【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及制氫，尤其是一種基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)及其制氫方法。
技術(shù)介紹
1、鎂基材料水解制氫具有制氫密度高、儲量豐富、反應(yīng)條件溫和等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氫領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)室用制氫裝置通過向制氫容器中加入水，水與預(yù)先存放于制氫容器中的氫化鎂反應(yīng)，從而生成氫氣。
2、現(xiàn)有技術(shù)中，通常采用連接管組連接實(shí)驗(yàn)室用制氫裝置的排氫口與用戶端的進(jìn)氣口，從而將實(shí)驗(yàn)室用制氫裝置制備得到氫氣輸送至用戶端。但是，這種氫氣輸送方式，其輸送效率低，且用戶端獲得的氫氣壓力不穩(wěn)定、波動大；同時(shí)，水解制氫過程中形成的mg(oh)2副產(chǎn)物具有腐蝕性，會腐蝕制氫容器，從而在水解反應(yīng)中引入雜質(zhì)，降低了氫氣純度和制氫效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請人針對上述現(xiàn)有生產(chǎn)技術(shù)中的缺點(diǎn)，提供一種基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)及其制氫方法，能夠生成壓力穩(wěn)定的高壓氫氣，并且能夠避免制氫反應(yīng)的副產(chǎn)物腐蝕壓力罐內(nèi)壁，從而延長壓力罐的使用壽命，提高氫氣純度和制氫效率。
2、本專利技術(shù)所采用的技術(shù)方案如下：
3、一種基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，包括壓力罐，所述壓力罐的側(cè)壁面上配合安裝有排氫機(jī)構(gòu)，所述壓力罐的內(nèi)壁面上貼合安裝有耐腐蝕層，所述壓力罐的開口處密封安裝有上蓋，從而使得壓力罐與上蓋之間形成封閉的儲氫空間，所述上蓋上配合安裝有進(jìn)液機(jī)構(gòu)，所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)用于將反應(yīng)溶液輸送至壓力罐的內(nèi)部；
4、還包括進(jìn)料器，所述進(jìn)料器的出料口連接有進(jìn)料管，所述進(jìn)料管穿過上蓋的頂壁并伸入至壓力罐的內(nèi)部，從而
5、所述壓力罐內(nèi)部的固體反應(yīng)顆粒與反應(yīng)溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而生成氫氣，所述氫氣通過排氫機(jī)構(gòu)排出至壓力罐的外部。
6、作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
7、還包括用于散熱的散熱機(jī)構(gòu)，通過散熱機(jī)構(gòu)使的所述儲氫空間的內(nèi)部溫度為60℃-130℃。
8、所述散熱機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：包括固定于上蓋外側(cè)壁面上的數(shù)個(gè)散熱翅片，以及布置于所述儲氫空間中的數(shù)個(gè)散熱管，單個(gè)散熱管固定于上蓋的內(nèi)頂壁面上，并與上蓋采用一體式結(jié)構(gòu)。
9、所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：包括固定于上蓋外頂壁面的液箱，所述液箱的出液口連接有進(jìn)液管組，所述進(jìn)液管組上分別配合安裝有進(jìn)液泵、第一電磁閥和流量控制閥，所述進(jìn)液管組的端頭伸入至所述儲氫空間中，所述液箱內(nèi)的反應(yīng)溶液在進(jìn)液泵的作用下，經(jīng)進(jìn)液管組輸送至壓力罐中。
10、所述排氫機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：包括排氫管組，所述排氫管組一段伸入至壓力罐的內(nèi)部，從而與所述儲氫空間連通，所述排氫管組的另一端連接用氫設(shè)備，所述排氫管組上分別配合安裝有背壓閥、第二電磁閥和手動閥。
11、所述壓力罐的側(cè)壁面上配合安裝有排液機(jī)構(gòu)，通過所述排液機(jī)構(gòu)排出壓力罐中多余的液體；
12、所述排液機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)為：包括液位探測器，以及布置于液位探測器下方的排液管組，所述排液管組上分別安裝有第三電磁閥和排液泵。
13、所述耐腐蝕層采用玻璃器皿，所述玻璃器皿的形狀與壓力罐的內(nèi)壁面形狀對應(yīng)。
14、所述壓力罐的側(cè)壁面上還配合安裝有泄壓閥，所述泄壓閥布置于排氫機(jī)構(gòu)的下方。
15、所述壓力罐通過數(shù)個(gè)撐腿支撐。
16、一種利用如上所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)的制氫方法，包括如下步驟：
17、s1.所述壓力罐的側(cè)壁面上配合安裝有溫壓一體傳感器，所述溫壓一體傳感器與控制器電連接；
18、s2.對所述儲氫空間進(jìn)行抽真空，隨后控制器控制進(jìn)料器將固體反應(yīng)顆粒注入至壓力罐中，所述控制器根據(jù)需求氫氣量，定時(shí)控制進(jìn)料器向壓力罐中定量注入固體反應(yīng)顆粒；
19、s3.所述控制器控制進(jìn)液機(jī)構(gòu)中的第一電磁閥打開、控制進(jìn)液機(jī)構(gòu)中的進(jìn)液泵啟動，從而將反應(yīng)溶液以一定流速輸送至壓力罐中；
20、所述壓力罐中的反應(yīng)溶液與固體反應(yīng)顆粒進(jìn)行制氫反應(yīng)從而生成氫氣，所述溫壓一體傳感器監(jiān)測儲氫空間內(nèi)的實(shí)時(shí)溫度值和實(shí)時(shí)壓力值，控制器根據(jù)所述實(shí)時(shí)溫度值和所述實(shí)時(shí)壓力值，通過進(jìn)液機(jī)構(gòu)中的流量控制閥控制反應(yīng)溶液的流速；
21、s4.當(dāng)所述實(shí)時(shí)壓力值達(dá)到壓力設(shè)定值時(shí)，所述控制器依次控制排氫機(jī)構(gòu)中的背壓閥、第二電磁閥打開，通過排氫機(jī)構(gòu)輸出高壓氫氣。
22、本專利技術(shù)的有益效果如下：
