[发明专利]一种氢化物浆料制备系统和制备方法

权利要求书

1.一种氢化物浆料制备系统，其特征在于，包括进料储罐、进气装置、第一换热器、反应装置、第二换热器、传热介质储罐、出料储罐，所述反应装置包括罐体和设置于罐体内的反应器，所述罐体上设置有传热介质入口和传热介质出口，所述反应器上设置有进料口、进气口和出料口；所述进料储罐、进气装置、出料储罐分别通过管道与反应器的进料口、进气口和出料口连接；所述反应器的出料口还通过管道与进料储罐连接，所述反应器的出料口与进料储罐之间的管道上设置有第七单向阀；所述出料储罐的顶部设置有排气阀，所述排气阀通过管道与进气装置连通，所述出料储罐排气阀与进气装置之间的管道上设置有第五单向阀；所述第一换热器设置于进料储罐与反应器进料口之间的管道上，所述进料储罐与第一换热器之间的管道上设置有第一单向阀和浆液泵，所述第一换热器与反应器进料口间的管道上设置有第二单向阀；所述第二换热器设置于反应器的出料口与出料储罐之间的管道上；所述传热介质储罐上设置有传热介质出口和传热介质入口，所述传热介质储罐的传热介质出口和传热介质入口分别通过管道与罐体的传热介质入口和传热介质出口连接，所述传热介质储罐的传热介质出口与罐体的传热介质入口之间的管道上设置有第二离心泵。

2.根据权利要求1所述的一种氢化物浆料制备系统，其特征在于，所述进气装置包括氢源装置、氢气缓冲罐，所述氢气缓冲罐上设置有入口和出口，氢源装置通过管道与氢气缓冲罐的入口连接，氢气缓冲罐的出口通过管道与反应器的进气口连接；所述氢源装置与氢气缓冲罐的入口之间的管道上设置有第四单向阀；所述氢气缓冲罐的出口与反应器入口之间的管道上设置有第三单向阀。

3.根据权利要求2所述的一种氢化物浆料制备系统，其特征在于，还包括气体流量控制系统、反应器压力检测系统以及反应器压力控制系统，所述气体流量控制系统包含一台或多台设置于氢气缓冲罐的出口处的具有不同流量控制范围的气体质量流量控制器；所述反应器压力控制系统设置于反应器上；所述反应器压力检测系统设置于反应器内并分别与气体流量控制系统以及反应器压力控制系统信号连接。

4.根据权利要求1所述的一种氢化物浆料制备系统，其特征在于，所述反应器为管式反应器，所述管式反应器包括两根或两根以上平行的管道，两两平行的管道之间通过一个弯曲的转换接头实现首尾相连；所述罐体上还设置有第一进料口、第一进气口和第一出料口，所述反应器的进料口、进气口和出料口均位于罐体内部，所述进料储罐、进气装置和出料储罐与反应器之间的连接管道分别穿过第一进料口、第一进气口和第一出料口进入罐体内部与反应器的进料口、进气口和出料口连接。

5.根据权利要求4所述的一种氢化物浆料制备系统，其特征在于，所述管式反应器的外侧壁上设置有散热翅片；所述罐体的传热介质入口的内侧设置有与管式反应器平行设置的分流器，所述分流器上设置有多个传热介质出口。

6.根据权利要求1所述的一种氢化物浆料制备系统，其特征在于，所述第一换热器和第二换热器分别设置有传热介质入口和传热介质出口，第一换热器的传热介质入口和传热介质出口分别通过管道与第二换热器的传热介质出口和传热介质入口连接；所述第一换热器传热介质出口与第二换热器传热介质入口之间的管道上设置有第一离心泵。

7.一种利用权利要求1所述的氢化物浆料制备系统制备氢化物浆料的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)首先对来自进料储罐的储氢合金浆料进行预热；

(2)将预热后的储氢合金浆料和氢气输送到反应器中，使储氢合金浆料在反应器中发生加氢反应；

(3)将经过一次加氢反应未能加氢饱和的氢化物浆料从反应器出料口排出，再通过管道回流到进料储罐；

(4)重复步骤(1)至(3)，直至得到加氢饱和的氢化物浆料，将加氢饱和的氢化物浆料经过反应器出料口排出，快速降温后，输入到出料储罐。

8.根据权利要求7所述的一种氢化物浆料的制备方法，其特征在于，所述储氢合金浆料包含两种相的储氢材料，分别是固相的储氢合金材料和液相的有机储氢液体；所述氢化物浆料包含加氢饱和的金属氢化物粉末和有机储氢液体；所述反应器为管式反应器，加氢反应的条件为：压力1-10MPa，温度150-300℃。