[發(fā)明專利]一種全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)及供電裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310500491.1
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103539068A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發(fā)明（設計）人: 吳佶偉;鄭焯文
• 申請（專利權）人: 吳佶偉
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06;C01B3/56;C01B21/36;H01M8/04
• 代理公司: 杭州天勤知識產(chǎn)權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，包括：

主反應爐（1），所述主反應爐內(nèi)設有若干與其進料口和出料口密封連通的中空管（110），該中空管內(nèi)填充有非晶體金屬催化劑（114）；所述中空管與主反應爐內(nèi)壁之間形成加熱介質通過的加熱腔，所述主反應爐上設有與該加熱腔連通的第一介質入口（105）和第一介質出口（106）；

對主反應爐提供熱量的副反應爐（2），所述副反應爐內(nèi)設有與其進料口密封連通的燃燒腔（207），該燃燒腔通過密封的氣體管（206）與其出料口（201）連通；所述氣體管外壁與副反應爐內(nèi)壁和燃燒腔外壁之間形成加熱介質通過的吸熱腔，所述副反應爐上設有分別與所述第一介質出口（106）和第一介質入口（105）連通的第二介質入口（208）和第二介質出口（209）；

對主反應爐（1）和副反應爐（2）提供NO的NO供給裝置（3）；

對主反應爐（1）的提供水蒸汽的水蒸汽供給裝置；

用于儲存主反應爐（1）產(chǎn)生的氫氣的儲氫裝置（5），主反應爐的出料口通過帶有氫氣分離裝置（6）的管路與該儲氫裝置的進口連通；所述儲氫裝置同時對副反應爐提供氫氣；

所述加熱介質為液體Na。

2.根據(jù)權利要求1所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述中空管（110）內(nèi)設有同軸設置的方管（113），方管兩端封閉；所述催化劑（114）為蜂窩狀的圓柱形結構，圓柱形的中心設有方孔；所述方管穿過催化劑（114）內(nèi)的方孔將催化劑固定在中空管（110）和方管（113）之間。

3.根據(jù)權利要求2所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述方管（113）端部固定有緊固墊片（115），緊固墊片上設有若干通孔，緊固墊片外徑與中空管（110）的外徑相同，且緊固墊片一側與中空管密封固定。

4.根據(jù)權利要求3所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述主反應爐（1）內(nèi)固定有兩個與主反應爐軸向垂直設置的筒身上法蘭（104）和筒身下法蘭（108），筒身上法蘭和筒身下法蘭上設有若干相互對正且大小相等的法蘭孔；所述中空管（110）的兩端分別與筒身上法蘭和筒身下法蘭的法蘭孔密封固定。

5.根據(jù)權利要求4所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述副反應爐（2）的出料口（201）通過帶有水蒸汽分離裝置（7）的管路與所述主反應爐（1）的進料口連通，同時對主反應爐提供水蒸汽。

6.根據(jù)權利要求5所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述NO供給裝置（3）為帶有進料口和出料口的NO微波等離子體發(fā)生器，其出料口通過帶NO分離裝置（8）的管路與所述副反應爐（2）的進料口連通；所述氫氣分離裝置（6）、水蒸汽分離裝置（7）和NO分離裝置（8）分離的副產(chǎn)物連同空氣同時作為NO微波等離子體發(fā)生器的原料氣回用，通過NO微波等離子體發(fā)生器的進料口進入NO微波等離子體發(fā)生器內(nèi)。

7.根據(jù)權利要求6所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣分離裝置（6）、水蒸汽分離裝置（7）和NO分離裝置（8）均包括分子篩、以及與分子篩產(chǎn)品出口連通的引風機。

8.根據(jù)權利要求6所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)，其特征在于，所述NO微波等離子體發(fā)生器和主反應爐的進料口處均設有原料噴射泵。

9.一種供電裝置，其特征在于，包括燃料電池（9）、以及權利要求1～8任一權利要求所述的全封閉熱化學循環(huán)由水制氫系統(tǒng)；所述燃料電池的氫氣入口（10）與所述儲氫裝置的出口連通。

10.根據(jù)權利要求9所述的供電裝置，其特征在于，所述副反應爐（2）外壁設有夾套（205），夾套的進口（210）與所述燃料電池（9）的液態(tài)水出口（12）連通，夾套的出口（211）與所述主反應爐的進料口連通，作為所述的蒸汽供給裝置對主反應爐提供水蒸汽。