制氫裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種制氫裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氫能源是一種二次能源，它是通過一定的方法利用其它能源制取的，目前為制取氫氣(不包括工業(yè)廢氣中回收氫氣)的主要方法有:(I)天然氣(含石腦油、重油、煉廠氣和焦?fàn)t氣等)蒸汽轉(zhuǎn)化制氫；(2)煤(含焦炭和石油焦等)轉(zhuǎn)化制氫；(3)甲醇或氨裂解制氫；(4)水電解制氫。
[0003]一種比較可行的制氫方案是采用硼氫化鈉水溶液制氫，可以很方便的調(diào)節(jié)氫氣產(chǎn)量和產(chǎn)氫速率，實現(xiàn)快速、高效地現(xiàn)場制氫。硼氫化鈉制氫成本較高，限制了其推廣和應(yīng)用。另外一種可行的制氫方案是金屬鋁水解制氫。這個制氫反應(yīng)過程中不產(chǎn)生含碳和氮的有害物質(zhì)，產(chǎn)物環(huán)境友好，副產(chǎn)物氫氧化鋁等可以回收再次應(yīng)用于水處理、造紙、阻火劑的生產(chǎn)等方面；通過金屬鋁與水反應(yīng)制氫也避免了氫氣的存儲過程，氫氣可以間接地存儲在其原材料中，這樣系統(tǒng)就會變得更加小型化而且更加安全。
[0004]金屬鋁與水反應(yīng)的方程式為:2A1+6H20 — Al (OH) 3+3H2 (I)
[0005]金屬鋁雖然具有很高的反應(yīng)活性，但由于其表面有一層致密的氧化膜，阻礙了金屬鋁與水的接觸反應(yīng)，所以在研宄鋁與水分解制氫過程中，關(guān)鍵的技術(shù)就是如何除去表面的氧化膜，從而加速反應(yīng)的進行，提高轉(zhuǎn)化率，縮短誘導(dǎo)時間，實現(xiàn)即時制氫和快速制氫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種制氫裝置，這種裝置可以通過調(diào)節(jié)水的液位，以控制氫氣的生成速率，能夠滿足按需供氫的要求，便于進行自動化控制生產(chǎn)，能持續(xù)添加金屬粉末以實現(xiàn)反應(yīng)的持續(xù)進行，而且該裝置清洗方便。
[0007]本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的。
[0008]一種制氫裝置，包括反應(yīng)罐、循環(huán)水箱與儲氣罐，所述反應(yīng)罐內(nèi)中部設(shè)有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的上方放置固體物料，水從反應(yīng)罐下部進入并與固體物料接觸進行反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣從上部進入儲氣罐，反應(yīng)罐通過進水管和回水管與循環(huán)水箱連通，進液管上安裝有第一泵以控制反應(yīng)罐的進水，回水管上安裝有第二泵以控制反應(yīng)罐的回水。
[0009]上述的技術(shù)方案中，所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置有液位控制器，通過控制第一泵和第二泵的工作以調(diào)整反應(yīng)罐的液位。
[0010]上述的技術(shù)方案中，所述循環(huán)水箱內(nèi)設(shè)置有加熱棒和冷卻裝置，對循環(huán)水箱內(nèi)的水溫進行控制。
[0011]上述的技術(shù)方案中，在儲氫罐前還設(shè)有水過濾裝置，反應(yīng)罐產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過濾后進入儲氣罐。
[0012]上述的技術(shù)方案中，還包括有清洗罐、添加罐和水箱，清洗罐安裝在反應(yīng)罐的上方，中部設(shè)有閥門以控制反應(yīng)罐內(nèi)固體物料的投放進入反應(yīng)罐內(nèi)，添加罐和水箱內(nèi)裝有清洗液體，采用泵抽入到反應(yīng)罐內(nèi)對固體物料進行清洗。
[0013]上述的技術(shù)方案中，所述清洗罐內(nèi)設(shè)有一容納固體物料的反應(yīng)盒，固體物料從清洗罐上方加料進入反應(yīng)盒，清洗液體對反應(yīng)盒內(nèi)固體物料進行清洗，清洗后固體物料經(jīng)打開反應(yīng)盒底部的活塞掉入清洗罐中。
[0014]上述的技術(shù)方案中，所述清洗罐上安裝有加料斗，固定物料從加料斗投入到反應(yīng)盒內(nèi)。
[0015]本發(fā)明的技方案的技術(shù)效果在于，裝置可以通過調(diào)節(jié)水的液位，以控制氫氣的生成速率，能夠滿足按需供氫的要求，便于進行自動化控制生產(chǎn)，能持續(xù)添加金屬粉末以實現(xiàn)反應(yīng)的持續(xù)進行，而且該裝置清洗方便。
【附圖說明】
[0016]圖1是本發(fā)明實施例的制氫裝置的結(jié)構(gòu)流程圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的較佳實施例進行詳細(xì)闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。
[0018]請參照圖1所示，本實施例的制氫裝置，包括反應(yīng)罐1、循環(huán)水箱2、儲氣罐3、清洗罐4、添加罐5和水箱6，反應(yīng)罐內(nèi)中部設(shè)有過濾網(wǎng)7，過濾網(wǎng)將內(nèi)部分隔成兩部分，過濾網(wǎng)的上方放置固體物料8，水從反應(yīng)罐I下部進入，液位上升后并與固體物料7接觸進行反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣從上部進入儲氣罐，反應(yīng)罐通過一路進水管8和一路回水管9與循環(huán)水箱2連通，在進水管上安裝有第一泵81以控制反應(yīng)罐進水，回水管上安裝有第二泵91以控制反應(yīng)罐的回水。
