專利名稱：一種新型氫氣發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種新型氫氣發(fā)生器，具體涉及一種自動(dòng)調(diào)節(jié)氫氣流量的氫氣發(fā)生器。
技術(shù)背景近年來(lái)，將金屬硼氫化物作為儲(chǔ)氫載體用于供氫裝置已經(jīng)引起了人們的極大興趣和深入 研究。NaBH4水解發(fā)生氫氣是一種安全、方便的新型發(fā)生氫氣的技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)(l)硼 氫化鈉儲(chǔ)氫燃料是一種環(huán)境友好的物質(zhì)，整個(gè)催化發(fā)生氫氣和使用過(guò)程不排放含碳和含氮的 有害氣體；(2)與其它儲(chǔ)氫方式相比，金屬硼氫化物儲(chǔ)氫燃料的儲(chǔ)氫量高，可達(dá)到將近原材 料的10wt。/。，是金屬氫化物儲(chǔ)氫的10倍；(3)儲(chǔ)存、使用安全，運(yùn)載方便；(4)氫氣純度高， 不會(huì)造成燃料電池電極催化劑的毒化；(5)能源利用率高，反應(yīng)過(guò)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(lái)；(6)能最大限度地利用現(xiàn)有的加油站系統(tǒng)。Suda等研究了采用鎳、鈷或儲(chǔ)氫合金粉末催化硼氫化鈉水解發(fā)生氫氣的方法(US 6 358 488)。反應(yīng)方程式如下NaBH4+ 2H20— 4H2 +NaB02現(xiàn)有技術(shù)只能使用硼氫化鈉水溶液，硼氫化鈉水溶液加入反應(yīng)器后立即水解完全。所以 僅僅使用硼氫化鈉水溶液，對(duì)反應(yīng)過(guò)程和供氫速度無(wú)法實(shí)現(xiàn)有效控制。公開(kāi)號(hào)為CN 1438169的專利公開(kāi)了一種氫氣的制備方法及裝置。該裝置包括反應(yīng)液容器 、與反應(yīng)液容器連通的催化反應(yīng)管和與催化反應(yīng)管連通的儲(chǔ)氣管。儲(chǔ)氣管上安裝有壓力閥。 當(dāng)儲(chǔ)氣管內(nèi)氫氣壓力超過(guò)閥定值時(shí)，管內(nèi)氣體反向壓縮催化反應(yīng)管內(nèi)反應(yīng)液返回容器中，導(dǎo) 致反應(yīng)減速或停止。當(dāng)儲(chǔ)氣管內(nèi)壓力不足時(shí)，反應(yīng)液自動(dòng)擴(kuò)散進(jìn)入催化反應(yīng)管，使催化水解 反應(yīng)加速。但是，該反應(yīng)裝置不適合雷尼鎳、雷尼鈷、雷尼鎳鈷這類催化劑，因?yàn)檫@類催化 劑必須浸泡在水中，否則易失活。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種能夠調(diào)節(jié)氫氣的生成速率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉的氫氣發(fā)生器。 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案 一種新型氫氣發(fā)生器，包括反應(yīng) 液儲(chǔ)罐本體、反應(yīng)管以及設(shè)置在反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體上的液體進(jìn)口和氣體出口，反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體 的下端設(shè)有液體出口，所述的反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體上設(shè)有彈性頂層，所述的反應(yīng)管懸掛在彈性頂層上。所述的反應(yīng)管的下端設(shè)有擋板，上端敞口，反應(yīng)管內(nèi)設(shè)有固定床催化劑。所述的擋板通過(guò)連接線與調(diào)節(jié)旋鈕連接，所述的調(diào)節(jié)旋鈕位于彈性頂層上方。所述的氣 體出口設(shè)有過(guò)濾器。所述的彈性頂層為橡膠頂層或柔性塑料頂層。本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有以下技術(shù)效果該裝置通過(guò)反應(yīng)液儲(chǔ)罐中的壓力變化和 彈性頂層的變形，可以自動(dòng)調(diào)節(jié)和催化劑接觸的反應(yīng)液的量，以維持恒定的氫氣生成速率。 裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，氫氣生成速率可調(diào)，并可維持恒定的氫氣生成速率。所述的反應(yīng)器 的器壁上沒(méi)有透氣孔，其下端設(shè)有可移動(dòng)擋板，在停止反應(yīng)期間可將部分反應(yīng)液留在反應(yīng)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(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖l是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是反應(yīng)器的立體圖。圖3是為擋板與調(diào)節(jié)旋鈕的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl、圖2、圖3，本實(shí)用新型的氫氣發(fā)生器包括反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體2、反應(yīng)管4以及設(shè) 置在反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體2上的液體進(jìn)口8和氣體出口7，反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體2的下端設(shè)有液體出口3 ，液體出口3上設(shè)有閥門(mén)，當(dāng)儲(chǔ)罐內(nèi)的反應(yīng)液反應(yīng)完全后，或者不能達(dá)到實(shí)際需要時(shí)，打開(kāi) 液體出口3上的閥門(mén)，排出廢液。從液體進(jìn)口8注入新鮮的反應(yīng)液。