WO1990008101A1 - Recyclable hydrogen cartridge - Google Patents

Recyclable hydrogen cartridge Download PDF

Info

Publication number
WO1990008101A1
WO1990008101A1 PCT/AT1990/000007 AT9000007W WO9008101A1 WO 1990008101 A1 WO1990008101 A1 WO 1990008101A1 AT 9000007 W AT9000007 W AT 9000007W WO 9008101 A1 WO9008101 A1 WO 9008101A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
hydrogen
cartridge
container
pressure
binding material
Prior art date
Application number
PCT/AT1990/000007
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Schütz
Original Assignee
Elin Energieversorgung Gesellschaft M.B.H.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Elin Energieversorgung Gesellschaft M.B.H. filed Critical Elin Energieversorgung Gesellschaft M.B.H.
Publication of WO1990008101A1 publication Critical patent/WO1990008101A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/0005Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes
    • C01B3/001Reversible uptake of hydrogen by an appropriate medium, i.e. based on physical or chemical sorption phenomena or on reversible chemical reactions, e.g. for hydrogen storage purposes ; Reversible gettering of hydrogen; Reversible uptake of hydrogen by electrodes characterised by the uptaking medium; Treatment thereof
    • C01B3/0021Carbon, e.g. active carbon, carbon nanotubes, fullerenes; Treatment thereof
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C11/00Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels
    • F17C11/005Use of gas-solvents or gas-sorbents in vessels for hydrogen
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/32Hydrogen storage

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)

Abstract

Recyclable, disposable hydrogen cartridge consisting of a container, such as a spray can, gas cartridge, soda water cartridge or cigarette-lighter gas refill container, and containing a hydrogen-binding material charged with hydrogen.

