一种应用于燃料电池的水解制氢装置制造方法及图纸

技术编号:17989573 阅读:50 留言:0更新日期:2018-05-19 07:11
本发明专利技术公开一种应用于燃料电池的水解制氢装置,包括反应容器、进水管、第一氢气输出管、第二氢气输出管和储水容器,所述进水管和所述第一氢气输出管均一端与所述反应容器的顶部连通、另一端伸入到所述储水容器内且位于所述储水容器底部,所述进水管位于所述储水容器中的一端还连接有水泵,所述第二氢气输出管一端与所述储水容器连通、另一端与燃料电池的输入口连通,所述反应容器中放置有制氢材料。本发明专利技术应用于燃料电池的水解制氢装置集制氢、储氢和用氢于一体,结构简单、安全可靠。

A hydrolytic hydrogen production device used in fuel cell

The invention discloses a hydrolytic hydrogen production device applied to a fuel cell, including a reaction vessel, a water inlet pipe, a first hydrogen output tube, a second hydrogen output tube and a water storage container. The inlet pipe and the first hydrogen output tube are connected to the top of the reaction vessel and the other end is extended into the water storage container and the other end is extended into the water storage container. At the bottom of the water storage container, the water inlet pipe is also connected with the water pump at one end of the water storage container, one end of the second hydrogen output tube is connected with the water storage container and the other end is connected with the input port of the fuel cell, and the reaction vessel is placed with hydrogen making material. The invention is applied to the hydrogen production device of the fuel cell, which integrates hydrogen production, hydrogen storage and hydrogen utilization, and has simple structure, safety and reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种应用于燃料电池的水解制氢装置
本专利技术涉及氢气制备
,特别是涉及一种应用于燃料电池的水解制氢装置。
技术介绍
能源不仅是人类社会生存和不断向前发展的基础和重要保障,而且也是如今世界各国政治、经济、外交所关注的焦点。纵观历史,人类社会的每一次进步都伴随着能源的变化。现阶段世界能源构成还是以煤、石油、天然气三大传统能源为主。而现如今,我国经济发展步入新常态,能源消费增速放缓,但发展质量和效率问题突出,供给侧结构性改革刻不容缓。由于三大传统能源的不可再生性以及其使用时会带来的严重的环境污染,人类社会正面临着一场严重的能源危机和环境危机。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》明确指出:能源是未来15年我国科技发展的重要领域,低成本规模化开发利用清洁能源则是重点研究领域和优先资助课题。氢是元素周期表中的一号元素,也是已知元素中最小最轻的元素,同时氢也是宇宙中最丰富的元素,宇宙物质的构成元素中氢超过了90%。氢气和氧气燃烧生成水,生成物不仅无污染而且反应释放出巨大的能量,这种能量就是氢能。氢能被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。世界各国关于氢能技术的研究与应用正如火如荼地进行着。美国能源部和来自全美各个与氢能相关行业的企业、学校等组织机构共同启动了“国家氢能发展前景和指南”项目并签署未来工作指南。欧洲各发达国家和日本也相继出台了相关政策和鼓励措施。同样,我国也十分重视氢能的开发和利用。中国国家发改委、能源局发布的《能源技术革命创新行动计划(2016-2030年)》,已将氢能技术开发利用上升为国家能源战略。鉴于氢氧燃料电池技术的迅速发展,现有部分以成功商业化,然而这些产品都存在同样一个问题就是利用笨重的高压瓶储氢,然后为燃料电池供氢。这种供氢方式增加了汽车的自重减少了燃料电池汽车的续航里程。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种应用于燃料电池的水解制氢装置,以解决上述现有技术存在的问题,实现燃料电池所用氢气的即时制备、存储和使用,以减少汽车的自重,增加燃料电池汽车的续航里程,并保证制氢、储氢整体过程的安全可靠。为实现上述目的,本专利技术提供了如下方案:本专利技术提供一种应用于燃料电池的水解制氢装置,包括反应容器、进水管、第一氢气输出管、第二氢气输出管和储水容器,所述进水管和所述第一氢气输出管均一端与所述反应容器的顶部连通、另一端伸入到所述储水容器内且位于所述储水容器底部,所述进水管位于所述储水容器中的一端还连接有水泵,所述第二氢气输出管一端与所述储水容器连通、另一端与燃料电池的输入口连通,所述反应容器中放置有制氢材料。优选地,所述反应容器上设置有能够检测所述反应容器内部气压的压力表。优选地,所述第二氢气输出管上设置有调压阀。优选地,所述储水容器外部设置有安全阀,所述安全阀在检测到所述储水容器中的气体压力值高于设定值时会自动开启泄压。优选地,所述水泵为宽电压水泵,所述水泵外接有电压调节装置,利用所述电压调节装置能够调节所述水泵的电压。优选地,所述制氢材料装在无纺布袋中,所述无纺布袋具有良好的渗水性和透气性。优选地,所述制氢材料为高活性铝基复合材料。优选地,所述进水管、所述第一氢气输出管及所述第二氢气输出管的材料均为橡胶。优选地,所述进水管的直径为8mm,所述第一氢气输出管的直径为14mm,所述第二氢气输出管的直径为6mm。优选地,所述燃料电池为质子交换膜燃料电池。本专利技术应用于燃料电池的水解制氢装置相对于现有技术取得了以下技术效果:本专利技术应用于燃料电池的水解制氢装置集制氢、储氢和用氢于一体,结构简单、安全可靠;储水容器不仅能够存储水,还能够存储在反应容器中水解生成的氢气,第一氢气输出管在储水容器中的一端位于水面以下并位于储水容器底部,反应容器中生成的氢气通过第一氢气输出管到达水体中,并通过水体飘升至储水容器中水面之上的空间,此过程中水体对氢气起到净化和初步干燥的作用,反应容器中生成的氢气中夹杂有一定量的水蒸气,氢气和水蒸气进入储水容器中后与储水容器中的水体充分接触,其中水蒸气液化,故而氢气被干燥;在制氢过程中可以根据燃料电池的用氢特点通过电压调节装置调节水泵的电压来控制储水容器中水流入到反应容器流速和流量,从而控制反应容器中氢气的生成速率和生成量;反应容器外部设置有压力表,能够实时显示出反应容器内部的气体压力;调节第二氢气输出管道上的调压阀能够使该装置能够为不同型号的、供氢压力不同的燃料电池供氢,增加该装置的适用范围;储水容器外部的安全阀,在检测到储水容器中的气体压力值高于设定值时会自动开启泄压,以保证安全。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术应用于燃料电池的制氢装置的工作流程图;图2为本专利技术应用于燃料电池的制氢装置的结构示意图;其中,1-反应容器,2-储水容器,3-进水管,4-第一氢气输出管,5-第二氢气输出管,6-无纺布袋,7-高活性铝基复合材料,8-压力表,9-调压阀,10-安全阀,11-水泵。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种应用于燃料电池的水解制氢装置,以解决现有技术存在的问题,实现燃料电池所用氢气的即时制备、存储和使用,以减少汽车的自重,增加燃料电池汽车的续航里程,并保证制氢、储氢整体过程的安全可靠。本专利技术提供一种应用于燃料电池的水解制氢装置,包括反应容器、进水管、第一氢气输出管、第二氢气输出管和储水容器,所述进水管和所述第一氢气输出管均一端与所述反应容器的顶部连通、另一端伸入到所述储水容器内且位于所述储水容器底部,所述进水管位于所述储水容器中的一端还连接有水泵,所述第二氢气输出管一端与所述储水容器连通、另一端与燃料电池的输入口连通,所述反应容器中放置有制氢材料。本专利技术应用于燃料电池的水解制氢装置集制氢、储氢和用氢于一体,结构简单、安全可靠。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。实施例一如图2所示,本实施例应用于燃料电池的水解制氢装置包括反应容器1、进水管3、第一氢气输出管4、第二氢气输出管5和储水容器2,进水管3和第一氢气输出管4均一端与反应容器1的顶部连通、另一端伸入到储水容器2内且位于储水容器2底部,进水管3与反应容器1的连通口即为反应容器1的进水口,第一氢气输出管4与反应容器1的连通口即为反应容器1的出气口;第二氢气输出管5一端与储水容器2连通、另一端与燃料电池的输入口连通,第二氢气输出管5与储水容器2的连通口即为储水容器2的出气口。进水管3位于储水容器2中的一端还连接有水泵11,水泵11为宽电压水泵,水泵11外接有电压调节装置,利用电压调节装置能够调节水泵11的电压。反应容器1中放置有制氢材料,在本实施例中制氢材料为高活性铝基复合材料7,高活性本文档来自技高网
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一种应用于燃料电池的水解制氢装置

