CN206666113U - 一种水蒸气制氢装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种水蒸气制氢装置，包括用于盛放液态反应物的罐体、加热装置和用于放置铝基制氢粉体的托架；所述罐体设有出气口，所述加热装置设置于所述罐体的底部；盛放于所述罐体内的液态反应物通过所述加热装置加热汽化，并与托架上的铝基制氢粉体反应生成氢气，所生成的氢气通过所述出气口导出。本实用新型提供了一种水蒸气制氢装置，装置简单，反应速率可控，且反应产物可回收，不产生污染。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制氢装置，特别是涉及一种水蒸气制氢装置。
背景技术
水解制氢技术作为一种绿色环保的制氢技术，在工业上已有大规模应用。水解制氢通过不同的过程分解水来制取氢气。其方法主要有：(1)电解水技术。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。以水为原料制氢过程是氢气与氧气反应生成水的逆过程，因此只要提供一定形式的能量，则可使水分解，而且所得氢气纯度高。电解水制氢的效率一般可达到75％-85％，其工艺过程简单、无污染，但电量消耗大，因此其应用受到一定的限制。(2)光催化水解制氢。光催化分解水的反应是将光能转化为化学能，当光能大于半导体光催化剂禁带宽度时，价带吸收光能将电子激发到导带，电子还原水产生氢气，空穴氧化水产生氧气。但这种方法需要在有光源的情况下才能进行,且产氢速率较低。(3)水解制氢材料制氢。这种方法是通过能与水反应生成氢气的化学物与水反应制氢。包括硼氢化物及活泼金属。这种方法原理简单，且可以实现氢气的即时制取。故该技术特别适用于设计移动氢源。然而目前的水解制氢装置都是通过制氢材料与液态水直接接触的方法来制备氢气。其存在的主要问题有：(1)制氢速率很难控制，水解反应几乎都是在短时间内完成，不能缓慢而稳定地制取氢气；(2)反应废弃物与水混合或溶解于水，排放到环境中容易造成污染，并且会在反应器上产生污垢。水蒸气水解制氢，即利用水蒸气同水解制氢材料接触并发生反应来制取氢气，是一种新的制氢方法。由于其通过与气态水接触的方式产生氢气，所以反应过程容易控制，反应产物便于回收，同时对水的利用率也较高。优选的用于水蒸气水解制氢的材料，例如专利CN201410426701.1所述的一种抗氧化的水解制氢复合粉体中的铝铋体系或铝铋锡体系金属水解制氢粉末。
虽然水解制氢材料已经较成熟，然而目前尚未见水蒸气制氢装置的研究报道。有鉴于此，特提出本实用新型。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之不足，提供一种水蒸气制氢装置，装置简单，反应速率可控，且反应产物可回收，不产生污染。
本实用新型所采用的技术方案是：一种水蒸气制氢装置，包括用于盛放液态反应物的罐体、加热装置和用于放置铝基制氢粉体的托架；所述罐体设有出气口，所述加热装置设置于所述罐体的底部；盛放于所述罐体内的液态反应物通过所述加热装置加热汽化，并与托架上的铝基制氢粉体反应生成氢气，所生成的氢气通过所述出气口导出。导出的氢气通入用氢设备。
作为一种优选，所述液态反应物为液态水，所述铝基制氢粉体为铝铋体系或铝铋锡体系金属水解制氢粉末。
作为一种优选，所述加热装置包括加热管和控温电路，所述加热管延伸至所述罐体的内部，并浸没于罐体内的液态反应物中；所述控温电路与所述加热管相连接，并控制该加热管的预设温度。
作为一种优选，所述控温电路还设有热电偶、调温旋钮和显示组件，所述热电偶延伸至所述罐体的内部，并浸没于罐体内的液态反应物中，并将实时温度通过所述显示组件显示；所述调温旋钮控制所述加热管的预设温度。
作为一种优选，所述显示组件具有实时温度示数和预设温度示数。
作为一种优选，还包括干燥装置，所述干燥装置与所述罐体的出气口相连接。
作为一种优选，所述罐体还设有气压表和泄压阀；所述气压表测量所述罐体内的气压。所述泄压阀用于对罐体进行泄压。
作为一种优选，所述罐体具有上开口；且该上开口通过一上盖进行封闭；所述上开口和上盖之间通过弹性密封圈进行密闭。
作为一种优选，所述出气口设有阀门。
作为一种优选，所述托架为挂设于所述罐体侧壁的栅网支架，所述铝基制氢粉体通过具有透气性的包装袋进行封装，并放置于该栅网支架上。
本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型的制氢装置的反应过程为，罐体内的液态反应物加热蒸发后，与托架上的铝基制氢粉体反应生成氢气，并通过出气口排出；通过控制罐体内的水温，通过改变加热装置的设定水温，来改变水的蒸发速率并控制氢气流量的大小。
2、铝基制氢粉体与液态反应物接触，当反应完成后，可以对液态反应物进行重复利用，并且将剩余反应物排放时不会对环境造成污染。
3、反应生成的氢气通过干燥装置，使其中的水蒸气被吸收，获得纯净的氢气。
以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明；但本实用新型的一种水蒸气制氢装置不局限于实施例。
附图说明
图1是本实用新型的制氢流程图；
图2是本实用新型的装置结构示意图；
图3是本实用新型的内部结构示意图；
图4是本实用新型的装配示意图。
具体实施方式
实施例：
本实用新型的制氢流程参见图1所示，加热装置2对液态反应物5(本实施例使用液态水5)加热，产生水蒸气，水蒸气通过铝基制氢粉体4，反应生成氢气，流出气体通过干燥装置7进行进一步干燥，得到干燥纯净的氢气。导出的氢气通入用氢设备8。
本实用新型的一种水蒸气制氢装置的结构参见图2至图4所示。
