[發明專利]在包括膨脹石墨的多孔材料上通過化學吸附來存儲氣體的方法

無效

• 申請號: 201280047107.0
• 申請日: 2012-08-02
• 公開（公告）號: CN103842710A
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: F·金德貝泰;L·里戈
• 申請（專利權）人: 科爾德維公司
• 主分類號: F17C11/00
• 分類號: F17C11/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 黃必青

技術領域

本發明涉及把通常以液相存儲的氣體用固相進行存儲的方法和設備，以便其以氣相進行分配。

背景技術

已經知道為了保證在溫度和壓力的標準條件下通常為氣相的氣體的存儲，尤其為了保證其運輸，對這些氣體實施壓縮以便使之過渡為液相，因此在同樣體積中存儲的氣體的量大大增加。

然而，這些氣體的呈液相的存儲具有各種缺陷。

第一缺陷是所存儲的液相的不穩定性，這使得用戶要采取一些預防措施，尤其是在涉及其運輸時。

第二缺陷一方面與液化氣體的體積隨溫度而增大有關，另一方面與存儲容器中的壓力高并且壓力還隨溫度而增大有關，因此包含液化氣體的容器應該結合這些不同的因素，因此使得設計者賦予容器一厚度，該厚度要比容器在如果其容納僅氣相氣體時具有的厚度要大得多。

此外在另一技術領域中，存在使用熱化學法的冷生產系統，其中反應器與包含液相氣體的容器進行受控連通。當反應器和容器連通時，包含在容器中的液化氣體氣化，這吸收一定熱量，導致容器冷卻，并且該氣體被反應物吸收，因此產生放熱化學反應，導致反應器是放熱源。一旦反應終止，如果加熱反應器中容納的產物，則釋放已被反應物吸收的氣體并且該氣體然后在容器中冷凝。在某些冷生產系統中使用這樣的設備，尤其是在希望部署關于供電電源的操作自治性時。

本發明提出使用這樣的設備的反應器作為氣體的存儲容器，以便在其中以固體形式儲存氣體。事實上，已發現，當呈氣相的氣體全部已經與反應物作用時，得到形成固體化合物的反應產物。

因此例如，在由氯化錳構成反應物和由氨構成氣體的情況下，該熱化學反應如下：

并且由此獲得的固體反應產物是氯化錳的氨化物。

發明內容

本發明的目的是提出一種方法，該方法允許實現把初始呈氣相的氣體用固相存儲，以便允許其的運輸，而無需用戶采取特別的預防措施，同時保證該氣體以氣相分配。

因此本發明的目標是一種用固相存儲氣體以便于以氣相進行分配的存儲方法，其特征在于，存儲方法在于，把呈氣相的氣體引入包含反應混合物的存儲容器中，所述反應混合物的表觀密度介于40kg/m³和60kg/m³之間并優選約為50kg/m³，并且所述反應混合物由反應物和膨脹的天然石墨組成，該反應混合物和氣體為，當反應混合物和氣體設置為彼此存在時，發生熱化學反應，該熱化學反應的作用是氣體被反應物吸收和產生固體反應產物；以及相反地，反應混合物和氣體發生解吸反應，該解吸反應是在反應物已經吸收了氣體時在施加于反應物的加熱的作用下，解吸由反應物吸收的氣體。

根據本發明，反應混合物優選地呈塊的形式。事實上知道，為了使反應物的總量能夠與氣體相作用，必須使氣體能夠容易地自由地在反應物的“整體”的內部流動。這就是為什么提出在使用該同一類型熱化學反應的冷生產技術中使用允許增加反應物的滲透性的基質粘合劑。該基質粘合劑還具有良好的導熱性，這將允許基質粘合劑向外部釋放出由熱化學反應產生的熱量，否則反應有可能在完成之前被阻止。

此外，由反應物和基質粘合劑構成的反應混合物尤其具有反應物的質量方面的比率介于85%和96%之間并優選約為94%。

在本發明的一實施變型中，要存儲的氣體呈液相，并且該液相的氣體在被引入存儲容器中之前經受汽化步驟。

氣體可優選地由氨，甲胺或氫構成，并且反應物可尤其由堿性鹽、堿土鹽、金屬鹽或由它們的混合物構成。因此可以尤其使用氯化錳、氯化鈣、氯化鋇或使用它們的混合物。

本發明的目標還有一種用固相存儲氣體以便于以氣相進行分配的存儲設備，其特征在于，所述存儲設備包括存儲容器，該存儲容器包含由反應物和膨脹的天然石墨組成的反應混合物，該反應混合物的表觀密度介于40kg/m³和60kg/m³之間并優選約為50kg/m³，該反應混合物和氣體為，當反應混合物和氣體設置為彼此存在時，發生熱化學反應，該熱化學反應的作用是氣體被反應物吸收和產生固體反應產物；以及相反地，反應混合物和氣體發生解吸反應，該解吸反應是在反應物已經吸收了氣體時在施加于反應物的加熱的作用下，解吸由反應物吸收的氣體。