Description

REZYK IERBARE WÄSSERSTOFFPATRONE RECYCLABLE HYDROGEN CARTRIDGE
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine rezyklier- bare Einweg-Wasserstoffpatrone, die in praktischer Weise eine Versorgung von Kleinverbrauchern mit Wasserstoff gewährleistet. -The present invention relates to a recyclable disposable hydrogen cartridge which, in a practical manner, ensures that small consumers are supplied with hydrogen. -
Wasserstoff wird oft als der Energieträger der Zukunft bezeichnet. Die Markteinführung scheiterte bisher jedoch am hohen Preis und an der schlechten Handhabbarkeit.Hydrogen is often referred to as the energy source of the future. The market launch has so far failed due to the high price and poor manageability.
Derzeit ist Wasserstoff in den drei folgenden Speicher¬ formen erhältlich:Hydrogen is currently available in the following three storage forms:
1. In Hochdruckspeichern, in denen das Gas unter hohem Druck, meist bei etwa 150 bar, aufbewahrt wird. Diese Speicherform, z.B. Gasflaschen, ist sehr gebräuchlich, aber durch das hohe Leergewicht der Flaschen, eine ge¬ wisse Mindestgröße derselben und diverse Sicherheitsvor¬ schriften in der Anwendung beschränkt.1. In high-pressure accumulators, in which the gas is stored under high pressure, usually around 150 bar. This form of storage, e.g. Gas bottles are very common, but their use is limited by the high empty weight of the bottles, a certain minimum size of the same and various safety regulations.
2. Wasserstoff kann bei sehr tiefen Temperaturen (-253°C) verflüssigt und in dieser Form aufbewahrt und transpor¬ tiert werden. Diese Speicherform findet bei sehr großen Einheiten, z.B. Tankschiffen Verwendung, scheidet aber aus ökonomischen und technischen Gründen aus, wenn an kleine Verbraucher gedacht wird.2. Hydrogen can be liquefied at very low temperatures (-253 ° C) and stored and transported in this form. This form of storage takes place with very large units, e.g. Tankers use, but is out of the question for economic and technical reasons if small consumers are considered.
3. Die sicherste und modernste Speicherform ist die mit Hilfe von Wasserstoffbindenden Materialien. Hier wird das Wasserstoffgas z.B. unter Druck in das Metallgitter spe- zieller Legierungen eingelagert und kann unter verminder¬ tem Druck und durch Wärmezufuhr wieder aus dem Speiσher- medium entnommen werden. Bei Verwendung von Metall-Le¬ gierungen zur Bindung des Wasserstoffs wird von Hydrid¬ speichern gesprochen. Es können aber auch andere Substan- zen zur Bindung des Wasserstoffs verwendet werden, wie Zeolithe, keramische Substanzen, Aktivkohle oder spe¬ zielle Kunststoffe, die den Wasserstoff adsorptiv zu bin¬ den vermögen und sich dadurch als Speichermedium eignen. Ein Vorteil dieser Speicherform ist u.a., daß dabei Wasserstoff mittlerer Qualität durch die Getterwirkung der Metallegierung in eine hochreine Form umgewandelt wird.3. The safest and most modern form of storage is with the help of hydrogen-binding materials. Here the hydrogen gas is stored, for example under pressure, in the metal grid of special alloys and can be removed from the storage medium again under reduced pressure and by supplying heat. When using metal alloys to bind the hydrogen, hydride stores are referred to. However, other substances can also be used to bind the hydrogen, such as zeolites, ceramic substances, activated carbon or special plastics, which are able to bind the hydrogen adsorptively and are therefore suitable as a storage medium. One advantage of this form of storage is that medium-quality hydrogen is converted into a highly pure form by the gettering effect of the metal alloy.
Die hiefür gebräuchlichen Behälter sind sehr ähnlich den Hochdruckflaschen ausgeführt. Das wasserstoffbindende Material wird als Granulat in spezielle Druckflaschen ab¬ gefüllt, die innen und außen über Wärmetauschern verfügen, um die freiwerdende Wärme beim Beladen und die erforder- liehe Wärme beim Entladen ab- bzw. zuführen zu können.The containers used for this are very similar to the high-pressure bottles. The hydrogen-binding material is filled as granules into special pressure bottles, which have heat exchangers inside and outside, in order to be able to dissipate or supply the heat released during loading and the required heat during unloading.
