[实用新型]基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体发生装置，特别涉及一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生器。

背景技术

氢能作为一种新能源，因为具有零污染、高性能的特质，受到广泛关注。其中，氢气可以作为质子交换膜燃料电池(PEM-FC)的重要原料来提供能量。传统的储氢方法为物理储氢方法，利用高压液态储氢或低温液态储氢，然而，物理储氢系统复杂，压力太高，安全问题令人担忧。

因此利用化学物质储氢受到广泛关注，其中，硼氢化物水解制氢被认为是安全、高效和实用性强的制氢技术。硼氢化物水解制氢，以硼氢化钠为例主要是利用以下原理：

NaBH₄+2H₂O＝4H₂+NaBO₂；ΔH＝-210kJ/mol(1)

从以上反应可以看出，硼氢化物水解制氢是放热反应，因此制得的氢气会过热，如何处理这些热量是很大的问题。

另外，现有的硼氢化物水解制氢装置系统复杂，控制因素过多，并需要精确控制反应系统。过热的氢气也会夹带水蒸气排出，有时也会夹带飞沫排出。因此制得的氢气会有固体杂质，夹带的水蒸气也会导致实际用水过多而使得实际储氢质量百分比(wt％)较低。更加重要的是，夹带固体杂质的热氢气，也会损坏燃料电池；同时，虽然燃料电池需要有一定湿度的氢气源，但是氢气中夹带过多的水蒸气，也会损坏燃料电池。

因此，现有基于硼氢化物水解产氢的体系需用附加设备去除氢气中夹带的飞沫，冷却氢气并回收其中的水蒸气，系统非常复杂，造成系统成本和重量大大增加，同时控制也非常复杂。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，以克服现有技术的不足。

为实现前述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案包括：

本实用新型实施例提供了一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，其包括：

储液室，预储有第一反应物；

产气室，预储有第二反应物，并且所述产气室与储液室相互隔离；

单向流体输送管路，至少用以将所述储液室内的第一反应物单向输入产气室并与第二反应物接触反应而产生气体；

单向气体输送管路，至少用以将产气室内产生的气体单向输入储液室并与第一反应物充分接触。

进一步的，所述单向气体输送管路的进气端与所述产气室连通，出气端穿入所述储液室并位于所述储液室内的液面下方。

进一步的，所述单向气体输送管路的出气端分布有一个或两个以上的气体出口。

进一步的，所述单向气体输送管路包括气体输送管道，且所述气体输送管道上设有单向阀。

进一步的，所述气体输送管道上还设有气体流量调节装置，用以调节由产气室输往储液室的气体流量。

进一步的，所述单向流体输送管路包括流体输送管道，且所述流体输送管道上设有单向阀。

进一步的，所述流体输送管道上还设有流体流量调节装置和/或泵，所述泵用以将储液室内的第一反应物输往产气室，所述流体流量调节装置用以调节由储液室输往产气室的第一反应物流量。

进一步的，所述储液室和/或产气室上还设置有泄压阀，用以将所述储液室和/或产气室内的气压控制在安全阀值以下。

进一步的，所述储液室上设有出气口，所述出气口分布于所述储液室内的液面上方，所述储液室通过出气口与负载设备连通。

进一步的，所述储液室和产气室均为封闭腔室。

与现有技术相比，本实用新型的优点包括：

(1)本实用新型氢气发生装置结构简单，不需控制气体流量，只需按照需求控制第一反应物的流量即可，因此系统不需要精确控制；

(2)本实用新型氢气发生装置在工作时，系统产生的过热氢气会被储液室内的液体降温冷却，有效的利用系统本身处理了反应的热量；

(3)本实用新型氢气发生装置在工作时，氢气夹带的水蒸气会冷却并回收利用，提高了反应的wt％，氢气中夹带的飞沫会被过滤，提高了氢气的纯度；

(4)本实用新型氢气发生装置具有储液室和产气室两个氢气缓存腔室，有效的利用本身的空间储存产生的氢气，不需另外的设备来储存氢气，减少成本和复杂性；

(5)本实用新型氢气发生装置在工作时，可以利用自身的反应物冷却氢气，除去飞沫并回收水蒸气，简化了设备，降低了设备的体积和重量，同时也降低了体系复杂性，使得整个产氢系统成本降低，易于控制。

附图说明