[发明专利]一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器

权利要求书

1.一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器，其特征在于，包括反应器壳体(1)、包覆在反应器外的保温层(2)及嵌在反应器内部的层级多孔状托盘(3)，反应器顶部采用法兰盖(6)、法兰密封垫圈(13)进行密封，反应器顶部与层级多孔状托盘(3)最顶部之间的空腔构成气相缓冲区(14)，反应器底部与层级多孔状托盘(3)最底部之间的空腔构成气流搅拌区(16)，气相缓冲区(14)和气流搅拌区(16)之间的区域为反应床层区(15)；在反应床层区(15)嵌有层级多孔状托盘(3)，托盘上放置着复合式压块(4)作为反应和传热床层，托盘最顶端和最低端，分别固定有滤网(20)；在气流搅拌区(16)中安装有搅拌器(21)，复合式压块(4)由储氢材料压块(26)、隔膜(27)、相变材料压块(28)呈同心圆形状由外向内分布，隔膜厚度为0.5～1mm，压块直径在1～10cm范围内，所述隔膜 采用羟基磷灰石超长纳米线基耐高温薄膜或聚酰亚胺耐高温薄膜；相变材料的选型取决于储氢材料，对于镧镍系氢化物，相变材料选择相变温度在50～80℃、相变潜热在200-300kJ/kg之间的石蜡。

2.根据权利要求1所述的一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器，其特征在于，在法兰盖(6)顶部上端面开有氢气进口管路(7)、进气阀门(8)、出气管路(9)、出气阀门(10)、轴对称的两个温度测量热电偶(5)、压力传感器(11)和安全阀(12)，压力传感器(11)和安全阀(12)通过三通阀和管线连接反应器床层。

3.根据权利要求1所述的一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器，其特征在于，反应器壳体(1)通过法兰(18)、法兰盖(6)和法兰密封垫圈(13)进行密封。

4.根据权利要求1所述的一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器，其特征在于，层级多孔状托盘(3)由多个单层托盘(23)、支架(22)、挡板(25)和底部搅拌器(21)组成，最顶层托盘上面和最底层托盘下面固定有仅供氢气进出的滤网(20)，滤网(20)的厚度为0.5～1mm，孔径为400～500目。

5.根据权利要求1所述的一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器，其特征在于，单层多孔状托盘(23)上密布若干气相孔道(24)，气相孔道(24)以同轴环状形式绕托盘轴中心呈圆弧形分布，孔径为5～8mm，每层多孔状托盘上由挡板(25)均匀分成6个宫格，独立放置具有相同直径的复合式压块。

6.根据权利要求1所述的一种复合压块式相变储热的气固储氢反应器，其特征在于，层级多孔状托盘(3)外径与反应器内径相同，单层多孔状托盘(23)上分布的气相孔道(24)直径与温度热电偶(5)外管外径相同。