Beim Beladen des Speichers sind Ladedrücke von 40 bar er¬ forderlich, obwohl der Gleichgewichtsdruck und Entlade- druck üblicherweise nur im Bereich von 1 bar liegt. Kon- ventionelle Wasserstoffbehälter auf Basis wasserstoff¬ bindender Materialien zeichnen sich daher durch solide Ausführung, Druckbeständigkeit, Wärmeaustauscheinrich¬ tungen, Zyklierbarkeit, lange Lebensdauer und deshalb relativ hohen Preis aus. Die Handhabbarkeit ist durch großes Gewicht und Volumen der Behälter ziemlich mühselig.When loading the accumulator, charging pressures of 40 bar are required, although the equilibrium pressure and discharge pressure are usually only in the range of 1 bar. Conventional hydrogen tanks based on hydrogen-binding materials are therefore characterized by a solid design, pressure resistance, heat exchange devices, cyclability, long service life and therefore a relatively high price. The handling is quite cumbersome due to the large weight and volume of the containers.
Die Speichervolumina der bisher bekannten HydridspeicherThe storage volumes of the previously known hydride stores
3 sind für Wasserstoffmengen von 1 bis 5 m ausgelegt.3 are designed for hydrogen quantities from 1 to 5 m.
Aus dem bisher Gesagten geht eindeutig hervor, daß die be- kannten WasserstoffSpeicherformen aufwendig sind in bezug auf die verwendeten Behälter, die für den Alltagsgebrauch im kleinen viel zu schwer und unhandlich sind.From what has been said so far, it is clear that the known forms of hydrogen storage are complex in relation to the containers used, which are much too heavy and unwieldy for everyday use on a small scale.
Ziel der vorliegenden Erfindung war es daher, Wasserstoff in preiswerten, leicht handhabbaren, rezyklierbaren Ein¬ weggebinden auf den Markt zu bringen, die problemlos im normalen Handel erhältlich und jederzeit leicht austausch¬ bar sind.The aim of the present invention was therefore to bring hydrogen onto the market in inexpensive, easy-to-handle, recyclable single-use containers which are readily available in normal trade and are easily interchangeable at any time.
Erfindungsgemäß wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß eine rezyklierbare Einweg-Wasserstoffpatrone aus einem Behälter in Art einer Spraydose, Gascartouche, Soda- wasserpatrone oder eines Feuerzeuggas-Nachfüllbehälters besteht, der ein Wasserstoffbindendes mit Wasserstoff belandenes Material enthält. Im Dampfkesselgesetz ist die Druckfestigkeit derartiger Behälter gesetzlich festge- halten. Es wird hiezu insbesondere auf den Erlaß 141 (BgBl 132/81) verwiesen.According to the invention, this goal is achieved in that a recyclable disposable hydrogen cartridge from a container in the manner of a spray can, gas cartouche, soda water cartridge or a lighter gas refill container, which contains a hydrogen-binding material containing hydrogen. The pressure resistance of such containers is legally stipulated in the steam boiler law. In this regard, reference is made in particular to Decree 141 (BgBl 132/81).
Vorzugsweise enthält die Patrone als wasserstoffbindendes Material hydridbildende Metallegierungen, insbesondere Titanlegierungen, aber auch Zeolithe und keramische Mater¬ ialien, Aktivkohle oder Wasserstoffbindende Kunststoffe. Materialien, die einem unteren Energieinhalt von ca. 1 kWh/Liter SpeicherSubstanz entsprechen, stellen die untere Grenze der Anwendbarkeit dar. Substanzen mit zu hohen Gleichgewichtsdrücken scheiden zur Verwendung in den Spraydosen-artigen Behältern aus.The cartridge preferably contains hydride-forming metal alloys, in particular titanium alloys, but also zeolites and ceramic materials, activated carbon or hydrogen-binding plastics as the hydrogen-binding material. Materials that correspond to a lower energy content of approx. 1 kWh / liter of storage substance represent the lower limit of applicability. Substances with too high equilibrium pressures are ruled out for use in aerosol-like containers.
