[實(shí)用新型]一種硼氫化物制氫系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720201650.8
• 申請日: 2007-12-17
• 公開（公告）號: CN201154894Y
• 公開（公告）日: 2008-11-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖鋼;侯曉峰;王玉曉;鄒賀祥
• 申請（專利權(quán)）人: 漢能科技有限公司
• 主分類號: C01B3/02
• 分類號: C01B3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種氫氣制備系統(tǒng)，具體地講是涉及一種硼氫化物制氫系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫是一種清潔燃料，因?yàn)槠淇梢栽跉錃庀难b置例如燃料電池或者內(nèi)燃機(jī)中與氧氣反應(yīng)產(chǎn)生能量和水，在反應(yīng)中沒有其它副產(chǎn)物，因此，使用氫作為燃料有效的解決了使用石油燃料時伴隨的環(huán)境問題。但是，如何安全、有效的存儲氫氣一直是技術(shù)人員在努力解決的問題，許多氫載體包括烴、金屬氫化物和化學(xué)氫化物都被視為氫儲存和供應(yīng)系統(tǒng)，例如堿金屬氫化物、堿金屬鋁氫化物和堿金屬硼氫化物。其中硼氫化物是一種高儲氫含量的材料，既能催化水解釋放氫氣作為高容量、高純氫源材料，又可直接通過電化學(xué)方式作為高容量負(fù)極材料，在典型的多相催化體系中，硼氫化鈉和水產(chǎn)生氫氣和硼酸鹽的化學(xué)計(jì)量反應(yīng)可以用下面的化學(xué)反應(yīng)表示：

但硼氫化鈉極易水解，即使在常溫下，硼氫化鈉溶液也會很快水解掉一半。因此，為了使硼氫化鈉能夠在現(xiàn)實(shí)生活中得到應(yīng)用，平時必須將其保持在強(qiáng)堿性溶液中。其余的硼氫化物也都必須保持在強(qiáng)堿性溶液中。硼氫化鈉水解是一個放熱反應(yīng)，每產(chǎn)生1molH₂放出75kJ熱量，從而使得反應(yīng)液的溫度升高。在較高的溫度下，生成的氫氣會將溶液中的堿液帶出。如果不除掉氫氣中的堿性雜質(zhì)，則會對燃料電池的電堆造成損害，縮短了電堆的使用壽命。

特定功率的燃料電池需要特定流量的氫氣，因此利用硼氫化物制備氫氣時，則要求硼氫化物有穩(wěn)定的流量。對于小型、小功率用氫設(shè)備，不僅需要穩(wěn)定的氫氣流量，還需要供氫設(shè)備體積緊湊，操作簡單。

公開號為CN?1798698的專利公開了一種氫氣產(chǎn)生器系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有用于存儲燃料溶液和排出產(chǎn)物的體積交換系統(tǒng)和氫氣過濾系統(tǒng)。在該系統(tǒng)中使用了節(jié)流閥手動或者自動調(diào)節(jié)產(chǎn)生氫氣的反應(yīng)。但是通過節(jié)流閥調(diào)節(jié)流量產(chǎn)生氫氣使得裝置復(fù)雜，而且不容易使氫氣生成速率保持恒定。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種體積緊湊、操作簡單、供氫速度穩(wěn)定的、氫氣純凈的硼氫化物供氫系統(tǒng)。

為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的發(fā)明人在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了大量的研究和創(chuàng)造性的勞動，研制出了一種硼氫化物供氫系統(tǒng)，包括原料液儲存裝置、反應(yīng)裝置，所述原料液儲存裝置的出液口與反應(yīng)裝置相連；所述反應(yīng)裝置由相互連通的反應(yīng)室和廢液罐組成，反應(yīng)室設(shè)于廢液罐上部；所述反應(yīng)室上端設(shè)有氣體出口。

所述原料液儲存裝置包括外殼、彈性液囊、滑桿和與滑桿相適配的滑桿套；所述彈性液囊的兩端分別通過密封固件固定于滑桿自由端和滑桿套上；所述滑桿套為中空結(jié)構(gòu)，其一端固定于外殼上，另一端為自由端，所述滑桿從滑桿套的自由端插進(jìn)；所述外殼上設(shè)有的注液口和出液口與滑桿套和外殼間形成的空腔相連通；所述出液口通過流量調(diào)節(jié)閥與反應(yīng)室相連，所述廢液罐底部設(shè)有廢液出口。

所述的硼氫化物制氫系統(tǒng)還包括通過管道與所述反應(yīng)室上端的氣體出口相連的凈化裝置，所述凈化裝置的上部設(shè)有氣體出口。

所述凈化裝置由氣液分離器和凈化室組成，所述氣液分離器的氣體進(jìn)口與所述反應(yīng)室上段的氣體出口通過導(dǎo)管相連，氣液分離器的氣體出口通過導(dǎo)管與凈化室相連，凈化室的頂部設(shè)有氫氣出口。凈化室內(nèi)裝有吸附材料或酸性溶液。

所述廢液罐頂部設(shè)有開口通過導(dǎo)管與原料液儲存裝置的外殼內(nèi)部相連通。

所述反應(yīng)室呈細(xì)長狀設(shè)于扁寬型的廢液罐的一端，二者相互連通，整體呈“L”型；所述原料液儲存裝置設(shè)于廢液罐上方，反應(yīng)室與廢液罐所夾的空間內(nèi)。

所述的硼氫化物為硼氫化物鹽(M(BH₄)_n)、三硼氫化物鹽(MB₃H₈)、十氫十硼酸鹽(M₂B₁₀H₁₀)、十三氫十硼酸鹽(MB₁₀H₁₃)、十二氫十二硼酸鹽(M₂B₁₂H₁₂)、十八氫二十硼酸鹽(M₂B₂₀H₁₈)中的一種或幾種的混合物，其中，M為堿金屬、堿土金屬或鋁的陽離子中的一種或者幾種的混合物。

催化劑固定于反應(yīng)罐內(nèi)，常用的催化劑為可以催化硼氫化物分解制氫的固定床催化劑，例如固定床雷尼鎳、雷尼鈷、雷尼鎳鈷，負(fù)載微量貴金屬如鉑、釕、銠等的固定床雷尼鎳、雷尼鈷、雷尼鎳鈷，負(fù)載微量貴金屬如鉑、釕、銠等的泡沫鎳、泡沫鈷、泡沫鎳鈷等中的一種或者幾種。

本實(shí)用新型相對于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果：