[发明专利]制氢装置

说明书

技术领域

本发明涉及氢气制备技术领域，具体是涉及一种制氢装置。

背景技术

氢能源是一种二次能源，它是通过一定的方法利用其它能源制取的，目前 为制取氢气(不包括工业废气中回收氢气)的主要方法有：(1)天然气(含石 脑油、重油、炼厂气和焦炉气等)蒸汽转化制氢；(2)煤(含焦炭和石油焦等) 转化制氢；(3)甲醇或氨裂解制氢；(4)水电解制氢。

一种比较可行的制氢方案是采用硼氢化钠水溶液制氢，可以很方便的调节 氢气产量和产氢速率，实现快速、高效地现场制氢。硼氢化钠制氢成本较高， 限制了其推广和应用。另外一种可行的制氢方案是金属铝水解制氢。这个制氢 反应过程中不产生含碳和氮的有害物质，产物环境友好，副产物氢氧化铝等可 以回收再次应用于水处理、造纸、阻火剂的生产等方面；通过金属铝与水反应 制氢也避免了氢气的存储过程，氢气可以间接地存储在其原材料中，这样系统 就会变得更加小型化而且更加安全。

金属铝与水反应的方程式为：2Al+6H₂O→Al(OH)₃+3H₂(1)

金属铝虽然具有很高的反应活性，但由于其表面有一层致密的氧化膜，阻 碍了金属铝与水的接触反应，所以在研究铝与水分解制氢过程中，关键的技术 就是如何除去表面的氧化膜，从而加速反应的进行，提高转化率，缩短诱导时 间，实现即时制氢和快速制氢。

发明内容

本发明的目的是提供一种制氢装置，这种装置可以通过调节水的液位，以 控制氢气的生成速率，能够满足按需供氢的要求，便于进行自动化控制生产， 能持续添加金属粉末以实现反应的持续进行，而且该装置清洗方便。

本发明是通过以下的技术方案来实现的。

一种制氢装置，包括反应罐、循环水箱与储气罐，所述反应罐内中部设有 过滤网，过滤网的上方放置固体物料，水从反应罐下部进入并与固体物料接触 进行反应，产生的氢气从上部进入储气罐，反应罐通过进水管和回水管与循环 水箱连通，进液管上安装有第一泵以控制反应罐的进水，回水管上安装有第二 泵以控制反应罐的回水。

上述的技术方案中，所述反应罐内设置有液位控制器，通过控制第一泵和 第二泵的工作以调整反应罐的液位。

上述的技术方案中，所述循环水箱内设置有加热棒和冷却装置，对循环水 箱内的水温进行控制。

上述的技术方案中，在储氢罐前还设有水过滤装置，反应罐产生的氢气经 过滤后进入储气罐。

上述的技术方案中，还包括有清洗罐、添加罐和水箱，清洗罐安装在反应 罐的上方，中部设有阀门以控制反应罐内固体物料的投放进入反应罐内，添加 罐和水箱内装有清洗液体，采用泵抽入到反应罐内对固体物料进行清洗。

上述的技术方案中，所述清洗罐内设有一容纳固体物料的反应盒，固体物 料从清洗罐上方加料进入反应盒，清洗液体对反应盒内固体物料进行清洗，清 洗后固体物料经打开反应盒底部的活塞掉入清洗罐中。

上述的技术方案中，所述清洗罐上安装有加料斗，固定物料从加料斗投入 到反应盒内。

本发明的技方案的技术效果在于，装置可以通过调节水的液位，以控制氢 气的生成速率，能够满足按需供氢的要求，便于进行自动化控制生产，能持续 添加金属粉末以实现反应的持续进行，而且该装置清洗方便。

附图说明

图1是本发明实施例的制氢装置的结构流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和 特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚 明确的界定。

请参照图1所示，本实施例的制氢装置，包括反应罐1、循环水箱2、储气 罐3、清洗罐4、添加罐5和水箱6，反应罐内中部设有过滤网7，过滤网将内 部分隔成两部分，过滤网的上方放置固体物料8，水从反应罐1下部进入，液位 上升后并与固体物料7接触进行反应，产生的氢气从上部进入储气罐，反应罐 通过一路进水管8和一路回水管9与循环水箱2连通，在进水管上安装有第一 泵81以控制反应罐进水，回水管上安装有第二泵91以控制反应罐的回水。