Der bevorzugte Weg zur Herstellung der erfindungsgemäßen Wasserstoff-Patronen besteht darin, daß das Wasserstoff- bindende Material in einem zu öffnenden Druckbehälter mit Wasserstoff beladen und bei geeignet niedriger Temperatur und gegebenenfalls erhötem Druck in die Patronenbehälter umgefüllt wird, worauf diese verschlossen werden. Die Temperatur für den Umfüllvorgang wird man günstigerweise so wählen, daß der Gleichgewichtsdruck möglichst gering ist. Diese Vorgänge erfolgen beim Hersteller der Patronen, sodaß der Verbraucher einen fertigen, leicht handhabbaren Behälter zur Verfügung gestellt bekommt, der nach dem Verbrauch des Wasserstoffs durch ein Sammelsystem zum Hersteller zurückgeliefert wird. Dort wird das vom Wasser¬ stoff befreite Material wieder aus den Behältern entnommen und zur neuerlichen Wasserstoffbeladenen rezykliert.The preferred way of producing the hydrogen cartridges according to the invention is that the hydrogen-binding material is loaded with hydrogen in an openable pressure container and is filled into the cartridge container at a suitably low temperature and possibly increased pressure, whereupon these are sealed. The temperature for the decanting process will advantageously be chosen so that the equilibrium pressure is as low as possible. These processes take place at the manufacturer of the cartridges, so that the consumer is provided with a finished, easy-to-handle container, which is returned to the manufacturer by a collection system after the hydrogen has been consumed. There, the material freed from hydrogen is removed from the containers and recycled to the new hydrogen-laden material.
Demgegenüber ist zu beachten, daß bei den derzeit in Ge- brauch stehenden, wieder aufladbaren Hydridspeichern der Letztverbraucher den Wasserstoff meist in Druckflaschen einkauft und diesen dann in den Hydridspeicher umfüllt. Dies ist äußerst kostspielig, da das Flaschengas etwa das 100-fache des Fabrikspreises beim Erzeuger kostet. Es er¬ scheint deshalb vorteilhaft, den BeladungsVorgang des Metallhydrids großtechnisch, direkt in der Fabrik, vorzu- nehmen, um so den Gaspreis zu minimieren.On the other hand, it should be noted that in the rechargeable hydride stores currently in use, the final consumer mostly buys the hydrogen in pressure bottles and then transfers it to the hydride store. This is extremely expensive because the cylinder gas costs around 100 times the factory price at the producer. It therefore seems advantageous to carry out the loading process of the metal hydride on an industrial scale, directly in the factory, in order to minimize the gas price.
Auf diese Weise wird auch die große Druckhysterese zwi¬ schen Be- und Entladen des Wasserstoffbindenden Materials umgangen. Ein Speicher, der nur auf einmaliges Entladen konzipiert ist, kann dünnwandig und billig ausgeführt werden, da er nur auf geringen Druck und kurze Lebensdauer dimensioniert werden muß.In this way, the large pressure hysteresis between loading and unloading of the hydrogen-binding material is avoided. A memory that is only designed for one-time unloading can be made thin-walled and cheap, since it only has to be dimensioned for low pressure and a short service life.
Die erfindungsgemäßen Speicher haben naturgemäß keine zu- sätzliehen Wärmeaustauscher. Dadurch wird zwar die Ent- ladegeschwidigkeit verringert, es erhöht sich aber gleich¬ zeitig die Energiedichte, d.h. der Energieinhalt pro Ge¬ wichts bzw. Volumsteil, weil das Totgewicht minimiert wird.The storage tanks according to the invention naturally do not have any additional heat exchangers. Although this reduces the rate of unloading, it also increases the energy density, i.e. the energy content per part by weight or volume, because the dead weight is minimized.
Die Hauptvorteile der Erfindung liegen somit in einer billigen Wasserstoffversorgung in kleinem Maßstab durch Einsatz preiswerter, dünnwandiger Einwegbehälter, Fabriks¬ ladung der Wasserstoffaufnehmenden Materialien mit Wasser- stoff sowie geringes Totgewicht durch Vermeidung von Wärmetauschern und anderen Zusatzeinrichtungen.The main advantages of the invention thus lie in a cheap hydrogen supply on a small scale through the use of inexpensive, thin-walled disposable containers, factory loading of the hydrogen-absorbing materials with hydrogen and low dead weight by avoiding heat exchangers and other additional devices.
