CN214141575U - 一种高安全性硼氢化钠制氢装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种高安全性硼氢化钠制氢装置，包括水箱、制氢剂反应液搅拌装置、催化剂反应液搅拌装置、制氢剂反应液计量泵、催化剂反应液计量泵、反应釜、散热器、水气分离器、阻火器、出氢电磁阀；所述水箱分别与制氢剂反应液搅拌装置和催化剂反应液搅拌装置连接，制氢剂反应液搅拌装置通过制氢剂反应液计量泵与反应釜连接，催化剂反应液搅拌装置通过催化剂反应液计量泵与反应釜连接，所述反应釜顶端设有出氢口，反应釜顶端出氢口依次连接散热器、水气分离器、阻火器和出氢电磁阀。本实用新型制氢装置具有安全、操作简单、可靠等特点，是一种安全、操作方便、可靠、低成本的硼氢化钠制氢装置。
Description
技术领域
本实用新型属于氢能技术领域，特别是一种高安全性硼氢化钠制氢装置。
背景技术
随着氢燃料电池技术的发展及应用，特别是在最近的中国能源法公开征求意见中，氢能已被建议列入能源，由此可见氢气的来源也变得越来约重要。有很多种制氢技术可以获得氢气，硼氢化钠制氢是一种常用的制氢技术，它具有高效、稳定、易产氢、低成本、纯度高等特点，因此硼氢化钠制氢技术受到广泛的重视。安全性是硼氢化钠制氢技术过程中非常关键的问题，硼氢化钠制氢系统特别是在首次使用制氢、制氢周期内加料、长时间存放过程中比较容易存在或混入一定量的空气，存在较大的使用安全隐患，同时可能出现的局部制氢过快，易导致压力骤然上升，也会引发安全隐患。因此，需要设计开发出安全、操作方便、可靠、低成本的硼氢化钠制氢装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种高安全性硼氢化钠制氢装置。
本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种高安全性硼氢化钠制氢装置，包括
水箱、制氢剂反应液搅拌装置、催化剂反应液搅拌装置、制氢剂反应液计量泵、催化剂反应液计量泵、反应釜、散热器、水气分离器、阻火器、出氢电磁阀；
所述水箱分别与制氢剂反应液搅拌装置和催化剂反应液搅拌装置连接，制氢剂反应液搅拌装置通过制氢剂反应液计量泵与反应釜连接，催化剂反应液搅拌装置通过催化剂反应液计量泵与反应釜连接，所述反应釜顶端设有出氢口，反应釜顶端出氢口依次连接散热器、水气分离器、阻火器和出氢电磁阀；
所述制氢剂反应液搅拌装置包括依次连接的制氢剂水泵、制氢剂电磁阀和制氢剂搅拌器；
所述催化剂反应液搅拌装置包括依次连接的催化剂水泵、催化剂电磁阀和催化剂搅拌器。
按上述方案，所述反应釜底部设有将反应后的残液排出的出液口。
按上述方案，所述反应釜顶端出氢口处设有压力传感器。
按上述方案，所述反应釜顶端出氢口还设有排氢管路，所述排氢管路上依次设有用于主动排氢的泄压电磁阀、排氢单向阀、和排氢阻火器，所述反应釜顶端出氢口和排氢阻火器之间还设有排氢阻火器用于被动排氢的机械安全泄压阀，所述机械安全泄压阀一端与反应釜相连，另一端与阻火器相连安装在排氢管路上。
按上述方案，所述反应釜承压压力范围8bar至20bar，容量范围为5L至100L，其顶部有两个进液口分别与制氢剂反应液计量泵和催化剂剂反应液计量泵相连，一个出氢口，其底部有一个出液口。
按上述方案，所述制氢剂反应液计量泵和催化剂剂反应液计量泵为具有单向功能的计量泵。
按上述方案，所述高安全性硼氢化钠制氢装置还包括用于监测氢气浓度的氢气监测器和与氢气监测器相连的声光报警器。
该装置工作的原理是：采用制氢剂与催化剂分别在搅拌器内搅拌混合，溶解均匀后通过计量泵打入反应釜制氢的技术方案，在搅拌器顶端通过不同加料口分别加入一定量制氢剂和催化剂，打开制氢剂电磁阀和催化剂电磁阀，启动水泵往搅拌器内泵水，同时启动搅拌电机，混合均匀后关闭制氢剂电磁阀、催化剂电磁阀和水泵，再启动计量泵将反应液泵入反应釜，废液电磁阀和泄压电磁阀工作时为关闭状态，出氢电磁阀为打开状态，生成的氢气通过反应釜顶端出氢口依次通过散热器、水气分离器、阻火器、出氢电磁阀、出氢单向阀到达出氢口；具有超压保护、随时暂停制氢、自动制氢、自动清洗、实时监测保护等功能。
