專利名稱:一種新型氫氣發生器的制作方法
技術領域:
本實用新型涉及一種新型氫氣發生器,具體涉及一種自動調節氫氣流量的氫氣發生器。
技術背景近年來,將金屬硼氫化物作為儲氫載體用于供氫裝置已經引起了人們的極大興趣和深入 研究。NaBH4水解發生氫氣是一種安全、方便的新型發生氫氣的技術,具有以下優點(l)硼 氫化鈉儲氫燃料是一種環境友好的物質,整個催化發生氫氣和使用過程不排放含碳和含氮的 有害氣體;(2)與其它儲氫方式相比,金屬硼氫化物儲氫燃料的儲氫量高,可達到將近原材 料的10wt。/。,是金屬氫化物儲氫的10倍;(3)儲存、使用安全,運載方便;(4)氫氣純度高, 不會造成燃料電池電極催化劑的毒化;(5)能源利用率高,反應過程中不需要外加能量就可 以把NaBH4及一部分水中的氫釋放出來;(6)能最大限度地利用現有的加油站系統。Suda等研究了采用鎳、鈷或儲氫合金粉末催化硼氫化鈉水解發生氫氣的方法(US 6 358 488)。反應方程式如下NaBH4+ 2H20— 4H2 +NaB02現有技術只能使用硼氫化鈉水溶液,硼氫化鈉水溶液加入反應器后立即水解完全。所以 僅僅使用硼氫化鈉水溶液,對反應過程和供氫速度無法實現有效控制。公開號為CN 1438169的專利公開了一種氫氣的制備方法及裝置。該裝置包括反應液容器 、與反應液容器連通的催化反應管和與催化反應管連通的儲氣管。儲氣管上安裝有壓力閥。 當儲氣管內氫氣壓力超過閥定值時,管內氣體反向壓縮催化反應管內反應液返回容器中,導 致反應減速或停止。當儲氣管內壓力不足時,反應液自動擴散進入催化反應管,使催化水解 反應加速。但是,該反應裝置不適合雷尼鎳、雷尼鈷、雷尼鎳鈷這類催化劑,因為這類催化 劑必須浸泡在水中,否則易失活。實用新型內容本實用新型提供了一種能夠調節氫氣的生成速率、結構簡單、成本低廉的氫氣發生器。 為解決上述技術問題,本實用新型采用以下技術方案 一種新型氫氣發生器,包括反應 液儲罐本體、反應管以及設置在反應液儲罐本體上的液體進口和氣體出口,反應液儲罐本體 的下端設有液體出口,所述的反應液儲罐本體上設有彈性頂層,所述的反應管懸掛在彈性頂層上。所述的反應管的下端設有擋板,上端敞口,反應管內設有固定床催化劑。所述的擋板通過連接線與調節旋鈕連接,所述的調節旋鈕位于彈性頂層上方。所述的氣 體出口設有過濾器。所述的彈性頂層為橡膠頂層或柔性塑料頂層。本實用新型相對于現有技術具有以下技術效果該裝置通過反應液儲罐中的壓力變化和 彈性頂層的變形,可以自動調節和催化劑接觸的反應液的量,以維持恒定的氫氣生成速率。 裝置結構簡單,體積小,氫氣生成速率可調,并可維持恒定的氫氣生成速率。所述的反應器 的器壁上沒有透氣孔,其下端設有可移動擋板,在停止反應期間可將部分反應液留在反應管 中,以浸泡雷尼催化劑,從而阻止雷尼催化劑的失活。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步描述圖l是本實用新型的結構示意圖;圖2是反應器的立體圖。圖3是為擋板與調節旋鈕的連接示意圖。
具體實施方式