该水蒸气制氢装置包括用于盛放液态反应物5的罐体1、加热装置2和用于放置铝基制氢粉体4的托架3；所述罐体1设有出气口61，所述加热装置2设置于所述罐体1的底部；盛放于所述罐体1内的液态反应物5通过所述加热装置2加热汽化，并与托架3上的铝基制氢粉体4反应生成氢气，所生成的氢气通过所述出气口61导出。所述液态反应物5为液态水。
所述加热装置2包括加热管21和控温电路22，所述加热管21延伸至所述罐体1的内部，并浸没于罐体1内的液态反应物5中；所述控温电路22与所述加热管21相连接，并控制该加热管21的预设温度251。所述控温电路22还设有热电偶23、调温旋钮24和显示组件25，所述热电偶23延伸至所述罐体1的内部，并浸没于罐体1内的液态反应物5中，并将实时温度252通过所述显示组件25显示；所述调温旋钮24控制所述加热管21的预设温度251。
所述显示组件25具有实时温度252示数和预设温度251示数。通过调节调温旋钮24，可改变控温电路的预设温度251，附图所示状态为，预设温度251设定为60℃，实时温度252也为60℃的情况。
还包括干燥装置7，所述干燥装置7与所述罐体1的出气口61相连接。所述罐体1还设有气压表11和泄压阀12；所述气压表11测量所述罐体1内的气压。通过设定泄压阀12的阈值，可控制罐体1内部的气压，当气压超过阈值时，泄压阀12上顶，对装置进行泄压。
所述罐体1具有上开口；且该上开口通过一上盖6进行封闭；所述上开口和上盖6之间通过弹性密封圈8进行密闭。所述出气口61设有阀门62。
所述托架3为挂设于所述罐体1侧壁的栅网支架，所述铝基制氢粉体4通过具有透气性的包装袋进行封装，并放置于该栅网支架上。
上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种水蒸气制氢装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。
Claims (10)
1.一种水蒸气制氢装置，其特征在于：包括用于盛放液态反应物的罐体、加热装置和用于放置铝基制氢粉体的托架；所述罐体设有出气口，所述加热装置设置于所述罐体的底部；盛放于所述罐体内的液态反应物通过所述加热装置加热汽化，并与托架上的铝基制氢粉体反应生成氢气，所生成的氢气通过所述出气口导出。
2.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述液态反应物为液态水，所述铝基制氢粉体为铝铋体系或铝铋锡体系金属水解制氢粉末。
3.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述加热装置包括加热管和控温电路，所述加热管延伸至所述罐体的内部，并浸没于罐体内的液态反应物中；所述控温电路与所述加热管相连接，并控制该加热管的预设温度。
4.根据权利要求3所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述控温电路还设有热电偶、调温旋钮和显示组件，所述热电偶延伸至所述罐体的内部，并浸没于罐体内的液态反应物中，并将实时温度通过所述显示组件显示；所述调温旋钮控制所述加热管的预设温度。
5.根据权利要求4所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述显示组件具有实时温度示数和预设温度示数。
6.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：还包括干燥装置，所述干燥装置与所述罐体的出气口相连接。
7.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述罐体还设有气压表和泄压阀；所述气压表测量所述罐体内的气压。
8.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述罐体具有上开口；且该上开口通过一上盖进行封闭；所述上开口和上盖之间通过弹性密封圈进行密闭。
9.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述出气口设有阀门。
10.根据权利要求1所述的一种水蒸气制氢装置，其特征在于：所述托架为挂设于所述罐体侧壁的栅网支架，所述铝基制氢粉体通过具有透气性的包装袋进行封装，并放置于该栅网支架上。
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| CN201720402077.0U CN206666113U (zh) | 2017-04-17 | 2017-04-17 | 一种水蒸气制氢装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111115571A (zh) * | 2020-02-24 | 2020-05-08 | 河南中氢动力研究院有限公司 | 水雾制氢装置 |
| WO2021129704A1 (zh) * | 2019-12-24 | 2021-07-01 | 哈尔滨工业大学（深圳） | 一种能开花的铝合金粉体及其制备方法和应用 |
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2017
- 2017-04-17 CN CN201720402077.0U patent/CN206666113U/zh active Active
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