Als Behälter für die erfindungsgemäßen Wasserstoffpatronen eignen sich preiswerte, an sich bekannte und im Handel be- findliche Cartouchen, z.B. in Art von Spraydosen, Camping- gascartouchen, Sodawasserpatronen oder Feuerzeuggas-Nach- füllbehälter.Inexpensive, known and commercially available cartouches are suitable as containers for the hydrogen cartridges according to the invention, e.g. in the form of spray cans, camping gas cartouches, soda water cartridges or lighter gas refill containers.
Die fertigen Patronen werden über konventionelle Vertriebswege dem Letztverbraucher zugeführt, der sie als Gasquelle verwendet. Die entladenen Patronen werden vom Händler zurückgenommen und an den Hersteller retourniert. Dort wird das Material aus den Patronen wiedergewonnen, wieder mit Wasserstoff beladen und in neue Patronen abge¬ füllt. Der Produktionskreislauf ist damit geschlossen.The finished cartridges are supplied to the end consumer via conventional distribution channels, who uses them as a gas source. The unloaded cartridges are taken back by the dealer and returned to the manufacturer. There the material is recovered from the cartridges, loaded with hydrogen again and filled into new cartridges. The production cycle is now closed.
Alle Verfahrensschritte zur Herstellung der erfindungsge¬ mäßen Patronen, wie das Beladen des Wasserstoffaufnehmen¬ den Materials, z.B. in Form von Pulver, Granulat oder Pellets, in geeigneten Druckbehältern unter hohem Wasser¬ stoffdruck und Abführen der dabei entstehenden Wärme sowie das Füllen der Patronen bei niedriger Temperatur unter ge¬ ringfügig erhöhtem Druck sind für den Fachmann problemlos durchzuführen.All process steps for the manufacture of the cartridges according to the invention, such as loading the hydrogen-absorbing material, e.g. In the form of powder, granules or pellets, in suitable pressure vessels under high hydrogen pressure and dissipation of the heat thereby generated, and the filling of the cartridges at low temperature under slightly elevated pressure can be carried out without problems for the person skilled in the art.
Die erfindungsgemäßen Patronen können zum Beispiel im Laboratorium und in tragbaren Geräten als Quelle für hoch¬ reinen Wasserstoff eingesetzt werden, wobei Kleinpatronen für ultrareinen Wasserstoff zur Verfügung gestellt werden können, die direkt in Meß- oder Analysengeräte eingesetzt werden können. Die Verwendung als Gasquelle für kleinste Autogenschweißgeräte oder katalytische Lötkolben ist mö¬ glich. Ein besonderer Anwendungsfall ist die Erzeugung von elektrischem Strom in Verbindung mit kleinen Brennstoff¬ zellen. Generell erscheint der Einsatz von Hydridpatronen überall dort sinnvoll, wo Volumen und Gewicht des Spei- chers minimiert werden sollen und rasche Nachladbarkeit (Auswechseln der Patronen) erwünscht ist.The cartridges according to the invention can be used, for example, in the laboratory and in portable devices as a source of high-purity hydrogen, it being possible to provide small cartridges for ultra-pure hydrogen which can be used directly in measuring or analysis devices. It can be used as a gas source for the smallest autogenous welding devices or catalytic soldering irons. A special application is the generation of electrical current in connection with small fuel cells. In general, the use of hydride cartridges makes sense wherever the volume and weight of the memory are to be minimized and rapid reloading (replacement of the cartridges) is desired.
Ausführungsbeispiel:Design example:
1 Kilogramm hybridbildende Titanlegierung No. 5777 der Firma HWT, mit einem spezifischen Gewicht von 3,2 - 3,8 g/ccm wurde in einem verschließbaren Druckgefäß langsam mit Wasserstoff beladen. Der Enddruck betrug 30 bar, die Wärme wurde durch ein Wasserbad abgeführt. Nach dem Be- laden wurde das Druckgefäß samt Inhalt in einem Tiefkühl¬ gerät auf -20°C abgekühlt. Für die genannte Legierung ist der Gleichgewiσhtsdruck bei 0°C im beladenen Zustand etwa 100 mbar. Man kann diese Legierung im beladenen Zustand daher problemlos unter Tiefkühlung drucklos umfüllen. Ein geringer Überdruck soll nur andere Gase fernhalten.1 kilogram of hybrid-forming titanium alloy No. 5777 from HWT, with a specific weight of 3.2-3.8 g / ccm, was slowly charged with hydrogen in a closable pressure vessel. The final pressure was 30 bar, the heat was removed by a water bath. After loading, the pressure vessel and its contents were cooled to -20 ° C. in a freezer. For the alloy mentioned, the equilibrium pressure at 0 ° C in the loaded state is approximately 100 mbar. This alloy can therefore be transferred without pressure and under pressure when deep-frozen. A slight overpressure should only keep other gases away.