【技术保护点】
一种应用于燃料电池的水解制氢装置,其特征在于:包括反应容器、进水管、第一氢气输出管、第二氢气输出管和储水容器,所述进水管和所述第一氢气输出管均一端与所述反应容器的顶部连通、另一端伸入到所述储水容器内且位于所述储水容器底部,所述进水管位于所述储水容器中的一端还连接有水泵,所述第二氢气输出管一端与所述储水容器连通、另一端与燃料电池的输入口连通,所述反应容器中放置有制氢材料。

【技术特征摘要】
1.一种应用于燃料电池的水解制氢装置,其特征在于:包括反应容器、进水管、第一氢气输出管、第二氢气输出管和储水容器,所述进水管和所述第一氢气输出管均一端与所述反应容器的顶部连通、另一端伸入到所述储水容器内且位于所述储水容器底部,所述进水管位于所述储水容器中的一端还连接有水泵,所述第二氢气输出管一端与所述储水容器连通、另一端与燃料电池的输入口连通,所述反应容器中放置有制氢材料。2.根据权利要求1所述的应用于燃料电池的水解制氢装置,其特征在于:所述反应容器上设置有能够检测所述反应容器内部气压的压力表。3.根据权利要求2所述的应用于燃料电池的水解制氢装置,其特征在于:所述第二氢气输出管上设置有调压阀。4.根据权利要求3所述的应用于燃料电池的水解制氢装置,其特征在于:所述储水容器外部设置有安全阀,所述安全阀在检测到所述储水容器中的气体压力值高于设定值时会自动开启泄压。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗平董仕节官旭刘康
申请(专利权)人:湖北工业大学
类型:发明
国别省市:湖北,42

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