[發明專利]氫化鎂粉制備方法與裝置及氫化鎂儲氫棒與儲氫方法

在審

• 申請號: 202211385612.8
• 申請日: 2022-11-07
• 公開（公告）號: CN116119618A
• 公開（公告）日: 2023-05-16
• 發明（設計）人: 吳仲科
• 申請（專利權）人: 吳仲科
• 主分類號: C01B6/04
• 分類號: C01B6/04;C01B3/00
• 代理公司: 內蒙古欣洋瑞專利代理有限公司 15110
• 代理人: 陳冠霖

本發明公開了一種氫化鎂粉制備方法與裝置及氫化鎂儲氫棒與儲氫方法，其中，氫化鎂粉制備方法，包括鎂合金原料配制、制鎂輥、制粉準備、制氫化鎂粉和包裝；氫化鎂儲氫棒，包括棒殼和置于棒殼內的氫氣導流管，在棒殼內設置有氫化鎂粉盒；棒殼的端口處密封蓋設連接有端蓋；儲氫方法，包括制備氫化鎂粉餅和氫化鎂儲氫棒的組裝。優點：與三氫化鋁價格相比，本發明所制備的氫化鎂的價格相對較低，且制備相對容易，有利于推廣使用；氫化鎂分解后的鎂合金，能夠與重新充入的氫氣繼續化合成氫化鎂，能夠反復使用，成本低。

技術領域：

本發明涉及儲氫裝置技術領域，特別涉及氫化鎂粉制備方法與裝置及氫化鎂儲氫棒與儲氫方法。

背景技術：

全球長期對化石能源的開采和使用，對環境造成了嚴重的破壞，為此，可再生的清潔能源得到了快速的發展和應用，包括太陽能、風能、氫能等；現有的儲氫方法有高壓罐儲氫法、液態氫罐儲法、合金間隙罐儲法、熱解金屬氫化物法和水解堿金屬堿土金屬及絡合金屬氫化物法；對于液態氫罐儲法，其液氫的比重為70克/升，即每升液氫的重量為0.07公斤，每公斤氫氣理論上可發電32KWh，則每升液氫含能是32KWh×0.07＝2.24KWh，相對較低，而且需要在零下254度的深冷環境儲存，行車過程中難以保證，該技術已被淘汰；合金間隙罐儲法和水解堿金屬堿土金屬及絡合金屬氫化物法所涉及的金屬成本高，儲氫量少，也未得到進一步的發展。

而高壓罐儲氫法是使用最為普遍的一種方法，以日本豐田公司為代表所使用的高壓罐，采用70Mpa的高壓，重量近150公斤，體積為156升，可儲氫僅為6公斤，體積比能量為1.23KWh/升；其計算方式為：6公斤÷156升＝0.03846公斤/升，0.03846×32Kwh＝1.23KWh/升；其顯著缺點是：高壓罐體積太大，不方便在車內安放；對此，很多國家選用了35Mpa壓力，儲氫3.2公斤，體積60～70升的罐型，縮小了高壓罐的體積，便于安放在車內，但是其仍存在以下弊端：由于儲氫量少，導致汽車行程短，增加了充氫次數，仍然不理想；另外，高壓罐內壓力大，安全性差，導致在制氫廠、運氫車、加氫站及車上載用均不適合長時間大批量儲氫，由此，給氫能產業鏈上氫氣的平衡供應與使用帶來極大的不便。

對于熱解金屬氫化物法，最早是由日本提成，由人工合成的三氫化鋁氫化物進行儲氫，儲氫量達三氫化鋁氫化物總量的10％，其安全系數較高，但是由于合成難度大，成本高，并沒有得到推廣應用，但對本領域通過合成金屬氫化物再進行熱解制備氫氣的研究具有重要啟示。

發明內容：

本發明的目的一在于提供一種制備過程簡單的氫化鎂粉制備方法。

本發明的目的二在于提供一種能夠制備出儲氫量較多的片狀氫化鎂粉的氫化鎂粉制備裝置。

本發明的目的三在于提供一種結構簡單且能夠重復利用的氫化鎂儲氫棒。

本發明的目的四在于提供一種儲氫量多、安全性高，便于推廣應用的儲氫方法。

本發明的第一個目的由如下技術方案實施：氫化鎂粉制備方法，其包括如下步驟：

步驟(1)鎂合金原料配制：將金屬鎂和活性添加物進行混合，其中，活性添加物的添加量占金屬鎂質量的1％以下；

步驟(2)制鎂輥：按圖紙設計要求，利用鎂合金原料按現有鎂錠鑄造工藝澆注出鎂錠，再按尺寸要求加工成鎂輥，真空密封包裝；

步驟(3)制氫化鎂粉：在制粉容器中，安裝調試鎂輥和不銹鋼絲刷輥；然后在密封狀態下抽真空，驅動鎂輥和不銹鋼絲刷輥轉動的同時，向制粉設備內充入氫氣；不銹鋼鋼絲刷輥與鎂輥對輥過程中，鎂輥不斷被刮出新的劃痕，鎂合金與充入的氫氣化合形成片狀的氫化鎂粉；

步驟(4)包裝：將制得的氫化鎂粉進行真空包裝。

進一步地，步驟(1)中，所述活性添加物為鈣、鋇和銻中的一種以上混合物。

進一步地，步驟(3)中，充入氫氣的壓力為50公斤。