[实用新型]一种金属氢化物储氢装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种储氢装置，具体涉及一种提高氢气传输速率的金属氢化物储氢装置。

背景技术

随着石油和煤炭等化石燃料的日渐匮乏和生态环境的不断恶化，开发新型的环保型能源已经是迫在眉睫。作为燃料，氢的质量热值高(其热值1.25×106kJ/kg，为汽油的3倍、焦炭的4.5倍)，是理想的高能清洁燃料之一。氢能作为新能源之一，因其具有来源丰富、可再生、热效率高和燃烧清洁等优点，在未来的能量领域中，占据着重要的地位，已经受到世界各国科研工作者的普遍关注。

氢能的开发与利用涉及氢气的制备，存储，运输和应用四大关键技术。氢气的存储是应用的难题和关键技术。目前，固态金属氢化物储氢技术被广泛研究，金属氢化物具有体积小、储氢密度大、安全性好、能耗低等显著优点，是一种理想的储氢材料。金属氢化物储氢技术，是在一定温度与压力下，金属与氢气反应，会吸收氢而生成金属氢化物，从而将氢储存和固定。该反应有很好的可逆性，适当升高温度和减小压力即可发生可逆反应，此时放出氢气。

将金属氢化物放置于储氢罐中，可以实现氢气的固态储存。金属氢化物储氢罐目前也存在一些问题，金属氢化物在反复的吸氢和放氢循环过程中会出现体积膨胀，并且由于粉末状的金属氢化物在吸放氢过程中会发生流动，甚至堆积，使得内部产生很大的应力，会引起储氢罐的变形开裂；同时，由于金属氢化物粉末易流动，会在进出气口部位塞积，阻碍氢气的进入与输出。金属氢化物的吸放氢过程伴随着很大的热量交换，在吸氢时温度急剧升高，在放氢时温度急剧下降，但是金属氢化物本身的导热性能很差，造成吸放氢速率慢。

实用新型内容

本实用新型针对上述问题，提供一种传输效率高、热传导效率好的结构简单的金属氢化物储氢装置。

为了达到上述目的，本实用新型提供了采用下述技术方案：

一种金属氢化物储氢装置，其包括罐体和阀门，罐体设有横向设置的隔网和与所述阀门相通的多孔导气管构成的所述金属氢化物储氢子区间。

一种金属氢化物储氢装置的第一优选方案，阀门和多孔导气管之间设有过滤网；罐体垂直方向分层设有隔网；所述多孔导气管的数目至少为1，其长度至少与所述罐体高度相等； 所述隔网间的距离为45～50mm。

一种金属氢化物储氢装置的第二优选方案，多孔导气管的孔径为1～1.5mm；隔网的孔径为300～400目，厚度为2～2.5mm；制备所述隔网的网材直经为0.5～0.8mm。

一种金属氢化物储氢装置的第三优选方案，多孔导气管的孔径为1mm；隔网的孔径为400目，厚度为2mm；所述网材直径为0.5mm。

一种金属氢化物储氢装置的第四优选方案，罐体由球冠和圆柱体组成，圆柱体的直径和高度比为1:2～2:3。

一种金属氢化物储氢装置的第六优选方案，金属氢化物储氢子区间分布有储氢合金粉，储氢合金粉的的厚度小于相邻隔网距离的3/4；填料区的整体厚度小于所述罐体体积的4/5。

一种金属氢化物储氢装置的第七优选方案，多孔导气管按质量百分比计的下述组份制备：C 0.22-0.30％，Mn≤0.8％，Si≤0.6％，Ni 0.40-0.70％，Cr 13-15％，Ti≤0.006％，Mo 0.4-0.6％，B≤0.003％，P≤0.03％，S≤0.036％，杂质元素≤0.30％，余量为铁。

一种金属氢化物储氢装置的第八优选方案，阀门按质量百分比计，由下述组份制备而成：C≤0.08％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.035％，S≤0.03％，Ni:10.0～14.0％，Cr:16.0～18.5％，Mo:2.0～3.0％，余量为铁。

一种金属氢化物储氢装置的第九优选方案，罐体按质量百分比计，由下述组份制备而成：C≤0.03％，Si≤1.00％，Mn≤2.00％，P≤0.045％，S≤0.03％，Ni:10.0～14.0％，Cr:16.0～18％，Mo:2.0～3.0％，余量为铁，罐体采用耐高温材料，保证罐体具有很高的强度和良好的热传导效果

一种金属氢化物储氢装置的第十优选方案，储氢合金粉为镁系储氢合金粉、稀土系储氢合金粉、钛系储氢合金粉中的一种。

与最接近的现有技术相比，本实用新型提供的技术方案具有以下优异效果：

1、本实用新型提供的技术方案中细径隔网为储氢合金粉提供了存放空间，细径隔网将合金粉固定在较小的空间内部，避免了合金粉的堆积，减缓了合金粉膨胀对罐体的压力。