[發(fā)明專利]一種制氫用鋁顆粒及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710748411.2
• 申請日: 2017-08-25
• 公開（公告）號: CN107470611A
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃岳祥
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州氫源科技有限公司
• 主分類號: B22F1/02
• 分類號: B22F1/02;B22F3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種制氫用鋁顆粒及其制備方法。

背景技術(shù)

推廣以氫為能源載體的氫能源利用被認(rèn)為是解決目前經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中面臨的資源和環(huán)境壓力的一種理想解決辦法。氫是一種二次能源載體，當(dāng)前隨著燃料電池尤其是質(zhì)子交換膜燃料電池(PEFC)技術(shù)的突破，利用氫作為“燃料”的燃料電池發(fā)動機(jī)，由于其使用過程的零排放特性以及氫燃料的可再生性，已成為解決目前能源危機(jī)和環(huán)境污染的前沿技術(shù)領(lǐng)域，尤其是燃料電池在交通工具上的應(yīng)用，有望解決城市中的空氣污染問題。燃料電池大規(guī)模應(yīng)用急需解決的一個重要問題就是如何為燃料電池高效低成本的氫源。

目前氫氣的制備方法主要有：1)天然氣，甲醇或汽油重整法；2)電解水制氫法；3)氨分解法；這些方法均存在著能耗大，成本高等缺點(diǎn)，規(guī)模化應(yīng)用存在局限性。利用金屬鋁與水反應(yīng)來制取氫氣由于具有鋁資源豐富，成本低以及產(chǎn)物可再生利用等優(yōu)點(diǎn)而受到了較大的關(guān)注。在氫氧化鈉催化劑存在的條件下，金屬鋁與水溶液反應(yīng)來制取氫氣的反應(yīng)原理為：

2Al+2NaOH+6H₂O→2Na[Al(OH)₄]+3H₂↑

控制好反應(yīng)的條件，產(chǎn)生的氫氣就可直接提供給燃料電池或其它需氫設(shè)備。但是在實(shí)際操作中，鋁制氫反應(yīng)系統(tǒng)存在著很多問題，譬如固體鋁添加量不易精確計(jì)量，反應(yīng)速度不易控制，無法實(shí)現(xiàn)連續(xù)制氫等問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題而提供一種制氫用鋁顆粒及其制備方法。

本發(fā)明的目的之一是提供一種具有顆粒流動性好，加料計(jì)量準(zhǔn)確，在蒸汽環(huán)境中穩(wěn)定，能控制鋁堿反應(yīng)進(jìn)度，產(chǎn)氫速率穩(wěn)定，系統(tǒng)安全可靠，制造成本低，操作方便等特點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于鋁堿制氫反應(yīng)裝置中的制氫用鋁顆粒。

本發(fā)明制氫用鋁顆粒為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是：

一種制氫用鋁顆粒，其特點(diǎn)是：制氫用鋁顆粒為鋁粉末通過壓機(jī)制成；制氫用鋁顆粒表面包覆鋁箔。

本發(fā)明制氫用鋁顆粒還可以采取如下技術(shù)方案：

所述的制氫用鋁顆粒，其特征是：鋁粉末通過壓機(jī)制成的制氫用鋁顆粒形狀為球形或方形。

所述的制氫用鋁顆粒，其特征是：鋁粉末的比表面積為0.001-0.02m²/g。

所述的制氫用鋁顆粒，其特征是：通過真空包覆工藝在鋁顆粒表面包覆鋁箔。

所述的制氫用鋁顆粒，其特征是：鋁箔厚度為0.1-0.2mm。

本發(fā)明的目的之二是提供一種具有制備工藝簡單，制造成本低，操作方便，顆粒在蒸汽環(huán)境中穩(wěn)定等特點(diǎn)的制氫用鋁顆粒的制備方法。

本發(fā)明制氫用鋁顆粒的制備方法所采取的技術(shù)方案是：

一種制氫用鋁顆粒的制備方法，其特征是：制氫用鋁顆粒由鋁粉末通過壓機(jī)壓制而成；制氫用鋁顆粒表面通過真空包覆工藝包覆鋁箔。

本發(fā)明制氫用鋁顆粒的制備方法還可以采取如下技術(shù)方案：

所述的制氫用鋁顆粒的制備方法，其特征是：制氫用鋁顆粒表面通過真空包覆工藝包覆鋁箔。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：

制氫用鋁顆粒及其制備方法由于采用了本發(fā)明全新的技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用鋁箔包覆的鋁顆粒，在濕熱的蒸汽中能保持良好的流動性，加料過程中不會堵塞管道；采用固體加料方式，提高了系統(tǒng)的體積和重量效率。

本發(fā)明制氫用鋁顆粒具有顆粒流動性好，加料計(jì)量準(zhǔn)確，在蒸汽環(huán)境中穩(wěn)定，能控制鋁堿反應(yīng)進(jìn)度，產(chǎn)氫速率穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于鋁堿制氫反應(yīng)裝置中。制氫用鋁顆粒的制備方法具有系統(tǒng)安全可靠，制造成本低，操作方便等優(yōu)點(diǎn)。

具體實(shí)施方式

為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，詳細(xì)說明如下：

實(shí)施例1

一種制氫用鋁顆粒為鋁粉末通過壓機(jī)制成球形顆粒，采用的鋁粉末比表面積為0.065m²/g，制氫用鋁球形顆粒直徑為20cm，表面包覆有厚度為0.1mm的鋁箔。

實(shí)施例2

一種制氫用鋁顆粒的制備方法，由鋁粉末通過壓機(jī)壓制而成球形顆粒，制氫用鋁球形顆粒表面通過真空包覆工藝包覆鋁箔。

具體的制備過程：

稱取鋁粉末10Kg，鋁粉末比表面積為0.055m²/g，用50噸壓機(jī)壓制成球形顆粒。取厚度為0.1mm的鋁箔，通過真空包覆機(jī)在鋁球形顆粒表面包覆鋁箔，制得直徑為20cm的制氫用鋁球形顆粒。

實(shí)施例3

一種制氫用顆粒的制備方法，制備過程為：稱取鋁粉末5Kg，鋁粉末比表面積為0.068m²/g，用20噸壓機(jī)壓制成方形顆粒。取厚度為0.2mm的鋁箔，通過真空包覆機(jī)在鋁球形顆粒表面包覆鋁箔，制得10×10×4.5cm的的制氫用鋁方形顆粒。