所述的反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體2 上設(shè)有彈性頂層l，反應(yīng)管4懸掛在彈性頂層1上。所述的反應(yīng)管4的下端設(shè)有擋板6，擋板6通 過(guò)連接線10與調(diào)節(jié)旋鈕12連接，所述的調(diào)節(jié)旋鈕9位于彈性頂層1上方，通過(guò)調(diào)節(jié)旋鈕9可以 調(diào)節(jié)擋板6的開(kāi)啟程度，從而調(diào)節(jié)反應(yīng)液進(jìn)入反應(yīng)管4的程度。反應(yīng)管4內(nèi)設(shè)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(yīng)管4的上端為敞口，以便于產(chǎn)生的氫氣及時(shí)流出反應(yīng)管4。所述的氣體出口7設(shè) 有阻止液體經(jīng)由氣體出口7進(jìn)入氣體管路的過(guò)濾器，過(guò)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(yīng)初期，金屬硼氫化物的濃度較高，氫氣的生成速率較高。當(dāng)氫氣的生成速率高于 額定速率時(shí)，應(yīng)液儲(chǔ)罐本體2內(nèi)的壓力升高，彈性頂層l由于壓力作用向上彎曲，帶動(dòng)反應(yīng)管 4向上移動(dòng)，反應(yīng)管4中的催化劑與反應(yīng)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(yīng)液儲(chǔ)罐本體2內(nèi)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(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)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(yīng) 液儲(chǔ)罐本體2中的壓力逐漸變小。當(dāng)外界壓力大于反應(yīng)液儲(chǔ)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(yīng)管4隨之向下移動(dòng)，反應(yīng)管4中的催化劑與反應(yīng)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(yīng)液儲(chǔ)罐本體2內(nèi)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(dāng)不需要產(chǎn)生氫氣時(shí)，將反應(yīng)管4底端的可移動(dòng)擋板關(guān)閉，留在反應(yīng)管4中的少量反應(yīng)液 產(chǎn)生的少量氫氣，經(jīng)反應(yīng)管4上端敞口流入反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體2，繼續(xù)下次開(kāi)啟時(shí)使用。留在反 應(yīng)管中的反應(yīng)液將雷尼催化劑浸泡其中，阻止雷尼催化劑的失活。對(duì)于其他固定床催化劑， 擋板可以阻止催化劑與反應(yīng)液相接觸，從而阻止反應(yīng)的繼續(xù)進(jìn)行。
權(quán)利要求1. 一種新型氫氣發(fā)生器，包括反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體(2)、反應(yīng)管(4)以及設(shè)置在反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體(2)上的液體進(jìn)口(8)和氣體出口(7)，反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體(2)的下端設(shè)有液體出口(3)，其特征在于所述的反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體(2)上設(shè)有彈性頂層(1)，所述的反應(yīng)管(4)懸掛在彈性頂層(1)上。
2.按照權(quán)利要求l所述的新型氫氣發(fā)生器，其特征在于所述的反應(yīng)管 (4)的下端設(shè)有擋板(6)，其上端敞口，反應(yīng)管(4)內(nèi)設(shè)有固定床催化劑(5)。
3.按照權(quán)利要求2所述的新型氫氣發(fā)生器，其特征在于所述的擋板( 6)通過(guò)連接線(10)與調(diào)節(jié)旋鈕(9)連接，所述的調(diào)節(jié)旋鈕(9)位于彈性頂層(1)上方
4.按照權(quán)利要求l所述的新型氫氣發(fā)生器，其特征在于所述的氣體出 口 (7)設(shè)有過(guò)濾器。
5.按照權(quán)利要求l所述的新型氫氣發(fā)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(shí)用新型公開(kāi)了一種新型氫氣發(fā)生器，包括反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體、反應(yīng)管以及設(shè)置在反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體上的液體進(jìn)口和氣體出口，反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體的下端設(shè)有液體出口，所述的反應(yīng)液儲(chǔ)罐本體上設(shè)有彈性頂層，所述的反應(yīng)管懸掛在彈性頂層上。本實(shí)用新型能夠調(diào)節(jié)氫氣的生成速率、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低廉。
文檔編號(hào)C01B3/06GK201116279SQ20072020089
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2007年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月28日
發(fā)明者侯曉峰, 王玉曉, 鋼 肖 申請(qǐng)人:漢能科技有限公司