RU164881U1 - Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода - Google Patents
Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода Download PDFInfo
- Publication number
- RU164881U1 RU164881U1 RU2015156633/06U RU2015156633U RU164881U1 RU 164881 U1 RU164881 U1 RU 164881U1 RU 2015156633/06 U RU2015156633/06 U RU 2015156633/06U RU 2015156633 U RU2015156633 U RU 2015156633U RU 164881 U1 RU164881 U1 RU 164881U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- casing
- hydrogen
- metal hydride
- heat exchanger
- reactor
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
Металлогидридный реактор для хранения и очистки водорода, состоящий из прочного герметичного корпуса, заполненного интерметаллическим сплавом, способным образовывать обратимый металлогидрид, внутри корпуса расположен жидкостный теплообменник, в корпусе выполнены два отверстия сверху и снизу, в которых установлены пористые фильтры, проницаемые для газа и не проницаемые для частиц интерметаллического сплава, корпус снаружи закрыт кожухом, в пространстве между корпусом и кожухом обустроен жидкостный теплообменник.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к области энергетики, а точнее к устройствам для аккумулирования водорода в твердофазном связанном состоянии и может быть использована для хранения водорода в различных областях народного хозяйства.
Известен способ (патент США №6997242, класс МПК F28D 15/00, F25B 17/08) заключающийся во введении в засыпку элементов с высокой теплопроводностью, выполненных преимущественно из меди и спеченных с водородопоглощающим материалом, что приводит к увеличению эффективной теплопроводности засыпки в целом. Недостатком этого способа является существенное снижение водородной емкости засыпки.
Наиболее близким к предложенной полезной модели является техническое решение, представляющее собой канистру, заполненную засыпкой водородопоглощающего сплава, с введенными в нее трубками, предпочтительно спиралевидными, являющимися каналами для течения теплоносителя. Недостатком подобного решения является сложность конструкции, нерешенный вопрос с введением трубок с теплоносителем в герметизируемый заполненный водородом объем и увеличение массогабаритных характеристик устройств (патент США №7241331, класс МПК B01D 53/02, прототип).
Предлагаемая полезная модель решает техническую задачу обеспечения фильтрации смеси газов, содержащие водород, через засыпку водородопоглощающего материала и повышения эффективности отвода тепла реакции гидрирования от засыпки, что уменьшает вредное влияние низкой эффективной теплопроводности водородопоглощающего материала на работу устройства.
Поставленная техническая задача решается тем, что металлогидридный реактор для хранения и очистки водорода состоит из прочного герметичного корпуса, заполненного интерметаллическим сплавом, способным образовывать обратимый металлогидрид, внутри корпуса расположен жидкостный теплообменник, в корпусе выполнены два отверстия сверху и снизу, в которых установлены пористые фильтры, проницаемые для газа и непроницаемые для частиц интерметаллического сплава, корпус снаружи закрыт кожухом, в пространстве между корпусом и кожухом обустроен жидкостный теплообменник.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является обеспечение поглощения водорода из газовой смеси путем избирательной абсорбции водорода интерметаллическим материалом с образованием металлогидрида, и интенсификация теплопереноса при отводе теплоты реакции гидрирования, что позволяет повысить эффективность работы, безопасность и технологичность конструкции устройств.
Среди существующих и разрабатываемых технологий хранения водорода наиболее приемлемой и безопасной может оказаться металлогидридная, основанная на уникальных свойствах некоторых твердофазных водородопоглощающих материалов, например, интерметаллических сплавов, избирательно и обратимо поглощать водород. При этом основная масса водорода в системе находится в связанном твердофазном состоянии, что обеспечивает повышенную безопасность при эксплуатации. Водород поглощается веществом с отводом тепла и выделяется при нагреве.
В активированном состоянии сплавы представляют собой порошкообразные засыпки с размером частиц до 1-10 мкм, характеризуемые низкой эффективной теплопроводностью (менее 1 Вт/м К, что в сочетании с высоким значением скрытой теплоты реакции поглощения/выделения водорода (25-70 кДж/моль Н2) приводит к затрудненному теплопереносу в металлогидридных устройствах, в результате чего увеличиваются времена зарядки и разрядки, снижается эффективность работы. Предлагаемая полезная модель позволяет решить задачу организации эффективного теплопереноса в металлогидридных устройствах.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется чертежом, показанным на фиг. 1. Металлогидридный реактор для хранения и очистки водорода состоит из прочного герметичного корпуса 1, заполненного интерметаллическим сплавом 2, способным образовывать обратимый металлогидрид, внутри корпуса расположен жидкостный теплообменник 3, в корпусе выполнены два отверстия сверху 4 и снизу 5, в которых установлены пористые фильтры 6, проницаемые для газа и непроницаемые для частиц интерметаллического сплава, корпус 1 снаружи закрыт кожухом 7, в пространстве между корпусом и кожухом обустроен жидкостный теплообменник 8, теплообменники 3 и 8 гидравлически сообщаются друг с другом и оснащены входным 9 и выходным 10 трубками для подачи воды.