參照圖l、圖2、圖3,本實用新型的氫氣發生器包括反應液儲罐本體2、反應管4以及設 置在反應液儲罐本體2上的液體進口8和氣體出口7,反應液儲罐本體2的下端設有液體出口3 ,液體出口3上設有閥門,當儲罐內的反應液反應完全后,或者不能達到實際需要時,打開 液體出口3上的閥門,排出廢液。從液體進口8注入新鮮的反應液。所述的反應液儲罐本體2 上設有彈性頂層l,反應管4懸掛在彈性頂層1上。所述的反應管4的下端設有擋板6,擋板6通 過連接線10與調節旋鈕12連接,所述的調節旋鈕9位于彈性頂層1上方,通過調節旋鈕9可以 調節擋板6的開啟程度,從而調節反應液進入反應管4的程度。反應管4內設有固定床催化劑 5,固定床催化劑5為固定床雷尼鎳、雷尼鈷、雷尼鎳鈷等雷尼催化劑或者其它固定床催化劑 。所述的反應管4的上端為敞口,以便于產生的氫氣及時流出反應管4。所述的氣體出口7設 有阻止液體經由氣體出口7進入氣體管路的過濾器,過濾器中裝有泡沫鎳。所述的彈性頂層 l是由橡膠、柔性塑料或彈性金屬薄片制成。在反應初期,金屬硼氫化物的濃度較高,氫氣的生成速率較高。當氫氣的生成速率高于 額定速率時,應液儲罐本體2內的壓力升高,彈性頂層l由于壓力作用向上彎曲,帶動反應管 4向上移動,反應管4中的催化劑與反應液的接觸面積減小,降低了氫氣的生成速率。彈性頂 層l隨反應液儲罐本體2內壓力的變化而變形彎曲,直至氫氣的生成速率降低到額定速率。隨反應的進行,反應液中金屬硼氫化物的含量逐漸降低,氫氣的生成速率逐漸下降,應 液儲罐本體2中的壓力逐漸變小。當外界壓力大于反應液儲罐本體2中的壓力,彈性頂層l向 下彎曲,固定在彈性頂層1的反應管4隨之向下移動,反應管4中的催化劑與反應液接觸面積 增加,加快了氫氣的生成速率。彈性頂層1隨反應液儲罐本體2內壓力的變化而變形彎曲,直 至氫氣的生成速率增加到額定速率。當不需要產生氫氣時,將反應管4底端的可移動擋板關閉,留在反應管4中的少量反應液 產生的少量氫氣,經反應管4上端敞口流入反應液儲罐本體2,繼續下次開啟時使用。留在反 應管中的反應液將雷尼催化劑浸泡其中,阻止雷尼催化劑的失活。對于其他固定床催化劑, 擋板可以阻止催化劑與反應液相接觸,從而阻止反應的繼續進行。
權利要求1. 一種新型氫氣發生器,包括反應液儲罐本體(2)、反應管(4)以及設置在反應液儲罐本體(2)上的液體進口(8)和氣體出口(7),反應液儲罐本體(2)的下端設有液體出口(3),其特征在于所述的反應液儲罐本體(2)上設有彈性頂層(1),所述的反應管(4)懸掛在彈性頂層(1)上。
2.按照權利要求l所述的新型氫氣發生器,其特征在于所述的反應管 (4)的下端設有擋板(6),其上端敞口,反應管(4)內設有固定床催化劑(5)。
3.按照權利要求2所述的新型氫氣發生器,其特征在于所述的擋板( 6)通過連接線(10)與調節旋鈕(9)連接,所述的調節旋鈕(9)位于彈性頂層(1)上方
4.按照權利要求l所述的新型氫氣發生器,其特征在于所述的氣體出 口 (7)設有過濾器。
5.按照權利要求l所述的新型氫氣發生器,其特征在于所述的彈性頂 層(1)為橡膠頂層、柔性塑料頂層或彈性金屬薄片頂層。
專利摘要本實用新型公開了一種新型氫氣發生器,包括反應液儲罐本體、反應管以及設置在反應液儲罐本體上的液體進口和氣體出口,反應液儲罐本體的下端設有液體出口,所述的反應液儲罐本體上設有彈性頂層,所述的反應管懸掛在彈性頂層上。本實用新型能夠調節氫氣的生成速率、結構簡單、成本低廉。
文檔編號C01B3/06GK201116279SQ20072020089
公開日2008年9月17日 申請日期2007年8月28日 優先權日2007年8月28日
發明者侯曉峰, 王玉曉, 鋼 肖 申請人:漢能科技有限公司