DE3148307C2 - Verfahren zum Beladen eines Druckgasbehälters mit Wasserstoff auf der Basis einer Gas-Feststoff-Reaktion - Google Patents

Verfahren zum Beladen eines Druckgasbehälters mit Wasserstoff auf der Basis einer Gas-Feststoff-Reaktion

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beladen von zum Speichern von Wasserstoff verwendeten Druckgasbehältern, wobei das Verfahren im wesentlichen darin besteht, daß beim Einfüllen und Verdichten der Speichermasse in den Behältern die Behälterwand von außen mit Druck beaufschlagt wird und daß diese Druckbeaufschlagung auch beim Beladen mit Wasserstoff erfolgt. Hierdurch soll erreicht werden, daß Verformungen der Behälterwand durch Ausdehnen der Speichermasse bzw. beim Einbringen dieser in den Behälter vermieden werden.

Description

15
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Beiaden eines Druckgasbehälters mit Wasserstoff auf der Easis einer Gas-Fe=>i rtoff-Reakiion, wobei zunächst der Druckgasbehälter mit pulverförmiger Speichermasse gefüllt und die Speichennasse unter äußerem Druck verdichtet wird, und daraufhin der Druckgasbehälter verschlossen, evakuiert und ausgeheizt wird.
Aus der DE-OS 28 55 476 ist sin Metallhydridspelcher und ein Verfahren zu seiner Herstellung bekannt, wobei das innig vermischte Speicherpulver durch Druck zu einem formbeständigen Körper verpreßt wird. Nach einer Ausführung können diese Speicherkörper durch eine gegossere Aluminiumkapseiung verbunden wer- jo den.
Ein Nachteil bei bekannten Hvdridspeicherausfühningen ergibt sich dadurch, daß Sich beim Beladen mit Wasserstoff die aktive Speiche, ,nasse unter erheblichem Innendruck ausdehnt, woduro die Behälterwandüngen unregelmäßig verformt und aufgeweitet werden. Dieser Vorgang tritt um so deutlicher in Erscheinung, je höher die pulverisierte Speichermasse vorverdichtet und je größer der Speicherdurchmesser gewählt wird. Aus diesem Grunde werden Gasdruckbehälter auf der Basis von Gas-/Feststoffreaktior.en gewöhnlich in Abmessungsbereichen ^ 40 mm Durchmesser gefertigt und unter hohem Aufwand zu Bündeln zusammengefaßt.
Weiterhin ist bekannt, daß die Speichermasse unter Beimengung von Aluminiumpulver zu Pellets vorverdichtet wird, um auf diese Weise Behältervolumen einzusparen. Dabei tritt die Volumenerweiterung jedoch in weit höherem Maße in Erscheinung, so daß die Betriebssicherheit um so mehr in Frage gestellt ist
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beladen von Druckgasbehältern der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem ein Einsatz von Behältern über 40 mm Durchmesser und ein Einbringen größerer daß die Speichermasse in pulverisierter Form oder in Form vorverdichteter Pellets in den Behälter eingebracht wird, die Erstbeladung mit Wasserstoff jedoch unter äußerer Abstützung bzw. Druckbeaufschlagung des Behälters und damit unter Beibehaltung des vorgegebenen Volumens erfolgt, so daß die Speichermasse unter Einwirkung des Wasserstoffes verdichtet wird. Eine Volumenzunahme über den elastischen Bereich von Behälterwandung und Hilfsvort'chtung hinaus wird vermieden. Auf diese Weise können gefahrlos größere Behälterdurchmesser gewählt werden. Ebenfalls begünstigt die Verdichtung die Kinetik des Wasserstoffs bei der praktischen Nutzung von Behältern. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht weiterhin, auf metallische Beimengungen, die zur Unterstützung thermischer Vorgänge in bekannter Weise eingebracht werden, zu verzichten. Hieraus ergibt sich eine Raumersparnis in einer Größenor 'nung von 5 bis 10%.
Besonders vorteilhaft ist es, die Vorverdichtung der pulverförmigen Speichermasse ebenfalls unter äußerer Abstützung vorzunehmen, da eine Deformation der Behälterwandungen dadurch schon beim Füll-Vorgang ausgeschlossen wird. Des weiteren wird die Wirksamkeit eingebrachter metallischer Wärmeleitelemente durch das erfindungsgemäße Verfahren erhöht, indem durch den isostati'chen Druckaufbau ein inniger Verbund dieser Elemente mit der Speichermasse und der Behälterwandung hergestellt wird.
In der Zeichnung ist der Ablauf des Verfahrens schematisch dargestellt Es zeigt
F i g. 1 das Einfüllen von Speichermasse in den Behälter bei äußerer Abstützung,
F i g. 2 den verschlossenen Behälter,
F i g. 3 das Erstbeladen des Behälters unter äußerer Abstützung.
In den F i g. 1 bis 3 wird der verfahrensmäßige Füllvorgang im einzelnen dargestellt Dabei wird ein Behälter 1, der in Form eines gestreckten zylindrischen Hohlkörpers ausgeführt ist, mit Speichermasse 2 in Pulverform gefüllt und verpreßt Die die Behälterwand abstützende Kaliberform, bestehend aus den Kaliberhälften 3 und 4, nimmt den Behälter 1 in ihrem Hohlraum 5 auf Eine Dosierungseinrichtung 6 (nicht näher beschrieben) füllt die Speichermasse 2 lagenweise ein. Eine Preß- und Rütteleinrichtung 7 nimmt die Verdichtung der Speichermasse 2 ebenfalls lagenweise vor. Nach Verschließen des Behälters 1 mit dem Deckel 8 und nach Durchführung der Teilaktivierungsschritte — Evakuieren und Ausheizen — wird der Behälter 1 in ein zweites Kaliberhälftenpaar 9 und 10 und eine Preßvorrichtung 11 eingebracht und unter Verschluß gehalten. In dieser Stellung wird der Behälter 1 nunmehr unter Wasserstoffzufuhr beladen. Die bekannterweise erforderlich? Wärmpahfnhr an« Apr Sneirhermasse 2
Beladung die Behälterwandung zerstört wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Verfahren vorgeschlagen, wie es im Kennzeichen des Patentanspruches beschrieben ist
Das, erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, heraus erfolgt über die Wandung des Behälters 1, über eine gut wärmeführende Metall vorlage 12, (ζ. Β. Kupfer) und über einen Kühlkreislauf 13. Die kennzeichnenden Parameter wie Menge, Druck und Temperatur werden durch eine bekannte Meßeinrichtung überwacht
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1
Patentanspruch:
3148 30/
Verfahren zum Beladen eines Druckgasbehälters mit Wasserstoff auf der Basis einer Gas-Feststoff-Reaktion, wobei zunächst der Druckgasbehälter mit pulverförmiger Speichennasse gefüllt und die Speichennasse unter äußerem Druck verdichtet wird, und daraufhin der Druckgasbehälter verschlossen, evakuiert und ausgeheizt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter während des anschließenden Beladens mit Wasserstoff von außen eingespannt oder druckbeaufschlagt wird.
DE3148307A 1981-05-29 1981-12-03 Verfahren zum Beladen eines Druckgasbehälters mit Wasserstoff auf der Basis einer Gas-Feststoff-Reaktion Expired DE3148307C2 (de)

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