[實用新型]以α?AlH3作為燃料的移動電源的制氫裝置

有效

• 申請號: 201720490856.0
• 申請日: 2017-05-05
• 公開（公告）號: CN207192783U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 段聰文;王茹潔;李明;徐佳;晏周飛;李文昊
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: C01B6/06
• 分類號: C01B6/06;C01B3/02;C01B3/04;H01M8/0606
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙)11369
• 代理人: 鄭越

技術領域

本實用新型涉及一種移動電源的制氫裝置，涉及制氫裝置領域。更具體地說，本發明涉及一種以α-AlH₃作為燃料的移動電源的制氫裝置。

背景技術

在固體燃料中，α-AlH₃因具有體積氫密度高(1480kg·m³)、質量含氫量高 (10.08wt.％)以及體積氫含量遠高于液氫等一系列優點。被眾多研究者認為是電池中的理想燃料。雖然AlH₃具有顯著的優勢，但作為燃料電池的燃料在應用方面仍面臨著嚴峻挑戰。其中最關鍵的技術難點在于α-AlH₃作為燃料仍存在安全隱患。例如在使用過程中，α-AlH₃燃料的燃燒溫度過高會導致分解所產生的氫氣壓力遠超過電池系統允許的臨界壓力。如此隱患不能妥善解決則會導致災難性失敗。

實用新型內容

本實用新型的一個目的是解決至少上述問題，改變傳統制氫過程采用的催化水解過程，將反應器進行分割，是得反應器內內先進行熱解，產生氫氣，然后將產物鋁作為原料進入下一步水解，繼續產生氫氣，其反應條件更為溫和，其氫氣產生量能夠滿足不同用電情況下的需求，并提供至少后面將說明的優點。

本實用新型還有一個目的是提供一種能夠實時控制燃料液流量、從而實現對制備氫氣流量的有效控制，并且在此基礎上，通過增設氫氣緩沖罐，以實現對整個體系壓力的調整，其能夠成為軍用、民用便攜式電源提供高效、安全的移動氫源技術與裝置。

本實用新型還有一個目的是通過增設換熱器有效利用水解反應熱。不僅顯著提高了燃料液初始溫度，而且大幅度提高裝置制氫效率。

為了實現根據本發明的這些目的和其它優點，提供了一種一種以α-AlH₃作為燃料的移動電源的制氫裝置，包括：

反應器，其由漏斗形隔板分割為三個空間，所述三個空間分別為熱解反應區、鋁固體區、水解反應區，其中在所述熱解反應區與鋁固體區之間的隔板以及鋁固體區與水解反應區均設置有止回控制閥，并且在所述熱解反應區設置有進料口、出氣口A和保溫層，在所述水解反應區設置有出氣口B和換熱器；以及

燃料儲罐，所述燃料儲罐和所述進料口通過管道相連，所述管道在連接所述進料口之前與所述換熱器相連。

優選的是，其中，所述出氣口A與出氣口B均連接出氣管，且兩個出氣管最后通過三通接口匯聚形成為一個總出氣管，且在出氣口A與出氣口B連接三通接口前的出氣管均設置止回閥。

優選的是，其中，還包括：

燃料泵、熱交換器、氣液分離器、副產物儲罐、冷凝器、收集器以及氫氣緩沖罐；

其中，所述燃料泵設置在所述燃料儲罐和所述進料口的管道上，所述總出氣管與所述氣液分離器的進口相連，所述氣液分離器出口分為兩路，一路至副產物儲罐，一路至所述熱交換器；所述熱交換器出口連至冷凝器，冷凝器同樣分為兩路，一連至收集器，另一路連至氫氣緩沖罐，緩沖罐與用氫終端相連，之間設置控制閥。

優選的是，其中，所述熱解反應區還設置有催化劑床層。

優選的是，其中，所述換熱器為螺旋式換熱器或夾套換熱器中的一種。

優選的是，其中，所述保溫層為酚醛泡沫、橡塑保溫材料、聚氨酯泡沫等保溫材料的一種或多種，所述保溫層的導熱系數小于或等于0.2。

本實用新型至少包括以下有益效果：由于反應室分割結構，因此能夠使得水解和熱解反應分離開來，在不同的需求下激活不同的反應，保證制備氫氣的穩定；由于采用水解反應區外層包裹換熱器，并將燃料液通過換熱器進行預熱方法，因此能夠有效利用水解反應熱。不僅顯著提高了燃料液初始溫度，而且大幅度提高裝置制氫效率。

本實用新型的其它優點、目標和特征將部分通過下面的說明體現，部分還將通過對本發明的研究和實踐而為本領域的技術人員所理解。

附圖說明

圖1為本實用新型的反應器的結構示意圖；

圖2本實用新型的裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。