CN220999244U - 一种高效水解制氢设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的一种高效水解制氢设备，属于水解制氢技术领域。包括硼氢化钠碱溶液装置，硼氢化钠碱溶液装置的底端安装有支架，硼氢化钠碱溶液装置的一侧通过一号连接管连接有催化剂负载装置，催化剂负载装置的另一端通过二号连接管连接有废液收集装置，所述废液收集装置的顶端一侧通过三号连接管连接有干燥箱，所述干燥箱的内部经隔板分隔为干燥腔和分离腔，干燥箱的内部通过转动机构安装有加热组件，三号连接管的一端穿入干燥箱内部。本实用新型提供的一种高效水解制氢设备，不仅能提高水解制氢效率，还能大幅度的提高氢气提纯的效果，提纯后的水分能被重新利用。
Description
技术领域
本实用新型提供的一种高效水解制氢设备，属于水解制氢技术领域。
背景技术
氢气是一种理想的绿色能源，其应用的关键环节主要有氢的制备、存储和运输。在氢的制备中，探索更多新型环保的制氢技术，是发展氢经济的关键环节。目前，已有的制氢技术主要包括电解水制氢、生物质制氢、光分解制氢等。与这三种制氢技术相比，硼氢化钠水解制氢技术具有较多的优势，主要体现在产氢速度快、产生的氢气有较高的纯度、反应过程可控、在室温下即可发生水解放出氢气、反应所用的催化剂还可以循环回收、反应过程中绿色环保不会排放有害气体等等。不仅如此，硼氢化钠水解制氢技术还能够燃料电池相结合作为便携式氢源，因此有着广阔的发展前景。
公开号：CN217458829U公开了一种高效水解制氢装置，包括硼氢化钠碱溶液装置，所述硼氢化钠碱溶液装置的底部固定套机有导液管，所述硼氢化钠碱溶液装置的底部固定连接有设备支架；本实用新型在于催化剂采用负载的方式负载到多孔金属片上，通过负载片孔径的不断缩小，可以将催化剂不断地被阻截下来，此外，采用催化剂负载的方式可以增大催化剂的催化效率，提高催化剂与反应液的接触面积，提高水解放氢效率，另外，该实用新型还设计了自动控制装置－电磁控制装置，该装置可以根据氢气的需求来自动控制硼氢化钠液体的供应，该供氢装置易于操作和加工、成本低、可连续提供氢气。
上述专利通过干燥装置对氢气进行提纯干燥，但是目前制氢装置在对氢气进行提纯干燥的过程中，多使用活性炭进行接触吸收水分进行干燥，这会提高对活性炭的消耗，且提纯出的水分不可被重新利用。
基于上述理由想，现在重新提出一种高效水解制氢设备。
实用新型内容
本实用新型提供的一种高效水解制氢设备，不仅能提高水解制氢效率，还能大幅度的提高氢气提纯的效果，提纯后的水分能被重新利用。
本实用新型提供的一种高效水解制氢设备，包括硼氢化钠碱溶液装置，硼氢化钠碱溶液装置的底端安装有支架，硼氢化钠碱溶液装置的一侧通过一号连接管连接有催化剂负载装置，催化剂负载装置的另一端通过二号连接管连接有废液收集装置，所述废液收集装置的顶端一侧通过三号连接管连接有干燥箱，所述干燥箱的内部经隔板分隔为干燥腔和分离腔，干燥箱的内部通过转动机构安装有加热组件，三号连接管的一端穿入干燥箱内部，并转动安装有分散盒，分散盒的底端和转动机构固定连接，所述分离腔的内部中端设有拱形收集机构，拱形收集机构包括拱形板，拱形板上开设有若干个通气孔，所述干燥箱的正面对应分离腔的位置安装制冷机。
进一步的，所述一号导管上依次安装有压力表、电磁阀和流量计，所述三号连接管上安装有控制阀。
进一步的，所述转动机构包括转动安装在干燥腔内部底端的转动电机，转动电机的输出轴安装有转杆，加热组件安装在转杆上。
进一步的，所述加热组件包括上下设置的多组加热杆，每组加热杆均设有四个，每组加热杆的四个均阵列安装在转杆外壁周侧，每个加热杆均空心设置，且内部均安装有加热丝，加热杆表面均贯穿开设有若干个散热槽。
进一步的，所述分散盒空心设置，且分散盒的侧壁阵列贯穿开设有若干个通气槽，分散盒的底端转杆的顶端面固定连接。
进一步的，所述干燥腔和分离腔通过连通管连通。
进一步的，所述拱形收集机构还包括安装在拱形板底端面的多个锥形件。
进一步的，所述制冷机的出气端安装有出气管，出气管的另一端穿入分离腔。
进一步的，所述干燥箱的一侧对应分离腔的位置安装有导气管，导气管连通分离腔和外部。
本实用新型的有益效果：
1.本实用新型中，通过设置的催化剂负载装置，催化剂负载装置内部设有多个催化剂负载片，使得催化剂采用负载的方式负载到多孔金属片上，为了防止催化剂被流动的液体带到反应液中，采用了多层不同孔径的负载催化剂金属片的方式，通过负载片孔径的不断缩小，可以将催化剂不断地被阻截下来，此外，采用催化剂负载的方式可以增大催化剂的催化效率，提高催化剂与反应液的接触面积，提高水解制氢效率；