Die Gleichgewichtsdrücke der Legierung 5777 im beladenen Zustand, d.h. bei ca. 1,5 Gew % H- in der Legierung sind folgende:The equilibrium pressures of alloy 5777 when loaded, i.e. at about 1.5% by weight H- in the alloy are the following:
20 40 70 10020 40 70 100
bar 1 11 70bar 1 11 70
Selbst bei 70 bar und einem "berstenden" Speicher findet keine Explosion statt, da der Wasserstoff nur langsam aus dem Hydrid herausdiffundiert.Even at 70 bar and a "bursting" storage there is no explosion because the hydrogen diffuses out of the hydride only slowly.
Um die Wandstärke des Behälters jedoch auf jeden Fall gering halten zu können, kann man ein einfaches druck- und/oder temperaturabhängiges Sicherheitsventil vorsehen.In order to keep the wall thickness of the container low in any case, a simple pressure and / or temperature-dependent safety valve can be provided.
Die Teile einer handelsüblichen 200 ml Spraydose auf tief¬ gezogenem Stähl wurden von einem österreichischen Erzeuger bezogen. Das Gefäß wurde inwändig mit 3 Lagen handels¬ üblichem chemikalienbeständigem Kunststofflack ausge- kleidet. 0 The parts of a commercially available 200 ml spray can on deep-drawn steel were obtained from an Austrian producer. The vessel was lined with 3 layers of commercially available chemical-resistant plastic varnish. 0
Der kalte Druckbehälter, die Teile der Spraydose und nö¬ tiges Werkzeug wurden in eine kleine Glovebox gestellt und die Box mit Wasserstoffgas unter leichtem Druck gefüllt.The cold pressure container, the parts of the spray can and the necessary tools were placed in a small glove box and the box was filled with hydrogen gas under slight pressure.
Der Druckbehälter wurde danach geöffnet und das Hydridmaterial bis ca. 5 mm unter den oberen Rand in die Spraydose eingefüllt. In den freibleibenden Raum wurde eine ca. 7 mm dicke Schicht Glaswolle gepreßt. Der Deckel der Spraydose wurde am Rand mit einer dünnen Schicht Zwei¬ komponentenkleber eingestrichen und in die Dose einge¬ preßt. Schließlich wurde der Rand vorsichtig verquetscht. Nach dem Aushärten des Klebers wurde die Spraydose - Hydridpatrone der Glovebox entnommen und durch Eintauchen in ein Wasserbad auf Dichtigkeit geprüft. Die hergestellte Patrone war dicht.The pressure vessel was then opened and the hydride material was filled into the spray can up to approx. 5 mm below the upper edge. An approx. 7 mm thick layer of glass wool was pressed into the free space. The edge of the spray can lid was coated with a thin layer of two-component adhesive and pressed into the can. Finally the edge was carefully squeezed. After the adhesive had hardened, the spray can hydride cartridge was removed from the glovebox and checked for leaks by immersing it in a water bath. The cartridge made was tight.
Anschließend wurde der Gewichtsverlust der Patrone über 10 Tage beobachtet; das Gewicht blieb im Rahmen der Meßge¬ nauigkeit konstant.The weight loss of the cartridge was then observed over 10 days; the weight remained constant within the range of the measurement accuracy.
Als letztes wurde die Patrone über das eingebaute Ventil entladen und die Menge freigesetzten Wasserstoffes volu- metrisch geprüft. Der Wasserstoffinhalt der Patrone ent¬ sprach einer Wasserstoffkonzentration von 1,4 % im Metall, was auf Grund der Gleichgewichtskurven für das Material zu erwarten war. Finally, the cartridge was discharged through the built-in valve and the amount of hydrogen released was checked volumetrically. The hydrogen content of the cartridge corresponded to a hydrogen concentration of 1.4% in the metal, which was to be expected on the basis of the equilibrium curves for the material.

