[發(fā)明專利]一種化學(xué)制氫系統(tǒng)及制氫方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011489749.9
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112624042B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉龍;劉藝培;董偉兒;侯向理;姚宇希
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江高成綠能科技有限公司
• 主分類號: C01B3/08
• 分類號: C01B3/08;F22B31/08;C01B3/56
• 代理公司: 上海智晟知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 31313
• 代理人: 陶柳濤

本發(fā)明涉及一種化學(xué)制氫系統(tǒng)及制氫方法，該制氫系統(tǒng)包括：進(jìn)料單元：包括固體物料進(jìn)料子單元和水進(jìn)料子單元；反應(yīng)器：包括保溫套和內(nèi)膽，保溫套固定在內(nèi)膽外部，內(nèi)膽與進(jìn)料單元連接，且內(nèi)膽內(nèi)放置催化劑；干燥單元：與反應(yīng)器的氣體出口連接，用于氫氣的干燥；氫氣存儲單元：與干燥單元連接，用于儲存干燥的氫氣或向外提供氫氣；吹掃單元：包括抽真空單元以及進(jìn)料倉吹掃單元，抽真空單元與氫氣存儲單元連接，用于對反應(yīng)器、干燥單元以及氫氣存儲單元進(jìn)行抽真空；進(jìn)料倉吹掃單元與氫氣存儲單元連接，用于吹掃固體物料進(jìn)料子單元。本發(fā)明能產(chǎn)生氫氣與大量熱，實(shí)現(xiàn)熱氫聯(lián)供，且安全性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化學(xué)制氫技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種化學(xué)制氫系統(tǒng)及制氫方法。

背景技術(shù)

目前應(yīng)對偏遠(yuǎn)地區(qū)或者野外大量用氫困難，有若干解決方案，如電解水制氫、甲醇重整制氫、化學(xué)制氫等。而化學(xué)制氫以功耗小、結(jié)構(gòu)簡單、補(bǔ)給方便成為野外用氫最合適方案。目前化學(xué)制氫包括金屬水制氫、硅鐵粉制氫、硼氫化物制氫等常用的幾類。硅鐵粉制氫采用強(qiáng)堿，對設(shè)備和操作人員極不友好；硼氫化鈉制氫成本太高。而且，由于制氫對于安全性的要求較高，所以目前的制氫設(shè)備普遍較為復(fù)雜，成本投入大，且不適合野外用氫。

因此，本領(lǐng)域急需一種結(jié)構(gòu)簡單且安全的制氫系統(tǒng)及制氫方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種化學(xué)制氫系統(tǒng)。

本申請之目的還在于提供一種利用上述制氫系統(tǒng)進(jìn)行的制氫方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之目的，本申請?zhí)峁┮韵录夹g(shù)方案。

在第一方面中，本申請?zhí)峁┮环N化學(xué)制氫系統(tǒng)，所述制氫系統(tǒng)包括：

進(jìn)料單元：包括固體物料進(jìn)料子單元和水進(jìn)料子單元，所述固體物料進(jìn)料子單元用于向反應(yīng)器內(nèi)加入固體金屬物料，所述水進(jìn)料子單元用于向反應(yīng)器內(nèi)加入水；

反應(yīng)器：包括保溫套和內(nèi)膽，所述保溫套固定在內(nèi)膽外部，所述內(nèi)膽與進(jìn)料單元連接，且內(nèi)膽內(nèi)放置催化劑；

干燥單元：與反應(yīng)器的氣體出口連接，用于氫氣的干燥；

氫氣存儲單元：與干燥單元連接，用于儲存干燥的氫氣或向外提供氫氣；

吹掃單元：包括抽真空單元以及進(jìn)料倉吹掃單元，所述抽真空單元與氫氣存儲單元連接，用于對反應(yīng)器、干燥單元以及氫氣存儲單元進(jìn)行抽真空；所述進(jìn)料倉吹掃單元與氫氣存儲單元連接，用于吹掃固體物料進(jìn)料子單元。

本申請所使用的反應(yīng)器本身為法蘭密封，可快速拆卸反應(yīng)器內(nèi)膽；所有的管道都應(yīng)做保溫處理，防止熱量散失；所述反應(yīng)器內(nèi)膽中包含有催化金屬水解制氫的催化劑，催化劑主要為易溶于水的鹽類與消泡劑，鹽主要包括氯化鈉、錫酸鈉、氫氧化鋁、氧化鈣、硅酸鈉、偏鋁酸鈉等其中的一種或多種，消泡劑主要是為了減少反應(yīng)產(chǎn)生泡沫，采用常見市售消泡劑即可；反應(yīng)器內(nèi)膽使用有一定次數(shù)，若干次制氫后內(nèi)膽內(nèi)幾乎全為氫氧化物沉淀，需要進(jìn)行重新更換；反應(yīng)器上有安全閥，當(dāng)反應(yīng)器壓力過高時(shí)，可用于釋放壓力保證系統(tǒng)安全；反應(yīng)器上有液位傳感器，監(jiān)測內(nèi)膽中液位高度并控制進(jìn)水。本申請所使用的固體金屬物料為鋁或鎂，其形態(tài)為粒狀，包括但不限于純金屬粒、金屬粉造粒、廢金屬回收造粒。