[發(fā)明專利]一種硼氫化鈉水解制氫裝置

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• 申請日: 2018-08-07
• 公開（公告）號: CN108862190A
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李海龍
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳亞華偉翌科技有限公司
• 主分類號: C01B3/06
• 分類號: C01B3/06
• 代理公司: 北京三聚陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11250
• 代理人: 李亞南

本發(fā)明公開了一種硼氫化鈉水解制氫裝置。該裝置將催化劑單元填充于第二容置內(nèi)腔內(nèi)，該催化劑單元包括載體層及負(fù)載于其上的催化劑層，載體層卷曲形成若干燃料流通通道，燃料從進(jìn)液口進(jìn)入第二容置內(nèi)腔，并在流過燃料流通通道的過程中與催化劑層接觸，此時接觸路徑更長，能保持有利于氫氣發(fā)生反應(yīng)的較高溫度等特性，使反應(yīng)更迅速和充分。同時設(shè)置第一殼體及嵌套于其內(nèi)的第二殼體，第一殼體與第二殼體間形成用于容置氫氣的第一容置空間，第一容置空間截面積較大，從而減緩了氣流速度，加之第一容置空間有利于散熱、利用氣流折返和重力進(jìn)行氣液分離，提高分離效率，最終提高了硼氫化鈉水解制氫裝置能量密度和功率密度，并能使其長時間穩(wěn)定工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硼氫化鈉水解制氫裝置，特別涉及一種可應(yīng)用于燃料電池便攜式氫源的硼氫化鈉硼氫化鈉水解制氫裝置。

背景技術(shù)

燃料電池技術(shù)是繼化石燃料之后最有潛力成為下一代一次能源的技術(shù)。其是將化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能，發(fā)電過程不受卡諾熱機(jī)循環(huán)的限制，能量轉(zhuǎn)化效率高。同時，燃料電池還是一種潔凈的、環(huán)境友好的發(fā)電方式，不產(chǎn)生有害物質(zhì)。相對蓄電池而言，燃料電池的能量密度很高，且無需等待充電。

然而由于燃料電池的各種系統(tǒng)附加部件，使得整個硼氫化鈉水解制氫裝置的功率密度較低，大多在瓦級幾十瓦級的層面上，由于氣態(tài)儲氫裝置的基礎(chǔ)重量，使得燃料電池整體功率密度較低。目前，因硼氫化鈉產(chǎn)氫流程簡單，系統(tǒng)簡單，產(chǎn)氫速度可調(diào)，多采用配置硼氫化鈉供氫系統(tǒng)的燃料電池。

例如，中國專利文獻(xiàn)CN101353155A公開了一種硼氫化鈉制氫反應(yīng)裝置及其方法。該裝置包括反應(yīng)裝置和控制裝置。反應(yīng)裝置將硼氫化鈉溶液在反應(yīng)室中通過毛細(xì)噴管上直徑小于0.5mm的噴口，將溶液均勻的噴射到催化劑裝置上，催化劑裝置為將催化劑用化學(xué)沉淀法附著在多孔載體材料上，并將該催化劑裝置制成膜片狀貼附于反應(yīng)室內(nèi)壁。

上述技術(shù)中，催化劑附著在多孔材料上，再貼附于反應(yīng)室內(nèi)壁，此種方式會導(dǎo)致燃料與催化劑接觸不充分，從而影響硼氫化鈉水解制氫裝置的能量密度和功率密度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有硼氫化鈉水解制氫裝置存在能量密度和功率密度低，不能長時間工作的缺陷，從而提供了一種能量密度和功率密度高、可長時間穩(wěn)定安全工作的硼氫化鈉水解制氫裝置。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種硼氫化鈉水解制氫裝置，包括氫氣發(fā)生器，其包括，

第一殼體及嵌套于其內(nèi)的第二殼體，所述第一殼體與所述第二殼體間形成用于容置氫氣的第一容置空間，所述第二殼體包括第二容置內(nèi)腔及與所述第二容置內(nèi)腔連通且設(shè)置于所述第二殼體上的進(jìn)液口；

催化劑單元，填充于所述第二容置內(nèi)腔內(nèi)，所述催化劑單元包括載體層及負(fù)載于其上的催化劑層，所述載體層卷曲形成若干燃料流通通道，燃料從所述進(jìn)液口進(jìn)入所述第二容置內(nèi)腔，并在流過所述燃料流通通道的過程中與所述催化劑層接觸，產(chǎn)生氫氣，氫氣進(jìn)入所述第一容置空間內(nèi)。

進(jìn)一步地，還包括凈化裝置，凈化裝置包括依次連通的回流單元和洗氣單元，所述回流單元與所述第一容置空間連通，氫氣從所述第一容置空間出來，并依次流過所述回流單元和洗氣單元；

沿所述回流單元和洗氣單元的軸向，所述回流單元和洗氣單元內(nèi)腔內(nèi)均間隔設(shè)置若干多孔擋板；

第二電磁閥，設(shè)置于所述回流單元和洗氣單元之間。

進(jìn)一步地，還包括初級凈化單元，設(shè)置于所述第一容置空間與所述凈化裝置之間，以使所述第一容置空間內(nèi)的氫氣經(jīng)所述初級凈化單元的凈化后進(jìn)入所述凈化裝置內(nèi)。

優(yōu)選地，所述初級凈化單元，包括靠近所述第一容置空間且與其連通的出氣段；及填充于所述出氣段內(nèi)的多孔耐強(qiáng)堿材料層。