[发明专利]一种化学制氢系统及制氢方法

说明书

本发明涉及一种化学制氢系统及制氢方法，该制氢系统包括：进料单元：包括固体物料进料子单元和水进料子单元；反应器：包括保温套和内胆，保温套固定在内胆外部，内胆与进料单元连接，且内胆内放置催化剂；干燥单元：与反应器的气体出口连接，用于氢气的干燥；氢气存储单元：与干燥单元连接，用于储存干燥的氢气或向外提供氢气；吹扫单元：包括抽真空单元以及进料仓吹扫单元，抽真空单元与氢气存储单元连接，用于对反应器、干燥单元以及氢气存储单元进行抽真空；进料仓吹扫单元与氢气存储单元连接，用于吹扫固体物料进料子单元。本发明能产生氢气与大量热，实现热氢联供，且安全性高。

技术领域

本发明涉及化学制氢技术领域，具体涉及一种化学制氢系统及制氢方法。

背景技术

目前应对偏远地区或者野外大量用氢困难，有若干解决方案，如电解水制氢、甲醇重整制氢、化学制氢等。而化学制氢以功耗小、结构简单、补给方便成为野外用氢最合适方案。目前化学制氢包括金属水制氢、硅铁粉制氢、硼氢化物制氢等常用的几类。硅铁粉制氢采用强碱，对设备和操作人员极不友好；硼氢化钠制氢成本太高。而且，由于制氢对于安全性的要求较高，所以目前的制氢设备普遍较为复杂，成本投入大，且不适合野外用氢。

因此，本领域急需一种结构简单且安全的制氢系统及制氢方法。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种化学制氢系统。

本申请之目的还在于提供一种利用上述制氢系统进行的制氢方法。

为了实现本发明之目的，本申请提供以下技术方案。

在第一方面中，本申请提供一种化学制氢系统，所述制氢系统包括：

进料单元：包括固体物料进料子单元和水进料子单元，所述固体物料进料子单元用于向反应器内加入固体金属物料，所述水进料子单元用于向反应器内加入水；

反应器：包括保温套和内胆，所述保温套固定在内胆外部，所述内胆与进料单元连接，且内胆内放置催化剂；

干燥单元：与反应器的气体出口连接，用于氢气的干燥；

氢气存储单元：与干燥单元连接，用于储存干燥的氢气或向外提供氢气；

吹扫单元：包括抽真空单元以及进料仓吹扫单元，所述抽真空单元与氢气存储单元连接，用于对反应器、干燥单元以及氢气存储单元进行抽真空；所述进料仓吹扫单元与氢气存储单元连接，用于吹扫固体物料进料子单元。

本申请所使用的反应器本身为法兰密封，可快速拆卸反应器内胆；所有的管道都应做保温处理，防止热量散失；所述反应器内胆中包含有催化金属水解制氢的催化剂，催化剂主要为易溶于水的盐类与消泡剂，盐主要包括氯化钠、锡酸钠、氢氧化铝、氧化钙、硅酸钠、偏铝酸钠等其中的一种或多种，消泡剂主要是为了减少反应产生泡沫，采用常见市售消泡剂即可；反应器内胆使用有一定次数，若干次制氢后内胆内几乎全为氢氧化物沉淀，需要进行重新更换；反应器上有安全阀，当反应器压力过高时，可用于释放压力保证系统安全；反应器上有液位传感器，监测内胆中液位高度并控制进水。本申请所使用的固体金属物料为铝或镁，其形态为粒状，包括但不限于纯金属粒、金属粉造粒、废金属回收造粒。