Claims

PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS
1. Rezyklierbare Einweg-Wasserstoffpatrone, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Behälter in Art einer Spraydose, Gascartouche, Sodawasserpatrone oder eines Feuerzeuggas-Nachfüllbehälters besteht, der ein Wasserstoffbindendes, mit Wasserstoff be- ladenes Material enthält.1. Recyclable disposable hydrogen cartridge, characterized in that it consists of a container in the manner of a spray can, gas cartouche, soda water cartridge or a lighter gas refill container which contains a hydrogen-binding material loaded with hydrogen.
2. Wasserstoffpatrone nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß sie als Wasserstoffbindendes Material hydridbildende Metallegierungen, insbesondere eine Titanlegierung, oder Zeolithe, keramische Material¬ ien, Aktivkohle oder einen Wasserstoffbindenden Kunststoff enthält.2. Hydrogen cartridge according to claim 1, characterized gekenn¬ characterized in that it contains hydride-forming metal alloys, in particular a titanium alloy, or zeolites, ceramic materials ien, activated carbon or a hydrogen-binding plastic as a hydrogen-binding material.
3. Verfahren zur Herstellung einer Wasserstoffpatrone nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das wasserstoffbindende Material in einem zu öffnen- den Druckbehälter mit Wasserstoff beladen und bei geeignet niedriger Temperatur und erhöhtem Druck in die Patronenbehälter eingefüllt wird, worauf diese verschlossen werden.3. A process for producing a hydrogen cartridge according to claim 1 or 2, characterized in that the hydrogen-binding material is loaded with hydrogen in an openable pressure vessel and is filled into the cartridge container at a suitably low temperature and elevated pressure, whereupon these are sealed.
4. Verfahren zur Wiederaufbereitung der in Anspruch 1 oder 2 genannten Patronen nach Abgabe des Wasser¬ stoffes, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Wasser¬ stoff im wesentlichen befreite Material aus den Be¬ hältern entnommen und in einem Verfahren nach An- spruch 3 wieder eingesetzt wird.4. A process for the reprocessing of the cartridges mentioned in claim 1 or 2 after the hydrogen has been released, characterized in that the material substantially freed from hydrogen is removed from the containers and used again in a process according to claim 3 becomes.
5. Verwendung der WasserStoffpatrone nach Anspruch 1 oder 2 in Kombination mit Brennstoffzellen oder als Wasserstoffquelle für kleine Autogenschweißgeräte, katalytisch arbeitende Lötkolben oder Meß- bzw. Analysengeräte. 5. Use of the hydrogen cartridge according to claim 1 or 2 in combination with fuel cells or as a hydrogen source for small autogenous welding devices, catalytically working soldering irons or measuring or analysis devices.
PCT/AT1990/000007 1989-01-16 1990-01-16 Recyclable hydrogen cartridge WO1990008101A1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA71/89 1989-01-16
AT0007189A AT396013B (en) 1989-01-16 1989-01-16 RECYCLABLE HYDROGEN CARTRIDGE CONTAINING A HYDROGEN STORAGE AND METHOD FOR LOADING IT

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO1990008101A1 true WO1990008101A1 (en) 1990-07-26

Family

ID=3480760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT1990/000007 WO1990008101A1 (en) 1989-01-16 1990-01-16 Recyclable hydrogen cartridge

Country Status (4)

Country Link
AT (1) AT396013B (en)
CS (1) CS22290A3 (en)
DD (1) DD291610A5 (en)
WO (1) WO1990008101A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007620A1 (en) * 1989-11-11 1991-05-30 Battelle-Institut E.V. Device for expelling substances from pressurised containers
WO1999038609A1 (en) * 1998-01-30 1999-08-05 Eberhard Wistuba, Michael Zink Gbr Agent for generating gas pressure

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1909732A1 (en) * 1968-06-21 1970-02-19 Grosse Aristid Victor Method and device for the production and storage of hydrogen
US3508414A (en) * 1968-03-05 1970-04-28 Atomic Energy Commission Method of storing hydrogen
US4135621A (en) * 1978-02-24 1979-01-23 The International Nickel Company, Inc. Hydrogen storage module
DE2855476A1 (en) * 1978-12-22 1980-07-03 Daimler Benz Ag METAL HYDRIDE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0025858A1 (en) * 1979-09-18 1981-04-01 International Business Machines Corporation Rechargeable storage means for binding gaseous hydrogen
EP0056724A2 (en) * 1981-01-19 1982-07-28 Inco Selective Surfaces, Inc. Polymeric structure for hydrogen storage
EP0084130A1 (en) * 1981-12-22 1983-07-27 Linde Aktiengesellschaft Process for charging a hydride hydrogen storage device
EP0188996A2 (en) * 1985-01-21 1986-07-30 MANNESMANN Aktiengesellschaft Metal hydride storage container and process for its manufacture

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2307177C3 (en) * 1973-02-14 1979-08-30 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Material for pressureless hydrogen storage
DE2906642A1 (en) * 1978-02-24 1979-08-30 Mpd Technology COMPRESSED GAS TANK
DE3216917A1 (en) * 1982-05-06 1983-11-24 Thyssen Industrie Ag, 4300 Essen HYDROGEN HYDRIDE STORAGE