[0019]為達(dá)對液位的控制，在反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置有液位控制器11，當(dāng)液位過高時，啟動第二泵將水回抽入循環(huán)水箱內(nèi)，當(dāng)液位過低時，啟動第一泵的工作從循環(huán)水箱往反應(yīng)罐內(nèi)注水，在循環(huán)水箱內(nèi)設(shè)置有加熱棒21和冷卻裝置22，對循環(huán)水箱內(nèi)的水溫進行控制，冷卻裝置可采用風(fēng)冷的方式。
[0020]在儲氫罐前還設(shè)有水過濾裝置10，氫氣經(jīng)過濾后進入儲氣罐3，水過濾裝置上設(shè)有安全閥及裝置帶有水位自動監(jiān)控與自動加水，水過濾裝置可采用一個或多個進行串連接。
[0021]為提高固定物料的反應(yīng)活性，需要對固體物料進行清洗活化處理，由清洗罐、添加罐和水箱進行，清洗罐安裝在反應(yīng)罐的上方，中部設(shè)有閥門41以控制反應(yīng)罐內(nèi)固體物料的投放進入反應(yīng)罐內(nèi)，清洗罐內(nèi)設(shè)有一容納固體物料的反應(yīng)盒42，固體物料從清洗罐上方的加料斗43加料進入反應(yīng)盒，反應(yīng)盒采用網(wǎng)狀的材料制成，清洗液體可以進入反應(yīng)盒內(nèi)而固體物料則不能。
[0022]清洗液體包括能將固體物料進行活化的活化液和水，活化液裝在添加罐中，采用泵51抽入到清洗罐中，并回流回添加罐進行循環(huán)，對反應(yīng)盒內(nèi)固體物料進行活化，活化完后，從水箱內(nèi)抽入水進行清水清洗，清洗后的固體物料通過打開反應(yīng)盒底部的活塞44掉入清洗罐中，再打開閥門41投入到反應(yīng)罐中。
[0023]本實施例的制氫裝置由自動控制平臺進行自動控制，對其中的泵、閥門、加熱棒與冷卻狀置進行控制，能實時監(jiān)控裝置的工作狀況，對故障進行自動報警達(dá)到安全生產(chǎn)。
【主權(quán)項】
1.一種制氫裝置，包括反應(yīng)罐、循環(huán)水箱與儲氣罐，所述反應(yīng)罐內(nèi)中部設(shè)有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的上方放置固體物料，水從反應(yīng)罐下部進入并與固體物料接觸進行反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣從上部進入儲氣罐，反應(yīng)罐通過進水管和回水管與循環(huán)水箱連通，進液管上安裝有第一泵以控制反應(yīng)罐的進水，回水管上安裝有第二泵以控制反應(yīng)罐的回水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫裝置，其特征在于，所述反應(yīng)罐內(nèi)設(shè)置有液位控制器，通過控制第一泵和第二泵的工作以調(diào)整反應(yīng)罐的液位。
3.根據(jù)權(quán)得要求I所述的制氫裝置，其特征在于，所述循環(huán)水箱內(nèi)設(shè)置有加熱棒和冷卻裝置，對循環(huán)水箱內(nèi)的水溫進行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制氫裝置，其特征在于，在儲氫罐前還設(shè)有水過濾裝置，反應(yīng)罐產(chǎn)生的氫氣經(jīng)過濾后進入儲氣罐。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任意項所述的制氫裝置，其特征在于，還包括有清洗罐、添加罐和水箱，清洗罐安裝在反應(yīng)罐的上方，中部設(shè)有閥門以控制反應(yīng)罐內(nèi)固體物料的投放進入反應(yīng)罐內(nèi)，添加罐和水箱內(nèi)裝有清洗液體，采用泵抽入到反應(yīng)罐內(nèi)對固體物料進行清洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制氫裝置，其特征在于，所述清洗罐內(nèi)設(shè)有一容納固體物料的反應(yīng)盒，固體物料從清洗罐上方加料進入反應(yīng)盒，清洗液體對反應(yīng)盒內(nèi)固體物料進行清洗，清洗后固體物料經(jīng)打開反應(yīng)盒底部的活塞掉入清洗罐中。
7.根據(jù)權(quán)利村注5所述的制氫裝置，其特征在于，所述清洗罐上安裝有加料斗，固定物料從加料斗投入到反應(yīng)盒內(nèi)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域，具體是涉及一種制氫裝置，包括反應(yīng)罐、循環(huán)水箱與儲氣罐，所述反應(yīng)罐內(nèi)中部設(shè)有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的上方放置固體物料，水從反應(yīng)罐下部進入并與固體物料接觸進行反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣從上部進入儲氣罐，反應(yīng)罐通過進水管和回水管與循環(huán)水箱連通，進液管上安裝有第一泵以控制反應(yīng)罐的進水，回水管上安裝有第二泵以控制反應(yīng)罐的回水。裝置可以通過調(diào)節(jié)水的液位，以控制氫氣的生成速率，能夠滿足按需供氫的要求，便于進行自動化控制生產(chǎn)。
【IPC分類】C01B3-08
【公開號】CN104843638
【申請?zhí)枴緾N201510176348
【發(fā)明人】林學(xué)優(yōu)
【申請人】林學(xué)優(yōu)
【公開日】2015年8月19日
【申請日】2015年4月15日