本实用新型装置带来的有益效果是：
本实用新型制氢装置具有安全、操作简单、可靠等特点，是一种安全、操作方便、可靠、低成本的硼氢化钠制氢装置。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的装置的结构示意图；
图2是本实用新型一个实施例的装置的结构示意图；
图中：1-水箱、2-制氢剂水泵、3-催化剂水泵、4-制氢剂电磁阀、5-催化剂电磁阀、6-制氢剂搅拌器、7-催化剂搅拌器、8-温度传感器、9-搅拌电机、10-加料口、11-液位传感器、12-制氢剂计量泵、13-催化剂计量泵、14-反应釜、15-废液电磁阀、16-压力传感器、17-散热器、18-水气分离器、19-排水常开电磁阀、20-出氢阻火器、21-出氢电磁阀、22-出氢单向阀、23-泄压电磁阀、24-排氢单向阀、25-机械安全泄压阀、26-排氢阻火器、27-系统控制器、28-氢气监测器、29-显示器、30-声光报警器。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
一种高安全性硼氢化钠制氢装置，包括水箱1、制氢剂反应液搅拌装置、催化剂反应液搅拌装置、制氢剂反应液计量泵12、催化剂反应液计量泵13、反应釜14、散热器17、水气分离器18、阻火器20、出氢电磁阀21；所述水箱分别与制氢剂反应液搅拌装置和催化剂反应液搅拌装置连接，制氢剂反应液搅拌装置通过制氢剂反应液计量泵与反应釜连接，催化剂反应液搅拌装置通过催化剂反应液计量泵与反应釜连接，所述反应釜顶端设有出氢口，反应釜顶端出氢口依次连接散热器17、水气分离器18、阻火器20和出氢电磁阀21；所述制氢剂反应液搅拌装置包括依次连接的制氢剂水泵2、制氢剂电磁阀4和制氢剂搅拌器6；所述催化剂反应液搅拌装置包括依次连接的催化剂水泵3、催化剂电磁阀5和催化剂搅拌器7。水气分离器18通过排水常开电磁阀19连接出液口；
反应釜顶端出氢口还设有排氢管路，所述排氢管路上依次设有用于主动排氢的泄压电磁阀23、排氢单向阀24、和排氢阻火器26，所述反应釜顶端出氢口和排氢阻火器之间还设有排氢阻火器用于被动排氢的机械安全泄压阀，所述机械安全泄压阀一端与反应釜相连，另一端与阻火器相连安装在排氢管路上。反应釜底部设有将反应后的残液排出的出液口。反应釜顶端出氢口处设有压力传感器。压力传感器为数显型压力传感器，监测反应釜内的压力，数显型压力传感器同时能实时显示压力值，在压力过高或突发情况下，可以实现手动暂停保护程序，提高安全性。
反应釜承压压力范围8bar至20bar，容量范围为5L至100L，其顶部有两个进液口分别与制氢剂反应液计量泵和催化剂剂反应液计量泵相连，一个出氢口，其底部有一个出液口。
制氢剂反应液计量泵和催化剂剂反应液计量泵为具有单向功能的计量泵。反应溶液可以正向泵入反应釜，反应釜内生成的氢气不能逆向流出计量泵。计量泵承压压力范围5bar—12bar。计量泵速率可以根据需求选用手动调节到固定速率或选用自动调节模式。手动调节根据需求氢气速率标定到对应的计量泵速率固定处，自动调节则根据反应釜内压力大小来调节计量泵速率。
高安全性硼氢化钠制氢装置还包括用于监测氢气浓度的氢气监测器和与氢气监测器相连的声光报警器。在线监测氢气浓度，当氢气浓度值接近安全报警值时，一边通过控制器在显示屏提示报警信息，同时声光报警器自动启动。若警报状态改善后，警报自动解除。若警报状态恶化氢气浓度达到安全报警值时，启动自动停机逻辑，停止泵入反应液。
实施例2，如图2所示，是实施例1的一种变形，主要的区别是实施例2需要提前准备溶解好的反应液，并通过加料口加入到容器内即可，不需要泵水、搅拌等过程，有一定的简化作用。另外实施案例2的清洗过程需要从加料口加入一定量的水，增加了手动加水的过程，其它操作与实施案例1基本相同。
Claims (7)
