[发明专利]一种铝水反应制氢的连续反应装置及方法

权利要求书

1.一种铝水反应制氢的连续反应装置，其特征在于，包括排气管道(1)、加水管道(2)、惰性气体置换管道(11)、升温管道、排料管道(12)、反应釜主体(3)和料仓(6)，料仓(6)与反应釜主体(3)之间通过密封管道连接，在料仓(6)与反应釜主体(3)之间的密封管道上设置隔离阀(8)，用于隔离料仓和反应釜主体之间的物料、压力和温度；料仓(6)上设置料仓加料口(4)，料仓加料口(4)连接到供料装置，料仓加料口(4)和料仓(6)之间设置有加料阀(5)，打开加料阀(5)即可通过供料装置向料仓(6)中加入反应物料；料仓(6)上设置有抽真空管道(7)，抽真空管道(7)连接到抽真空装置，开启抽真空装置将料仓(6)抽真空；反应釜主体(3)上部设置排气管道(1)，用于排出反应产生的氢气；反应釜主体(3)中部设置加水管道(2)，用于向反应釜主体内输送反应用水；反应釜主体(3)底部设置排料管道(12)，用于排出反应固体产物进而有关残留物；反应釜主体(3)底部还设置惰性气体置换管道(11)，用于在反应开始前，用惰性气体将反应釜主体内的空气置换排除；反应釜主体(3)底部靠上位置还设置升温管道，用于向反应釜主体内输送传热媒介，通过换热器将反应釜主体内部的反应物料加热至反应温度。

2.根据权利要求1所述的铝水反应制氢的连续反应装置，其特征在于，在反应釜主体内部底部设置有布气管，布气管的进气口连接惰性气体置换管道(11)，通过布气管向反应釜内布气。

3.根据权利要求1所述的铝水反应制氢的连续反应装置，其特征在于，排气管道(1)、加水管道(2)、排料管道(12)、惰性气体置换管道(11)和反应釜主体连接位置均设置有相应的阀门。

4.根据权利要求1所述的铝水反应制氢的连续反应装置，其特征在于，料仓(6)与反应釜主体(3)都是耐压仓室，料仓(6)与反应釜主体(3)正压能够承受反应压力，负压能够承受全真空。

5.根据权利要求2所述的铝水反应制氢的连续反应装置，其特征在于，排气管道(1)排出的氢气一部分收集储存，一部分在反应过程中通过惰性气体置换管道(11)循环通入反应釜主体底部的布气管，使反应釜主体内部的固液搅动起来，加快传热传质作用。

6.根据权利要求5所述装置的铝水反应制氢方法，其特征在于，包括以下步骤：A1、惰性气体置换，通过惰性气体置换管道(11)向反应釜主体(3)通入惰性气体将反应釜主体(3)内的空气通过排气管道(1)排出，全部置换为惰性气体；A2、投料、加水；打开加料阀(5)，通过供料装置向料仓(6)进行定量填料，填料结束后关闭加料阀(5)，打开抽真空管道(7)的阀门，开启抽真空装置对料仓(6)抽真空，料仓(6)内形成真空后，关闭抽真空管道(7)的阀门，打开隔离阀(8)，反应物料通过隔离阀(8)进入反应釜主体(3)中；通过加水管道(2)加入蒸馏水；A3、升温、反应，升温管道内通入传热媒介，将反应釜主体内的温度升至预设温度，反应开始反应，压力达到一定压力时，打开排气管道(1)的阀门，将氢气排出；A4、反应釜主体(3)进行正常反应时，隔离阀(8)处于关闭状态，料仓(6)和反应釜主体(3)之间压力、物料、温度均隔开，保证反应釜主体(3)内反应正常进行；当反应釜内反应进行完毕，此时打开加料阀(5)，通过供料装置向料仓(6)进行定量填料，填料结束后关闭加料阀(5)，打开抽真空管道(7)的阀门，开启抽真空装置对料仓(6)抽真空，料仓(6)内形成真空后，关闭抽真空管道(7)的阀门，打开隔离阀(8)，反应物料通过隔离阀(8)进入反应釜主体(3)中，反应釜获得了新的物料后，由于之前的反应过程存在余热，当物料加入后，反应随即开始，迅速关闭隔离阀(8)，当反应釜内反应进行完毕时，重复以上加料过程即可；A5排渣，定期打开排料管道(12)，用于排出反应固体产物进而有关残留物。

7.根据权利要求6所述的铝水反应制氢方法，其特征在于，步骤A3中，排气管道(1)排出的氢气一部分收集储存，一部分在反应过程中通过惰性气体置换管道(11)循环通入反应釜主体底部的布气管，使反应釜主体内部的固液搅动起来，加快传热传质作用。