[实用新型]一种氢气发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氢气发生器，具体地讲是涉及一种简易型自控压力氢气发生器。

背景技术

随着化石能源的日趋紧张和环境保护的日益重要，清洁、高效的，以氢为燃料的燃料电池(Fuel Cell，FC)技术成为未来可持续发展的新兴能源，并且日益受到世界各国政府的重视。

质子交换膜燃料电池(Proton Exchange Membrane Fuel Cell，PEMFC)是作为继碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)和固体氧化物燃料电池(SOFC)之后发展起来的第五代燃料电池。由于采用了固态电解质高分子膜作为电解质，因此具有能量转换率高、低温启动、无电解质泄漏等特点，也因此被公认为最有希望成为航天、军事、运输和便携式备用电源的首选理想电源。

国际上燃料电池技术已发展到较高水平，要实现燃料电池的商业化，主要问题就是解决氢源问题和降低成本，而氢源技术已成为质子交换膜燃料电池商业化的技术瓶颈。目前，为燃料电池供氢的方式主要以下几种：高压气瓶储氢、低温液态储氢、甲醇或天然气重整制氢和氢化物(比如硼氢化锂、硼氢化钠、硼氢化钾或其混合物)水解制氢等。其中前两种供氢方式都存在能源消耗大、成本高和安全性差等缺点，重整制氢方式虽然可以解决运输、安全等问题，但重整温度高，转化效率低，也不适合便携式燃料电池。

氢化物(比如硼氢化钠)水解制氢方式具有如下优点：(1)制氢过程无污染；(2)储氢效率高；(3)运输方便、使用安全；(4)氢气纯度高等。因此这种制氢方式具有很高的稳定性和很强的实用性，特别适合用于燃料电池便携移动电源的氢气供应装置。

目前，氢化物水解制氢技术仍存在以下缺点：(1)液体氢化物与催化剂接触后发生化学反应的速率难以控制；(2)装置系统的压力调节需要增加额外的设备，而使装置系统结构复杂化，不便操作。

公开号为CN1774390A的发明专利申请公开了一种自调式氢气发生器，它的催化反应器配备有可以中断催化剂与燃料液体接触以阻止氢气生成的关闭部分，由一个弹性装置所控制，该弹性装置可以根据氢气生成时燃料箱内压力的升降情况，推动催化剂向关闭部分或开口部分移动，以调节氢气的生成。但该氢气发生器结构复杂，且其催化反应器被整体置于燃料箱内，催化剂的更换十分困难，而且一旦弹力设备发生故障，反应难以及时被停止，安全性较差。

因此需要一种结构简单、使用方便、性能稳定、压力自控、安全性高的可用于燃料电池的氢气发生器。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、使用方便、性能稳定、压力自控、安全性高的可用于燃料电池的氢气发生器。

为解决上述技术问题，本实用新型氢气发生器包括设有燃料进出口的燃料箱和固定于燃料箱上的催化反应器，具体结构如下：

设在燃料箱里的内壳将燃料箱隔成内室即燃料反应室和外室即燃料储存室两部分；内壳下端与燃料箱底部之间留有空隙；催化反应器设于燃料反应室内。

催化反应器由聚碳酸酯制成，壁上设有孔，孔的形状可以为圆形、方形、三角形、星形等几何图形，孔径大小的上限以催化剂不会漏出为标准，下限以燃料溶液容易进入为标准。催化反应器上所有孔的表面积占总表面积的比例优选为50~70％。

催化反应器的底部优选高于内壳下端。

催化反应器为可拆卸固定于燃料箱上，优选为拔插式固定。

催化反应器的上端兼作氢气出口，并设有阀门。

燃料箱具有固定尺寸，可以容纳一定量的燃料液体，但具体的燃料箱的尺寸可随其用途的不同而改变。燃料箱是由耐碱耐压材料制成，优选为不锈钢或有机玻璃。