[发明专利]一种氢氧反应转化电能的系统

说明书

本发明公开一种氢氧反应转化电能的系统，其中氢气的来源为：水解制氢反应釜中投入金属钙或氢化钙，通入纯净水，两者进行混合并进行化学反应得到氢气，氢气经过水解制氢反应釜中的金属钯过滤膜进行纯化，得到纯净的氢气。氧气的来源为：采用膜法制富氧空气法，得到富氧空气。所制得的纯净氢气通入氢氧反应转化电能装置的阳极，富氧空气通入阴极，两者在氢氧反应转化电能装置内部进行反应，产生电子的在外部线路流动，从而产生连续的电能，无需停机充电。本发明氢氧反应转化电能的系统安全可靠，高效环保，所产生的副产品氢氧化钙还可以进行回收再利用。

技术领域

本发明涉及一种转化电能的系统，具体涉及一种由纯净氢气和富氧空气反应转化电能的系统。

背景技术

当前国内外市场中供应的电能原电池（即干电池）其发电时，是安置在电池内的物质发生化学反应直到全部消耗完毕时就结束，故属一次性反应的能源技术。蓄电池也是一种能量的储存装置，具有一定的局限性，需要外部供电重新补充才能继续使用。均不能连续产生电力。

电池的另一种类型，则是直接燃料电池，其应用的原料也是有机物质，常使用烃类、醇类、碳、石墨或含氮类物质，如氨、肼（也称联氨），燃料电池的类型主要有碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜电池等，但这五类燃料电池的有机化合物在用于转换反应电能之前，必须进行一个重整后方可应用。

本发明涉及的转化电能的反应等同于质子交换膜氢氧燃料电池工作原理。氢氧燃料电池以氢气作燃料为还原剂，氧气作氧化剂，通过燃料的燃烧反应，将化学能转变为电能的电池。氢氧燃料电池工作时，工作时向负极供给燃料（氢），向正极供给氧化剂（氧气）。氢在负极上的催化剂的作用下分解成正离子H+和电子e-。氢离子进入电解质薄膜中，而电子则沿外部电路移向正极。用电的负载就接在外部电路中。在正极上，氧气同电解质薄膜中的氢离子吸收抵达正极上的电子形成水。这正是水的电解反应的逆过程。接通电路后，这一类似于燃烧的反应过程就能连续进行。

我们通过专利和文献检索，也发现了一些现有关于氢氧反应转化成电能的的设备，例如：

1、一种氢化镁水解供氢的燃料电池发电系统，申请号：CN201310279448.7，申请人：哈尔滨工业大学(威海)；

摘要：本发明涉及一种氢化镁水解供氢的燃料电池发电系统，包括MgH2水解制氢以及与质子膜燃料电池的联用。该发明利用启普发生器原理，可以实现氢气发生的即时供/停技术。水解反应器水浴(1)与燃料电池冷却水浴(7)通过管路联通，利用燃料电池组工作余热为反应器加温，开启水解反应。工作中水浴联通，可以保持水解反应器的工作温度与燃料电池的工作温度恒定，有利于反应进行。水解反应器与质子交换膜燃料电池通过管路相连接，质子膜燃料电池工作生成的水可以与MgH2水解消耗的水相平衡，实现水的循环利用，理论上不需外界再注入水。水解反应产物氢氧化镁沉淀可以通过水解反应器过滤机进行过滤回收，进行工业化再利用以降低成本。

对比文件中有利用氢化镁水解反应产生氢气，通入燃料电池进行反应发电的装置，对氢化镁水解反应制氢装置未有详细的描述；本发明为使用金属钙或氢化钙水解反应产生氢气的装置，且所制备的氢气纯度高，并对所供反应的氧气有特别的供富氧空气设备，因此转化电能装置的发电量、发电效率得到极大的提高，因此与对比文件相比具有新颖性和创造性。

发明内容

本发明所解决的技术问题是：提供一种氢氧反应转化电能的系统，具有可连续转换电能不停机，高效可靠，成本相对低廉，安全环保，无污染物排放的优点。

本发明的技术方案是这样实现的：