2.本实用新型中，通过设置的加热组件和转动机构，能够使得干燥腔内部的热量充分分散，有助于从分散盒内部出来的氢气进行充分干燥处理，分散盒被转动机构带动进行周向转动，使得氢气大范围扩散，进一步加强了氢气和热气的接触，有助于氢气干燥效果；另外，经拱形收集机构和制冷机的设计，能够对经连通管进入分离腔内部的氢气制冷，氢气上携带的水分子预冷凝结在拱形板上或拱形板上的锥形件，拱形板有助于冷凝水接触并滴落，锥形件增大接触面积，去水后的氢气经上方的导气管导出，外部对氢气进行收集，大幅度的提高了氢气提纯的效果，提纯后的水分能被重新利用。
附图说明
图1为本实用新型提供的一种高效水解制氢设备的结构示意图。
图2为本实用新型提供的一种高效水解制氢设备的干燥箱的内部结构示意图。
图3为本实用新型提供的一种高效水解制氢设备的催化剂负载装置的剖面结构示意图。
图4为本实用新型提供的一种高效水解制氢设备的结构示意图。
图5为本实用新型提供的一种高效水解制氢设备的结构示意图。
1、硼氢化钠碱溶液装置；2、一号连接管；3、催化剂负载装置；4、二号连接管；5、废液收集装置；6、三号连接管；7、干燥箱；8、隔板；9、干燥腔；10、分离腔；11、转动机构；1101、转动电机；1102、转杆；12、加热组件；1201、加热杆；1202、散热槽；13、分散盒；1301、通气槽；14、拱形收集机构；1401、拱形板；1402、锥形件；15、通气孔；16、制冷机；17、压力表；18、电磁阀；19、流量计；20、控制阀；21、连通管；22、出气管；23、导气管；24、收集盒；25、开关门
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明
根据图1-5所示，本实用新型提供的一种高效水解制氢设备，包括硼氢化钠碱溶液装置1，硼氢化钠碱溶液装置1的底端安装有支架，硼氢化钠碱溶液装置1的一侧通过一号连接管2连接有催化剂负载装置3，催化剂负载装置3的另一端通过二号连接管4连接有废液收集装置5，所述废液收集装置5的顶端一侧通过三号连接管6连接有干燥箱7，所述干燥箱7的内部经隔板8分隔为干燥腔9和分离腔10，干燥箱7的内部通过转动机构11安装有加热组件12，三号连接管6的一端穿入干燥箱7内部，并转动安装有分散盒13，分散盒13的底端和转动机构11固定连接，所述分离腔10的内部中端设有拱形收集机构14，拱形收集机构14包括拱形板1401，拱形板1401上开设有若干个通气孔15，所述干燥箱7的正面对应分离腔10的位置安装制冷机16，所述催化剂负载装置3，内部采用催化剂负载片，为多层结构，负载片为多孔金属网，每一层网的孔径均不相同，金属网的材质为不锈钢等不与碱反应的金属材料，以上采用现有技术，这里不做赘述，其中，一号连接管2、二号连接管4、三号连接管6、出气管22、导气管23均为不锈钢材料或耐碱塑料。
具体的，所述一号连接管2上依次安装有压力表17、电磁阀18和流量计19，所述三号连接管6上安装有控制阀20。
需要进一步具体说明的是：流量计19调节液体流量，压力表17采集一号连接管2的管内压力，电磁阀18控制液体通过的开闭。
具体的，所述转动机构11包括转动安装在干燥腔9内部底端的转动电机1101，转动电机1101的输出轴安装有转杆1102，加热组件12安装在转杆1102上，所述加热组件12包括上下设置的多组加热杆1201，每组加热杆1201均设有四个，每组加热杆1201的四个均阵列安装在转杆1102外壁周侧，每个加热杆均空心设置，且内部均安装有加热丝，加热杆1201表面均贯穿开设有若干个散热槽1202，所述分散盒13空心设置，且分散盒13的侧壁阵列贯穿开设有若干个通气槽1301，分散盒13的底端转杆1102的顶端面固定连接。
需要进一步具体说明的是：通过设置的加热组件12和转动机构11，能够使得干燥腔9内部的热量充分分散，有助于从分散盒13内部出来的氢气进行充分干燥处理，分散盒13被转动机构11带动进行周向转动，使得氢气经通气槽1301出来后大范围扩散，进一步加强了氢气和热气的接触，有助于提高氢气干燥效果。
具体的，所述干燥腔9和分离腔10通过连通管21连通，所述拱形收集机构14还包括安装在拱形板1401底端面的多个锥形件1402，所述制冷机16的出气端安装有出气管22，出气管22的另一端穿入分离腔10，所述干燥箱7的一侧对应分离腔10的位置安装有导气管23，导气管23连通分离腔10和外部。
需要进一步具体说明的是：经拱形收集机构14和制冷机16的设计，能够对经连通管21进入分离腔10内部的氢气制冷，氢气上携带的水分子预冷凝结在拱形板1401上或拱形板1401上的锥形件1402，拱形板1401有助于冷凝水接触并滴落，锥形件1402增大接触面积，去水后的氢气经上方的导气管23导出，外部对氢气进行收集，大幅度的提高了氢气提纯的效果。
具体的，所述分离腔10的内部底端设有收集盒24，分离腔10侧壁密封有开关门25。