23、本專利技術(shù)的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)緊湊、合理，操作方便，通過設(shè)置耐腐蝕層，能夠避免制氫反應(yīng)的副產(chǎn)物腐蝕壓力罐內(nèi)壁，從而延長壓力罐的使用壽命，提高氫氣純度和制氫效率。
24、本專利技術(shù)的制氫方法，能夠產(chǎn)生高純度高壓氫氣，且制氫過程安全性高，通過控制器控制固體反應(yīng)顆粒與反應(yīng)溶液之間的劑量比，從而實(shí)現(xiàn)可控、持續(xù)、穩(wěn)定制氫和供氫。
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1.一種基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：包括壓力罐(1)，所述壓力罐(1)的側(cè)壁面上配合安裝有排氫機(jī)構(gòu)(6)，所述壓力罐(1)的內(nèi)壁面上貼合安裝有耐腐蝕層(10)，所述壓力罐(1)的開口處密封安裝有上蓋(2)，從而使得壓力罐(1)與上蓋(2)之間形成封閉的儲氫空間，所述上蓋(2)上配合安裝有進(jìn)液機(jī)構(gòu)(3)，所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)(3)用于將反應(yīng)溶液輸送至壓力罐(1)的內(nèi)部；
2.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于散熱的散熱機(jī)構(gòu)(5)，通過散熱機(jī)構(gòu)(5)使的所述儲氫空間的內(nèi)部溫度為60℃-130℃。
3.如權(quán)利要求2所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述散熱機(jī)構(gòu)(5)的結(jié)構(gòu)為：包括固定于上蓋(2)外側(cè)壁面上的數(shù)個(gè)散熱翅片(501)，以及布置于所述儲氫空間中的數(shù)個(gè)散熱管(502)，單個(gè)散熱管(502)固定于上蓋(2)的內(nèi)頂壁面上，并與上蓋(2)采用一體式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)(3)的結(jié)構(gòu)為：包括固定于上蓋(2)外頂壁面的液箱(305)，所
5.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述排氫機(jī)構(gòu)(6)的結(jié)構(gòu)為：包括排氫管組(601)，所述排氫管組(601)一段伸入至壓力罐(1)的內(nèi)部，從而與所述儲氫空間連通，所述排氫管組(601)的另一端連接用氫設(shè)備，所述排氫管組(601)上分別配合安裝有背壓閥(602)、第二電磁閥(603)和手動閥(604)。
6.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力罐(1)的側(cè)壁面上配合安裝有排液機(jī)構(gòu)(9)，通過所述排液機(jī)構(gòu)(9)排出壓力罐(1)中多余的液體；
7.如權(quán)利要求6所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述耐腐蝕層(10)采用玻璃器皿，所述玻璃器皿的形狀與壓力罐(1)的內(nèi)壁面形狀對應(yīng)。
8.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力罐(1)的側(cè)壁面上還配合安裝有泄壓閥(7)，所述泄壓閥(7)布置于排氫機(jī)構(gòu)(6)的下方。
9.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述壓力罐(1)通過數(shù)個(gè)撐腿(4)支撐。
10.一種利用如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)的制氫方法，其特征在于：包括如下步驟：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：包括壓力罐(1)，所述壓力罐(1)的側(cè)壁面上配合安裝有排氫機(jī)構(gòu)(6)，所述壓力罐(1)的內(nèi)壁面上貼合安裝有耐腐蝕層(10)，所述壓力罐(1)的開口處密封安裝有上蓋(2)，從而使得壓力罐(1)與上蓋(2)之間形成封閉的儲氫空間，所述上蓋(2)上配合安裝有進(jìn)液機(jī)構(gòu)(3)，所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)(3)用于將反應(yīng)溶液輸送至壓力罐(1)的內(nèi)部；
2.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：還包括用于散熱的散熱機(jī)構(gòu)(5)，通過散熱機(jī)構(gòu)(5)使的所述儲氫空間的內(nèi)部溫度為60℃-130℃。
3.如權(quán)利要求2所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述散熱機(jī)構(gòu)(5)的結(jié)構(gòu)為：包括固定于上蓋(2)外側(cè)壁面上的數(shù)個(gè)散熱翅片(501)，以及布置于所述儲氫空間中的數(shù)個(gè)散熱管(502)，單個(gè)散熱管(502)固定于上蓋(2)的內(nèi)頂壁面上，并與上蓋(2)采用一體式結(jié)構(gòu)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于鎂基水解制氫及氫增壓系統(tǒng)，其特征在于：所述進(jìn)液機(jī)構(gòu)(3)的結(jié)構(gòu)為：包括固定于上蓋(2)外頂壁面的液箱(305)，所述液箱(305)的出液口連接有進(jìn)液管組(301)，所述進(jìn)液管組(301)上分別配合安裝有進(jìn)液泵(302)、第一電磁閥(303)和流量控制閥(304)，所述進(jìn)液管組(301)的端頭伸入至所述儲氫空間中，...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尹美宗，馬兆偉，王資鋼，
申請(專利權(quán))人：江蘇華鎂時(shí)代科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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