[实用新型]电化学镀膜催化式镁-水制氢系统

说明书

技术领域

本实用新型属于金属水解制氢的技术领域，尤其涉及一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，该系统采用金属镁粉与水发生反应，产生氢气和氢氧化镁，氢气可供质子膜氢燃料电池发电，氢氧化镁可回收利用。 

背景技术

目前的金属水解制氢控制方式分为两类，一类是采用定量供料法控制产氢量，另一类是采用排水法控制产氢量，前者至少需要反应仓和储料仓两个仓室，后者也至少需要反应仓和排水仓两个仓室，使得目前金属水解制氢设备的比功率和比能量较低，并且设备体积较大，实用性不好。 

发明内容

为了解决上述的问题，我们研发设计了新的一种基于自主技术的电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，该系统只配置一个仓室，其兼有反应仓、储料仓、储水仓、尾料仓等多种功能，这个功能仓室具有可以更换的特点，便于配送和回收。 

为了实现上述目的本实用新型采用的技术方案是：一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，由功能仓、控制器、氢压传感器、冷凝器、氢燃料电池和附件组成；特征是本实用新型通过电化学镀膜法控制产氢速率，无需高压容器储氢；只设置一个兼有反应仓、储料仓、储水仓、尾料仓功能的功能仓，功能仓设为整体回收更换式，所述功能仓内预装相互隔离的镁粉、水和添加剂，功能仓的电压采用12V直流工作电压，负极通过功能仓的仓壁连接沉于仓底的镁粉，正极通过控制电路连接催化电极，功能仓与外部电路之间采用 接触式连接，所述功能仓上面设有功能仓氢气出口，所述功能仓氢气出口采用快插式连接；所述控制器通过电路连接氢压传感器、氢燃料电池和催化电极。 

如上所述的电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，特征是通过电化学镀膜法控制产氢速率，所述电化学镀膜法是功能仓内镁粉、水和添加剂解除隔离，电极通电后，电极材料通过水中的添加剂镀于一部分镁粉的表面，被镀的镁粉与水快速反应，其余的镁粉保持钝化状态，使快速水解的镁粉量得到控制，进而控制产氢速率，当快速水解的镁粉将要耗尽时，再次电化学镀膜一部分镁粉，以此保持所需的产氢速率，可以安全有效地控制预混镁-水的反应过程，并且能够按照需氢量制氢，无需高压容器储氢。 

所述功能仓氢气出口通过氢气管道连接冷凝器和氢压传感器，所述氢压传感器设有氢气排气口并通过氢气管道连接氢燃料电池。 

所述功能仓内预装的镁粉是100目的粗镁粉，预装的水是纯净水，使用时，解除对镁粉、水、添加剂的隔离，通过电化学镀膜法产生适量的催化剂，控制产氢速率；镁粉耗尽后，功能仓内的尾料是氢氧化镁浆液。 

本实用新型的有益效果是：电化学镀膜催化式镁-水制氢系统具有体积小、重量轻等优点，该系统的功能仓设为整体回收更换式模块，回收后的功能仓经过收集氢氧化镁和重新填料，可以循环使用；功能仓与外部电路之间采用接触式连接，其氢气出口采用快插式连接，拆装简便；该系统工作于0.05MPa的安全压力下，尾料是氢氧化镁阻燃剂，使用过程没有任何污染物排放，高效环保。 

附图说明

附图1是本实用新型的结构示意图。 

附图2是本实用新型的工作流程示意图。 

具体实施方式

下面根据附图和具体实施方式进一步对本实用新型加以说明；