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3508414A (en) * 1968-03-05 1970-04-28 Atomic Energy Commission Method of storing hydrogen
DE1909732A1 (en) * 1968-06-21 1970-02-19 Grosse Aristid Victor Method and device for the production and storage of hydrogen
US4135621A (en) * 1978-02-24 1979-01-23 The International Nickel Company, Inc. Hydrogen storage module
DE2855476A1 (en) * 1978-12-22 1980-07-03 Daimler Benz Ag METAL HYDRIDE STORAGE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
EP0025858A1 (en) * 1979-09-18 1981-04-01 International Business Machines Corporation Rechargeable storage means for binding gaseous hydrogen
EP0056724A2 (en) * 1981-01-19 1982-07-28 Inco Selective Surfaces, Inc. Polymeric structure for hydrogen storage
EP0084130A1 (en) * 1981-12-22 1983-07-27 Linde Aktiengesellschaft Process for charging a hydride hydrogen storage device
EP0188996A2 (en) * 1985-01-21 1986-07-30 MANNESMANN Aktiengesellschaft Metal hydride storage container and process for its manufacture

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Patent Abstracts of Japan, Band 10, Nr 366, C390, Zusammenfassung von JP 61-163101, publ 1986-07-23 *
Patent Abstracts of Japan, Band 7, Nr 135, C170, Zusammenfassung von JP 58- 49601, publ 1983-03-23 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991007620A1 (en) * 1989-11-11 1991-05-30 Battelle-Institut E.V. Device for expelling substances from pressurised containers
WO1999038609A1 (en) * 1998-01-30 1999-08-05 Eberhard Wistuba, Michael Zink Gbr Agent for generating gas pressure

Also Published As

Publication number Publication date
CS22290A3 (en) 1992-11-18
AT396013B (en) 1993-05-25
DD291610A5 (en) 1991-07-04
ATA7189A (en) 1992-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6018091A (en) Methods for thermally degrading unwanted substances using particular metal compositions
EP1805104B1 (en) Tank and material for storage of hydrogen gas
CN101128394B (en) High density storage of ammonia
US4200623A (en) Process for the preparation of a hydrogen reserve
JPH0561518B2 (en)
US4200624A (en) Combined hydrogen storage and production process
EP1695001A1 (en) Method for filling compressed-gas containers
DE102005048714A1 (en) Gas-tight container e.g. for oxygen, is made of thermoplastic plastic and has at least one diffusion barrier including metal hydride
AT396013B (en) RECYCLABLE HYDROGEN CARTRIDGE CONTAINING A HYDROGEN STORAGE AND METHOD FOR LOADING IT
US4736779A (en) Process and apparatus for using a hydride-forming alloy to store hydrogen
GB2015142A (en) Hydride Container
KR20140115313A (en) Tank for the storage of hydrogen in the form of metallic hydrides
Song et al. A kinetics study of the H-(Mg2Ni-2.7 wt.% Ni) system
AT503701B1 (en) Accumulating and selective release of hydrogen, comprises releasing hydrogen from hollow micro-spheres filled with hydrogen at high pressure by supply of heat energy to micro-spheres and conducting hydrogen to a hydrogen consumption unit
Rambach et al. Hydrogen transport and storage in engineered glass microspheres
DE3014464C2 (en)
US10024498B2 (en) Hydrogen storage composition, hydrogen storage container and method for producing hydrogen storage container with hydrogen storage composition
Dragassi et al. Hydrogen Storage as a Key Energy Vector for Car Transportation: A Tutorial Review
DE69932863T2 (en) MODULAR VALVE HYDROGEN STORAGE SYSTEM FOR HYDROGEN
DE19703749A1 (en) System to release hydrogen from a stored medium
RU2333294C2 (en) Calcium hydride synthesis in process of water calcium hydroxide solution electrolysis
DE202021001986U1 (en) Heating system with thermochemical energy storage materials
GB1533031A (en) Containers for and methods of storing and shipping fusion fuel pellets
CA1177226A (en) Tritium immobilisation
AT503941B1 (en) Structural element for satellites comprises hollow tube struts aligned in different spatial directions and connected to each other cutting a common node chamber containing a reversible hydrogen fuel cell

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): FI JP NO SU US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH DE DK ES FR GB IT LU NL SE