1.一种高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，包括
水箱、制氢剂反应液搅拌装置、催化剂反应液搅拌装置、制氢剂反应液计量泵、催化剂反应液计量泵、反应釜、散热器、水气分离器、阻火器、出氢电磁阀；
所述水箱分别与制氢剂反应液搅拌装置和催化剂反应液搅拌装置连接，制氢剂反应液搅拌装置通过制氢剂反应液计量泵与反应釜连接，催化剂反应液搅拌装置通过催化剂反应液计量泵与反应釜连接，所述反应釜顶端设有出氢口，反应釜顶端出氢口依次连接散热器、水气分离器、阻火器和出氢电磁阀；
所述制氢剂反应液搅拌装置包括依次连接的制氢剂水泵、制氢剂电磁阀和制氢剂搅拌器；
所述催化剂反应液搅拌装置包括依次连接的催化剂水泵、催化剂电磁阀和催化剂搅拌器。
2.根据权利要求1所述的高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，所述反应釜底部设有将反应后的残液排出的出液口。
3.根据权利要求1所述的高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，所述反应釜顶端出氢口处设有压力传感器。
4.根据权利要求1所述的高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，所述反应釜顶端出氢口还设有排氢管路，所述排氢管路上依次设有用于主动排氢的泄压电磁阀、排氢单向阀、和排氢阻火器，所述反应釜顶端出氢口和排氢阻火器之间还设有排氢阻火器用于被动排氢的机械安全泄压阀，所述机械安全泄压阀一端与反应釜相连，另一端与阻火器相连安装在排氢管路上。
5.根据权利要求1所述的高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，所述反应釜承压压力范围8bar至20bar，容量范围为5L至100L，其顶部有两个进液口分别与制氢剂反应液计量泵和催化剂剂反应液计量泵相连，一个出氢口，其底部有一个出液口。
6.根据权利要求1所述的高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，所述制氢剂反应液计量泵和催化剂剂反应液计量泵为具有单向功能的计量泵。
7.根据权利要求1所述的高安全性硼氢化钠制氢装置，其特征在于，所述高安全性硼氢化钠制氢装置还包括用于监测氢气浓度的氢气监测器和与氢气监测器相连的声光报警器。
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| CN202022771044.8U CN214141575U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种高安全性硼氢化钠制氢装置 |
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| CN202022771044.8U CN214141575U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种高安全性硼氢化钠制氢装置 |
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| CN202022771044.8U Active CN214141575U (zh) | 2020-11-26 | 2020-11-26 | 一种高安全性硼氢化钠制氢装置 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112299370A (zh) * | 2020-11-26 | 2021-02-02 | 武汉环达电子科技有限公司 | 一种高安全性硼氢化钠制氢装置与方法 |
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