Работа реактора осуществляется следующим образом. Отверстие 4 в корпусе 1 соединяется с системой подачи газовой смеси. Для зарядки реактора водородом в него через отверстие 4 подают водород или газовую смесь, содержащую водород, под давлением, превосходящим давление насыщения при заданной температуре хранения водорода, в теплообменник 3 через трубку 9 подают охлаждающую воду, текущую далее в теплообменник 8 и вытекающую через трубку 10. При этом отверстие 5 в корпусе 1 соединяется с системой отвода газа, где давление ниже, чем давление внутри корпуса, что приводит к фильтрации газа через засыпку водородопоглощающего материала. При протекании смеси через реактор водород избирательно поглощается, а обедненная смесь покидает реактор. Чистый водород может быть в последствии разряжен из реактора. Разрядка реактора осуществляется путем подачи в теплообменники 3 и 8 горячей воды, при этом выделяющийся чистый водород отбирается из реактора через отверстие 4 или 5. Таким образом, согласно предлагаемой полезной модели обеспечивается протекание смеси, содержащей водород, через слой водородопоглощающего материала, и при этом водородопоглощающий материал интенсивно охлаждается или нагревается, что обеспечивает эффективное протекание реакции взаимодействия материала с водородом.
Claims (1)
- Металлогидридный реактор для хранения и очистки водорода, состоящий из прочного герметичного корпуса, заполненного интерметаллическим сплавом, способным образовывать обратимый металлогидрид, внутри корпуса расположен жидкостный теплообменник, в корпусе выполнены два отверстия сверху и снизу, в которых установлены пористые фильтры, проницаемые для газа и не проницаемые для частиц интерметаллического сплава, корпус снаружи закрыт кожухом, в пространстве между корпусом и кожухом обустроен жидкостный теплообменник.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156633/06U RU164881U1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2015156633/06U RU164881U1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU164881U1 true RU164881U1 (ru) | 2016-09-20 |
Family
ID=56893541
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2015156633/06U RU164881U1 (ru) | 2015-12-29 | 2015-12-29 | Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU164881U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748480C1 (ru) * | 2020-09-24 | 2021-05-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской Академии наук (ФГБУН ИПХФ РАН) | Способ улучшения водородсорбционных характеристик порошковой засыпки металлогидридного аккумулятора водорода |
-
2015
- 2015-12-29 RU RU2015156633/06U patent/RU164881U1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2748480C1 (ru) * | 2020-09-24 | 2021-05-26 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем химической физики Российской Академии наук (ФГБУН ИПХФ РАН) | Способ улучшения водородсорбционных характеристик порошковой засыпки металлогидридного аккумулятора водорода |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dhaou et al. | Improvement of thermal performance of spiral heat exchanger on hydrogen storage by adding copper fins | |
US4859427A (en) | Active metal bed | |
RU2536501C2 (ru) | Резервуар для аккумулирования и отбора водорода и/или тепла | |
Garrier et al. | MgH2 intermediate scale tank tests under various experimental conditions | |
JP6109979B2 (ja) | 金属水素化物を有する水素貯蔵タンク | |
JP5760000B2 (ja) | 金属水素化物を有する水素貯蔵タンク | |
JP2009144901A (ja) | 燃料電池自動車用水素貯蔵システム | |
US20140238634A1 (en) | Reversible metal hydride thermal energy storage systems, devices, and process for high temperature applications | |
JP2015535923A (ja) | 相変化物質を収容する熱交換器を製造するための方法、得られた交換器、および高温での使用 | |
RU81568U1 (ru) | Металлогидридный патрон с гофрированной внешней поверхностью для хранения водорода | |
JP2017538905A (ja) | 複数の積層された階層を備える金属水素化物水素貯蔵タンク | |
Muthukumar | Experimental investigation on annular metal hydride reactor for medium to large-scale hydrogen storage applications | |
RU164881U1 (ru) | Металлогидридный реактор хранения и очистки водорода | |
US9878277B2 (en) | Regeneration of a hydrogen impurity trap using the heat exiting a hydride tank | |
ES2907065T3 (es) | Reactor para recibir un material de almacenamiento y método de fabricación del mismo | |
Almadhoni et al. | A review—An optimization of macro-encapsulated paraffin used in solar latent heat storage unit | |
RU167781U1 (ru) | Металлогидридный аккумулятор водорода многократного действия с улучшенным теплообменом | |
CN114935273A (zh) | 一种多级相变球蓄热装置 | |
JPS62288495A (ja) | 熱交換器 | |
Parashar et al. | Experimental study on charging and discharging characteristics of copper finned metal hydride reactor for stationary hydrogen storage applications | |
RU80702U1 (ru) | Металлогидридный патрон для хранения водорода | |
RU2729567C1 (ru) | Способ повышения эффективности металлогидридных теплообменников | |
Heung | Design of metal hydride vessels for processing tritium | |
RU75708U1 (ru) | Устройство для хранения и подачи газообразного топлива | |
Parashar et al. | Experimental studies on a novel La0. 7Ce0. 3Fe0. 75Ni4. 25 loaded in annular finned reactor for hydrogen storage, fuel cell and space heating applications |