[发明专利]采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺

说明书

技术领域

本发明属于一种发电供热的工艺及其专用设备，具体的一种采用金属镁与水反应产生的氢气供氢燃料电池发电的工艺及其专用设备。

背景技术

目前的制氢方法主要分为电解制氢、有机燃料重整制氢、金属水解制氢，我们的技术是属于金属水解制氢的范畴。采用金属镁或铝连续制氢的热电联供工艺中包含了铝或镁的连续水解制氢工艺，采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺中包含了镁的连续水解制氢工艺，两者的连续水解制氢工艺不同。

专利CN200610043857.7、CN201180013857.1及CN201210111586.X都属于重整制氢，与我们的申请没有冲突。专利CN200710011042.5是金属水解制氢的铝合金反应材料，专利CN200910042939.3是铝锂合金的水解制氢材料，而我们的技术是铝或镁水解的热电联供工艺，以及金属镁生产氢气和氢氧化镁的工艺。专利CN201010288644.7是铝和水反应的连续制氢系统，虽然其名称中有“连续制氢”，但是其水解制氢工艺与我们的两种连续水解制氢工艺都不相同，这个专利没有说明铝粉如何连续进入它的反应釜(0.1～0.2MPa)。我们的两种连续水解制氢工艺中，铝粉或镁粉由液态载体连续、安全地泵入反应器，再配合自动给水和自动收集尾料系统，实现了真正意义上的连续水解制氢。另外，由于是连续水解制氢，工艺过程不必使用压力容器(0.1MPa以上)来储存氢气，所以我们的反应器压力较低(0.06～0.08MPa)，安全系数较高。

发明内容

本发明的目的之一是为了解决上述问题，提出一种采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺，该采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺对于料液和水可以连续供给，而尾料的排放和收集又不会影响氢气和氢氧化镁的产生，实现了氢气和氢氧化镁的连续生产。

本发明的目的之二是为了解决上述问题，提出一种采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺中的专用设备，该采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺的专用设备具有设计科学、结构合理、控作方便、安全环保节能的特点。

本发明的目的之一是通过以下技术方案来实现的：

采用金属镁连续生产氢气和氢氧化镁的工艺，其特征在于：包括以下步骤：

①、首先在将镁粉与有机溶剂(丙三醇除外)按比例混合制成易于泵送的料液是前提条件，将蓄电池两个输出电极与供电系统供电连接，供电系统检测各个报警传感器电路，无报警后给智能控制单元及各泵、阀供电，有报警禁止供电并显示报警内容；

②、通过智能控制单元启动给水泵给反应器中注入常温水，同时启动料泵将金属镁原料箱中预先用镁粉与有机溶剂(丙三醇除外)按比例混合好的悬浮状料液料注入到反应器中，注料和注水的比例根据化学反应方程设定，同时启动冷却水循环泵给反应器外的换热器注水，准备给反应器降温；

③当反应器排气电磁阀延时关闭后，通过压力传感器检测反应器内压力值，当反应器内压力上升到规定值之上时，反应器开始向氢气收集箱内注入氢气，同时反应器开始给氢燃料电池供氢气，氢燃料电池发电一部分给蓄电池充电，另一部分给供电系统供电，同时检查金属镁原料箱内的液位传感器是否达下限值，检查水箱内的液位传感器是否达下限值，检查尾料箱内的液位传感器是否达上限值，达到时报警，并延时停止给水泵、料泵运行；当反应器内压力上升超过安全值时，强制打开反应器排气电磁阀；当反应器内压力下降到规定值之下时，启动给水泵给反应器中注入常温水，同时启动料泵将金属镁原料箱中预先用镁粉与有机溶剂(丙三醇除外)按比例混合好的悬浮状料液料注入到反应器中，反应器内压力回到规定值之上时，关闭料泵和给水泵；

④、当通过上液位传感器检查反应器内液面上升到上限时，开启反应器下面的电动球型阀向尾料箱内排残液，再开启与尾料箱相连的抽气泵和抽气阀向大气抽排空气并且延时关闭后向氢气收集箱内注入氢气，当反应器内液面下降到下限值时，关闭反应器下面的电动球型阀，同时检查尾料箱上的压力传感器，压力大于上限值可继续向氢气收集箱内注入氢气，压力小于下限值时，关闭与尾料箱相连的抽气泵；

⑤、当反应器内的温度超过规定值时，启动报警电路，并停止给水泵、料泵的运行，同时启动冷却水循环泵。