[實用新型]一種即時自控供氫的硼氫化物制氫裝置

無效

• 申請號: 200820300516.8
• 申請日: 2008-04-07
• 公開（公告）號: CN201217635Y
• 公開（公告）日: 2009-04-08
• 發明（設計）人: 侯曉峰;郭益君
• 申請（專利權）人: 漢能科技有限公司
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種硼氫化物制氫裝置，具體地講是涉及一種結構簡單的即時自控供氫的硼氫化物制氫裝置。

背景技術

氫是一種清潔燃料，因為其可以在氫氣消耗裝置例如燃料電池或者內燃機中與氧氣反應產生能量和水，在反應中沒有其它副產物，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境問題。但是，如何安全、有效的存儲氫氣一直是技術人員在努力解決的問題，許多氫載體包括烴、金屬氫化物等都被視為氫儲存和供應系統，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方式作為高容量負極材料，在典型的多相催化體系中，硼氫化物和水產生氫氣和硼酸鹽的化學計量反應可以用下面的化學反應表示：

MBH₄+2H₂O→4H₂+MBO₂。

其中，M可以是Na、K、Li等堿金屬。

硼氫化物水解制氫一般是在氫氣發生裝置里進行的，即硼氫化物水解制氫裝置，比如千年電池公司的Hydrogen?on?Demand^TM硼氫化鈉制氫系統，一般來說，用于燃料電池的硼氫化物制氫裝置都要求滿足外部氫氣需求量或者需求速度的變化，而現有的硼氫化物制氫系統一般由于本身結構設計特征，大都不能滿足這種需要，只能固定的輸出，甚至不能穩定的輸出。公開號為CN101049907的專利申請公開了一種即時自控的供氫方法和裝置，該裝置包括兩個密閉的容器，以導液管接通，通過兩容器之間氫氣壓力差的作用，使反應料在兩容器間流動，調節反應料與催化劑的接觸量，從而來控制氫氣產生的速率和氫氣壓力。由于裝置內部的氣壓可以隨外部氫氣的需求量來自動調節氫氣的生成速率，達到即時自控供氫的目的。但是該裝置存在結構較為復雜和催化劑更換不便的缺點。

實用新型內容

本實用新型提供了一種即時自控供氫的硼氫化物制氫裝置，結構簡單，催化劑更換方便，適于在燃料電池領域的大規模應用。

本實用新型采用如下技術解決方案：

一種即時自控供氫的硼氫化物制氫裝置，包括反應室、原料進口、氫氣出口、廢液出口，原料進口和氫氣出口位于反應室上部，廢液出口位于反應室下部，反應室的頂部設有活塞式結構，其包括頂部與底部均敞開的缸體和與缸體密閉連接的活塞，缸體固定于反應室的頂部，活塞下端設有催化劑裝載部件，優選為柱體，也可以為中空柱體，由泡沫鋁或分子篩等載體構成，可負載顆粒催化劑，與原料液接觸即反應，如為中空柱體，則反應室底部設有導桿，導桿上部插接于中空柱體的中空部分，以便控制催化劑柱體始終垂直上下運動，從而使反應的控制更為精確。

所述缸體的上部敞開，以便使反應器內部氣體壓力相對于外界大氣壓的變化能帶動活塞的上下運動；缸體的底端設有活塞卡環，以避免活塞脫落。

操作時，原料從原料進口進入反應器，當液面高于催化劑柱體下端時，與柱體里裝載的催化劑相接觸，反應產生氫氣，根據外部氫氣需求量或者需求速度的變化來自動調節控制反應的進行，外部氫氣需求裝置的壓力與反應器內的壓力是始終一致的，當此壓力大于大氣壓與活塞重量之和時，使活塞向上運動，催化劑柱體隨之上升，原料液與催化劑接觸減少，從而使反應產生的氫氣速率降低；反之，如果此壓力小于大氣壓與活塞重量之和時，則活塞向下運動，催化劑柱體隨之下降，與原料液接觸面增加，反應產生的氫氣速率升高。最終，通過這種方式使制氫裝置產生氫氣的速率和壓力穩定且滿足外部氫氣需要的速率和壓力。反應完的廢料可以從廢液出口排出，如需要更換催化劑，則可以通過活塞結構方便的取出催化劑柱體進行更換。

本實用新型提供的即時自控供氫的硼氫化物制氫裝置，結構簡單，操作方便，通過將催化劑柱體設置于活塞結構上，便于催化劑的更換，可以有效的控制反應產生氫氣的速率，滿足外部氫氣需求，適于在燃料電池領域的大規模應用。

附圖說明

圖1是本實用新型的剖面結構示意圖；

圖2是本實用新型另一種實施方式的剖面結構示意圖。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

實施例1