气化渣镁镍合金复合储氢材料的工业化生产，有利于气化渣镁镍合金复合储氢材料规模化的使用。
附图说明
图1为气化渣镁镍合金复合储氢材料的工业化生产装置示意图；
图2为气化渣镁镍合金复合储氢材料的工业化生产步骤示意图。
图中：1-粉碎机，2-气化渣进料管，3-振动筛，4-筛网，5-振动提升机，6-气化渣原料罐，7-第一螺旋给料机，8-镁粉进料管，9-镁粉原料罐，10-第二螺旋给料机，11-镍粉进料管，12-镍粉原料罐，13-第三螺旋给料机，14-缓冲罐，15-球磨机，16-超声波振荡器，17-第四螺旋给料机，18-颗粒机，19-颗粒收集设备，20-真空烧结炉。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、特征与功效更易被理解，下面结合具体实施方式和本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2所示，一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，包括备料系统、混合系统和成型系统；所述备料系统、混合系统和成型系统依次连接；
所述备料系统包括气化渣原料罐6、镁粉原料罐9以及镍粉原料罐12；所述混合系统包括输送装置、缓冲罐14、球磨机15以及超声波振荡器16；所述成型系统包括颗粒机18、颗粒收集设备19以及真空烧结炉20；所述输送装置包括第一螺旋给料机7、第二螺旋给料机10、第三螺旋给料机13和第四螺旋给料机17，所述第一螺旋给料机7与气化渣原料罐6连接，能够将气化渣从气化渣原料罐6中定量输送到缓冲罐14中；所述第二螺旋给料机10与镁粉原料罐9连接，能够将镁粉从镁粉原料罐9中定量输送到缓冲罐14中；所述第三螺旋给料机13与镍粉原料罐12连接，能够将镍粉从镍粉原料罐12中定量输送到缓冲罐14中；所述缓冲罐14与球磨机15相连；所述缓冲罐14中的出料进入球磨机15中，所述球磨机15与超声波振荡器16相连，所述球磨机15的出料进入超声波振荡器16，所述超声波振荡器16与第四螺旋给料机17连接，所述第四螺旋给料机17能够将物料从超声波振荡器16中定量输送到成型系统的颗粒机18中；所述颗粒机18将物料压制成颗粒团球，所述颗粒团球通过颗粒收集设备19收集，收集后的颗粒团球间歇性地送至真空烧结炉20中，进行真空烧结；
所述备料系统还包括气化渣粉碎筛分装置，所述气化渣粉碎筛分装置包括粉碎机1、振动筛3以及振动提升机5，所述粉碎机1的出料进入振动筛3，振动筛3与气化渣原料罐6和振动提升机5连接，所述振动筛3筛分出的细颗粒通过防尘布袋进入气化渣原料罐6，粗颗粒进入振动提升机5底部，所述振动提升机5的顶部出料通过波纹管进入粉碎机1，气化渣通过气化渣进料管2进入粉碎机1、镁粉通过镁粉进料管8进入镁粉原料罐9，镍粉通过镍粉进料管11进入镍粉原料罐12；所述第四螺旋给料机17的进料速度等于所述第一螺旋给料机7、第二螺旋给料机10以及第三螺旋给料机13三者的进料速度之和；所述颗粒收集设备19可以设置多个，所述真空烧结炉20一次烧结量大于颗粒机18六个小时的出料量；
所述振动筛3包括筛网4，所述筛网可以选用孔径范围为60目-200目；所述第一螺旋给料机7、第二螺旋给料机10以及第三螺旋给料机13的进料速度比为：100-300：600-850：50-100；所述球磨机的停留时间为4-9h；所述超声波振荡器的停留时间为0.5-2h；
进一步地，通过对筛网4孔径的选择以对应选择不同粒径的镁粉和镍粉，第一螺旋给料机7、第二螺旋给料机10以及第三螺旋给料机13的进料速度比的选择，球磨机15和超声波振荡器16停留时间的选择，得到不同的实施例，制备出不同配比的气化渣镁镍合金储氢复合材料。
实施例1：
原料选择、设备及其运行条件如表1所示：
表1
镁粉平均粒度 5μm
镍粉平均粒度 4μm
筛网孔径 200目
第一螺旋给料机进料速度 100kg/h
第二螺旋给料机进料速度 850kg/h
第三螺旋给料机进料速度 50kg/h
球磨机停留时间 4h
超声波振荡器停留时间 0.5h
实施例2：
原料选择、设备及其运行条件如表2所示：
表2
镁粉平均粒度 4μm
镍粉平均粒度 3μm
筛网孔径 140目
第一螺旋给料机进料速度 140kg/h
第二螺旋给料机进料速度 800kg/h
第三螺旋给料机进料速度 60kg/h
球磨机停留时间 5h
超声波振荡器停留时间 0.8h
实施例3：
原料选择、设备及其运行条件如表3所示：
表3
镁粉平均粒度 3μm
镍粉平均粒度 2μm
筛网孔径 120目
第一螺旋给料机进料速度 190kg/h
第二螺旋给料机进料速度 740kg/h
第三螺旋给料机进料速度 70kg/h
球磨机停留时间 6h
超声波振荡器停留时间 1h
实施例4：
原料选择、设备及其运行条件如表4所示：
表4
镁粉平均粒度 2μm
镍粉平均粒度 1μm
筛网孔径 100目
第一螺旋给料机进料速度 230kg/h
第二螺旋给料机进料速度 690kg/h
第三螺旋给料机进料速度 80kg/h
球磨机停留时间 6h
超声波振荡器停留时间 1h
实施例5：
原料选择、设备及其运行条件如表5所示：
表5
Figure GDA0003567511870000071
Figure GDA0003567511870000081
实施例6：
原料选择、设备及其运行条件如表6所示：
表6
镁粉平均粒度 0.5μm
镍粉平均粒度 0.4μm
筛网孔径 60目
第一螺旋给料机进料速度 300kg/h
第二螺旋给料机进料速度 600kg/h
第三螺旋给料机进料速度 100kg/h
球磨机停留时间 9h
超声波振荡器停留时间 2h
为了对比本发明实施例制备的气化渣镁镍合金储氢复合材料与镁镍合金本身的吸氢放氢效果，通过多次吸氢放氢实验，对比吸氢饱和的时间、吸氢的温度、放氢完全的时间以及放氢温度，数据统计如表7所示。
表7对比实施例1-实施例6制备的气化渣镁镍合金储氢复合材料以及镁镍合金的储氢性能。
表7