需要进一步具体说明的是：收集盒24对冷凝滴落的水进行收集，通过打开开关门25进行取出。
本实用新型的工作原理
在使用的时候，先向硼氢化钠碱溶液装置1中加入硼氢化钠碱溶液，打开电磁阀18，通过调节流量计19调节液体流量，溶液通过一号连接管1流到催化剂负载装置3中，经过负载催化剂的多孔金属片后，产生的氢气和反应液经二号连接管4流入废液收集装置5中，氢气进入废液收集装置5后会通过三号连接管6进入干燥箱7内部的干燥腔8，同步启动转动电机1101和加热丝，转动电机1101带动转杆1102转动，转杆1102带动加热组件12转动，加热丝加热，并经热量经加热杆1201上的散热槽1202分散出来，同时转杆1102也带动分散盒13转动，三号连接管6内部的氢气进入分散盒13内部，并经通气槽1301分散出来，加热的空气对分散出来的氢气进行充分干燥，干燥后的氢气经连通管21进入分离腔10，氢气上携带的水分子预冷凝结在拱形板1401上或拱形板1401上的锥形件402，拱形板1401有助于冷凝水接触并滴落，锥形件1402增大接触面积，去水后的氢气经上方的导气管23导出，外部对氢气进行收集，大幅度的提高了氢气提纯的效果。
以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，其中部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种高效水解制氢设备，包括硼氢化钠碱溶液装置(1)，硼氢化钠碱溶液装置(1)的底端安装有支架，硼氢化钠碱溶液装置(1)的一侧通过一号连接管(2)连接有催化剂负载装置(3)，催化剂负载装置(3)的另一端通过二号连接管(4)连接有废液收集装置(5)，其特征在于：所述废液收集装置(5)的顶端一侧通过三号连接管(6)连接有干燥箱(7)，所述干燥箱(7)的内部经隔板(8)分隔为干燥腔(9)和分离腔(10)，干燥箱(7)的内部通过转动机构(11)安装有加热组件(12)，三号连接管(6)的一端穿入干燥箱(7)内部，并转动安装有分散盒(13)，分散盒(13)的底端和转动机构(11)固定连接，所述分离腔(10)的内部中端设有拱形收集机构(14)，拱形收集机构(14)包括拱形板(1401)，拱形板(1401)上开设有若干个通气孔(15)，所述干燥箱(7)的正面对应分离腔(10)的位置安装制冷机(16)。
2.根据权利要求1所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述一号连接管(2)上依次安装有压力表(17)、电磁阀(18)和流量计(19)，所述三号连接管(6)上安装有控制阀(20)。
3.根据权利要求1所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述转动机构(11)包括转动安装在干燥腔(9)内部底端的转动电机(1101)，转动电机(1101)的输出轴安装有转杆(1102)，加热组件(12)安装在转杆(1102)上。
4.根据权利要求3所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述加热组件(12)包括上下设置的多组加热杆(1201)，每组加热杆(1201)均设有四个，每组加热杆(1201)的四个均阵列安装在转杆(1102)外壁周侧，每个加热杆均空心设置，且内部均安装有加热丝，加热杆(1201)表面均贯穿开设有若干个散热槽(1202)。
5.根据权利要求4所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述分散盒(13)空心设置，且分散盒(13)的侧壁阵列贯穿开设有若干个通气槽(1301)，分散盒(13)的底端转杆(1102)的顶端面固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述干燥腔(9)和分离腔(10)通过连通管(21)连通。
7.根据权利要求1所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述拱形收集机构(14)还包括安装在拱形板(1401)底端面的多个锥形件(1402)。
8.根据权利要求1所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述制冷机(16)的出气端安装有出气管(22)，出气管(22)的另一端穿入分离腔(10)。
9.根据权利要求1所述的一种高效水解制氢设备，其特征在于：所述干燥箱(7)的一侧对应分离腔(10)的位置安装有导气管(23)，导气管(23)连通分离腔(10)和外部。
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