[发明专利]一种采用压块式金属氢化物的固态氢源反应器

说明书

本发明涉及一种采用压块式金属氢化物的固态氢源反应器，将金属氢化物与膨胀石墨混合压块后提高了固态氢源反应器在加氢、放氢过程中的热量利用，降低了固态氢源反应器中反应床层的温度梯度，将导热片与加氢盘结合作用在压块上，即提升了氢分散能力，又提高了热效率，还作为受力结构起着支撑压块作用，简化了系统，进一步实现了反应器的小型化。

技术领域

本发明涉及氢动力领域，特别涉及一种采用压块式金属氢化物的固态氢源反应器。

背景技术

氢气是一种清洁能源，目前有很多技术采用固态储氢方式进行氢气利用，其中CN108426169B公开了一种基于热量自平衡型固态氢源反应器的氢动力系统，该技术虽然将吸氢反应过程的热量进行回收，已潜热的形式储存起来，但是这种方式换热效率低，吸氢反应释放的热量利用率不高。CN2021102278488、CN2021102269898则公开了固态氢源反应器，其设置了导热介质储罐，利用温度检测装置检测温度开启与关闭阀门，实现了吸氢时高温介质不进入固态储氢罐内，脱氢时低温介质不进入此储热罐，进一步地提高了换热效率，及加氢和放氢的稳定性，然而，由于导热介质储罐的设置，影响了反应器整体体积。

CN113072038A公开了一种双相变固态氢源反应器，其在储氢材料中加入了导热粒子，这样可以大大提高储氢材料内部的导热效率，但经过研究发现，此方法导热效率提升后，影响了固态氢源反应器的储存密度，同时由于混合后的材料间空隙较大，仍然存在导热效率较低的问题。如何进一步提高固态氢源反应器内换热效率及储氢量是需要解决的重要问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种采用压块式金属氢化物的固态氢源反应器。

本发明所采用的技术方案为：所述固态氢源反应器包括氢源反应器1，所述氢源反应器1设置热管11、加氢管12、导热气盘13及金属氢化物压块14；所述导热气盘13上设置氢气气孔15，所述氢气气孔15与所述加氢管12连通；所述导热气盘13设置内部空腔，所述内部空腔与所述热管11连通；所述内部空腔与所述热管11内填充有导热流体；所述金属氢化物压块14是金属氢化物与膨胀石墨混合物压片制得，所述氢气气孔15与所述内部空腔密封隔开。

进一步地，所述热管11连接储热罐；

进一步地，所述氢源反应器1和/或所述储热罐外侧设置所述保温层；

进一步地，所述导热气盘13设置若干个，所述导热气盘13将所述氢源反应器1分割成若干层；

进一步地，所述金属氢化物压块14设置在不同的导热气盘13之间；

进一步地，所述加氢管12与所述氢气气孔15之间设置若干氢气阀门；

进一步地，所述热管11与所述导热气盘13之间设置若干导热阀门；

进一步地，所述氢气阀门和/或导热阀门均为电磁阀门；

进一步地，所述导热气盘13均设置所述导热阀门和/或氢气阀门；

进一步地，所述氢气气孔15连接设置出氢管；

进一步地，所述加氢管12和出氢管上均设置阀门；

进一步地，所述金属氢化物压块14中金属氢化物与膨胀石墨质量比为3-10:1；

进一步地，所述金属氢化物压块14为将所述金属氢化物和膨胀石墨混合均匀后，将混合均匀的混合物压制成型，成型压力150-200MPa，保压5-7秒；

进一步地，所述金属氢化物压块14为饼状，厚度为1-5cm；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）将所述金属氢化物和膨胀石墨混合均匀后，将混合均匀的混合物压制成型，成型压力150-200 MPa，保压5-7秒；可以形成致密的压块，提升储氢材料的热导率，这样可以保证加氢、放氢效果的同时，提高了传热效率；