实施例 吸氢时间 吸氢温度 放氢时间 放氢温度 气化渣含量
实施例1 20-90min 110-280℃ 20-80min 220-310℃ 10％
实施例2 20-80min 100-270℃ 20-70min 200-290℃ 14％
实施例3 15-70min 90-260℃ 20-60min 200-280℃ 19％
实施例4 15-60min 80-250℃ 15-80min 190-280℃ 23％
实施例5 10-50min 70-230℃ 15-70min 170-270℃ 27％
实施例6 10-40min 60-220℃ 15-60min 150-250℃ 30％
镁镍合金 30-90min 120-300℃ 30-100min 250-350℃ 0％
根据表7的数据，可以看出与镁镍合金相比，本发明制备的气化渣镁镍合金储氢复合材料的吸、放氢温度低，时间短；随着汽化渣含量增加，吸、放氢温度和时间均减小。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作出的任何修改或者等同替换，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，包括备料系统、混合系统和成型系统；所述备料系统、混合系统和成型系统依次连接；
所述备料系统包括气化渣原料罐、镁粉原料罐以及镍粉原料罐；所述混合系统包括输送装置、缓冲罐、球磨机以及超声波振荡器；所述成型系统包括颗粒机、颗粒收集设备以及真空烧结炉；
所述输送装置包括第一螺旋给料机、第二螺旋给料机、第三螺旋给料机和第四螺旋给料机，所述第一螺旋给料机与气化渣原料罐连接，能够将气化渣从气化渣原料罐中定量输送到混合系统；所述第二螺旋给料机与镁粉原料罐连接，能够将镁粉从镁粉原料罐中定量输送到混合系统；所述第三螺旋给料机与镍粉原料罐连接，能够将镍粉从镍粉原料罐中定量输送到混合系统；
所述球磨机与超声波振荡器相连，所述球磨机的出料进入超声波振荡器，所述超声波振荡器与第四螺旋给料机连接，所述第四螺旋给料机能够将物料从超声波振荡器中定量输送到成型系统的颗粒机中；
所述颗粒机将物料压制成颗粒团球，所述颗粒团球通过颗粒收集设备收集，收集后的颗粒团球间歇性地送至真空烧结炉中，进行真空烧结。
2.根据权利要求1所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述备料系统还包括气化渣粉碎筛分装置，所述气化渣粉碎筛分装置包括粉碎机、振动筛以及振动提升机，所述粉碎机的出料进入振动筛，振动筛与气化渣原料罐和振动提升机连接，所述振动筛筛分出的细颗粒进入气化渣原料罐，粗颗粒进入振动提升机底部，所述振动提升机的顶部出料通过管道进入粉碎机。
3.根据权利要求2所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述振动筛与气化渣原料罐之间通过防尘布袋连接，所述振动提升机的顶部进入粉碎机的管道为波纹管。
4.根据权利要求3所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述备料系统还包括气化渣进料管、镁粉进料管以及镍粉进料管，所述气化渣进料管与粉碎机连接，气化渣能够通过所述气化渣进料管进入粉碎机，所述镁粉进料管和镍粉进料管分别与镁粉原料罐和镍粉原料罐连接。
5.根据权利要求4所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述振动筛包括筛网，所述筛网的孔径范围为60目-200目。
6.根据权利要求5所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机的进料速度比为：100-300：600-850：50-100。
7.根据权利要求6所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述球磨机的停留时间为4-9h。
8.根据权利要求7所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述超声波振荡器的停留时间为0.5-2h。
9.根据权利要求8所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述第四螺旋给料机的进料速度等于所述第一螺旋给料机、第二螺旋给料机以及第三螺旋给料机三者的进料速度之和。
10.根据权利要求1-9任一所述的气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置，其特征在于，所述颗粒收集设备设置多个，所述真空烧结炉一次烧结量大于颗粒机六个小时的出料量。
CN202010535265.7A 2020-06-12 2020-06-12 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置 Active CN111774568B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010535265.7A CN111774568B (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010535265.7A CN111774568B (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111774568A CN111774568A (zh) 2020-10-16
CN111774568B true CN111774568B (zh) 2022-06-10

Family

ID=72756433

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010535265.7A Active CN111774568B (zh) 2020-06-12 2020-06-12 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111774568B (zh)

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4915898A (en) * 1988-04-25 1990-04-10 Energy Conversion Devices, Inc. Method for the continuous fabrication of comminuted hydrogen storage alloy material negative electrodes
JP2000297304A (ja) * 1999-04-14 2000-10-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 合金粉末製造装置
US7537748B2 (en) * 2003-08-11 2009-05-26 National University Corporation, Hiroshima University Hydrogen storage matter and manufacturing method and apparatus for the same
EP1876252A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-09 Advanced Chemical Technologies for Sustainability Process for preparing composites comprising carbon and magnesium for hydrogen storage
TWI450764B (zh) * 2011-12-27 2014-09-01 Ind Tech Res Inst 儲氫複材與其形成方法
CN203577973U (zh) * 2013-12-05 2014-05-07 四川特驱投资集团有限公司 带振动筛的循环粉碎系统
CN204142348U (zh) * 2014-06-18 2015-02-04 江西稀有稀土金属钨业集团有限公司 一种储氢合金的配料系统
US10758916B2 (en) * 2014-12-24 2020-09-01 South China University Of Technology Application method and device for cold field plasma discharge assisted high energy ball milled powder
CN105132770B (zh) * 2015-09-11 2017-01-25 安徽工业大学 一种Mg2Ni型三元Mg‑Ni‑Cu可逆储氢材料及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN111774568A (zh) 2020-10-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100441347C (zh) 仲钨酸铵直接还原生产高压坯强度钨粉的方法
CN100500336C (zh) 碳化钨基球形热喷涂粉末的生产方法
CN103909274B (zh) 一种制备钴包覆纳米wc晶体复合粉末及超细晶硬质合金的方法
CN101680052B (zh) 含碳氧化金属团块的制造方法
CN110963461A (zh) 金属氧化物与多孔材料复合储氢材料及其制备方法
CN105126867B (zh) 一种碳负载Pt‑Ru‑Ni催化剂及其制备方法和应用
CN113912376A (zh) 一种利用赤泥、粉煤灰、铁尾矿和电石渣固废加工的免烧陶粒及其制备方法和应用
CN101219392B (zh) 焦炉煤气制备富氢燃气的催化剂及其制备方法
CN111774568B (zh) 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料的工业化生产装置
CN108584953A (zh) 一种工业废碳粉再生制备活性炭的方法和设备
CN103611541B (zh) 一种低温甲烷水蒸汽重整催化剂及其制备方法
CN112289591B (zh) 一种酒糟多孔碳/钴镍氢氧化物电极材料及其制备工艺
CN101863454A (zh) 固态氢燃料及其制造方法和使用方法
Zhang et al. Regeneration of high-performance materials for electrochemical energy storage from assorted solid waste: A review
CN109012664A (zh) 一种无定形碳负载纳米金属颗粒催化剂及其制备方法和应用
CN106629594A (zh) 一种高性能氢化镁可逆制氢体系及制氢方法
CN111876640B (zh) 一种气化渣镁镍合金储氢复合材料及其制备方法
CN105833883A (zh) 用于费托合成的贵金属改性催化剂及其制备方法
CN110055095A (zh) 用于制备煤液化原料的方法
CN1321558A (zh) 管式炉直接还原碳化制备超细碳化物粉的工艺
CN110127614B (zh) 一种分散-催化MgH2储氢粉体的方法
CN112299366A (zh) 一种制备储氢材料的方法
CN110922993A (zh) 一种兰炭基成型活性焦的制备系统及其操作方法
CN110876936A (zh) 烃类蒸汽预转化催化剂及其制备方法
CN1180495C (zh) 含锂复合储氢合金电极材料及制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant