基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，其包括：储液室，预储有第一反应物，并且储液室上设有出气口；产气室，预储有第二反应物，并且产气室与储液室相互隔离；单向流体输送管路，至少用以将储液室内的第一反应物单向输入产气室并与第二反应物接触反应而产生气体；单向气体输送管路，至少用以将产气室内产生的气体单向输入储液室并与第一反应物充分接触。本实用新型专利技术的气体发生装置结构简单，不需要精确控制，同时利用系统自身的反应物设计冷却、纯化氢气，并回收蒸发的水，可以有效提升所产氢气的纯度和系统的储氢质量百分比，还可显著降低产氢系统的成本，使之更为节能、环保，可控性更佳。

A simple controlled hydrogen generator based on borohydride hydrolysis system

The utility model discloses a generating device, simple and controllable hydrogen borohydride hydrolysis system based on the liquid storage chamber, including: pre storing the first reactant, and a liquid storage chamber is provided with an air outlet; the gas generating chamber, pre storage second reactants and gas chamber and the liquid storage chamber is isolated; check the fluid conveying pipeline, at least for the first reactant liquid storage chamber gas reaction chamber and one-way input contact with the second reactant gas and gas conveying pipeline; one-way, one-way input liquid storage chamber and full contact with the first reactant gas to at least the gas producing generated indoors. The utility model gas generator has the advantages of simple structure, without the need of precise control, and use of reactants, the design of the cooling system and the recovery of hydrogen purification, evaporation of water, hydrogen purity and quality percentage system can effectively improve the hydrogen production, but also can significantly reduce the cost of hydrogen system, making it more energy saving, environmental protection, better controllability.

【技术实现步骤摘要】
基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置
本技术涉及一种气体发生装置，特别涉及一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生器。
技术介绍
氢能作为一种新能源，因为具有零污染、高性能的特质，受到广泛关注。其中，氢气可以作为质子交换膜燃料电池(PEM-FC)的重要原料来提供能量。传统的储氢方法为物理储氢方法，利用高压液态储氢或低温液态储氢，然而，物理储氢系统复杂，压力太高，安全问题令人担忧。因此利用化学物质储氢受到广泛关注，其中，硼氢化物水解制氢被认为是安全、高效和实用性强的制氢技术。硼氢化物水解制氢，以硼氢化钠为例主要是利用以下原理：NaBH4+2H2O＝4H2+NaBO2；ΔH＝-210kJ/mol(1)从以上反应可以看出，硼氢化物水解制氢是放热反应，因此制得的氢气会过热，如何处理这些热量是很大的问题。另外，现有的硼氢化物水解制氢装置系统复杂，控制因素过多，并需要精确控制反应系统。过热的氢气也会夹带水蒸气排出，有时也会夹带飞沫排出。因此制得的氢气会有固体杂质，夹带的水蒸气也会导致实际用水过多而使得实际储氢质量百分比(wt％)较低。更加重要的是，夹带固体杂质的热氢气，也会损坏燃料电池；同时，虽然燃料电池需要有一定湿度的氢气源，但是氢气中夹带过多的水蒸气，也会损坏燃料电池。因此，现有基于硼氢化物水解产氢的体系需用附加设备去除氢气中夹带的飞沫，冷却氢气并回收其中的水蒸气，系统非常复杂，造成系统成本和重量大大增加，同时控制也非常复杂。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提供一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，以克服现有技术的不足。为实现前述技术目的，本技术采用的技术方案包括：本技术实施例提供了一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，其包括：储液室，预储有第一反应物；产气室，预储有第二反应物，并且所述产气室与储液室相互隔离；单向流体输送管路，至少用以将所述储液室内的第一反应物单向输入产气室并与第二反应物接触反应而产生气体；单向气体输送管路，至少用以将产气室内产生的气体单向输入储液室并与第一反应物充分接触。进一步的，所述单向气体输送管路的进气端与所述产气室连通，出气端穿入所述储液室并位于所述储液室内的液面下方。进一步的，所述单向气体输送管路的出气端分布有一个或两个以上的气体出口。进一步的，所述单向气体输送管路包括气体输送管道，且所述气体输送管道上设有单向阀。进一步的，所述气体输送管道上还设有气体流量调节装置，用以调节由产气室输往储液室的气体流量。进一步的，所述单向流体输送管路包括流体输送管道，且所述流体输送管道上设有单向阀。进一步的，所述流体输送管道上还设有流体流量调节装置和/或泵，所述泵用以将储液室内的第一反应物输往产气室，所述流体流量调节装置用以调节由储液室输往产气室的第一反应物流量。进一步的，所述储液室和/或产气室上还设置有泄压阀，用以将所述储液室和/或产气室内的气压控制在安全阀值以下。进一步的，所述储液室上设有出气口，所述出气口分布于所述储液室内的液面上方，所述储液室通过出气口与负载设备连通。进一步的，所述储液室和产气室均为封闭腔室。与现有技术相比，本技术的优点包括：(1)本技术氢气发生装置结构简单，不需控制气体流量，只需按照需求控制第一反应物的流量即可，因此系统不需要精确控制；(2)本技术氢气发生装置在工作时，系统产生的过热氢气会被储液室内的液体降温冷却，有效的利用系统本身处理了反应的热量；(3)本技术氢气发生装置在工作时，氢气夹带的水蒸气会冷却并回收利用，提高了反应的wt％，氢气中夹带的飞沫会被过滤，提高了氢气的纯度；(4)本技术氢气发生装置具有储液室和产气室两个氢气缓存腔室，有效的利用本身的空间储存产生的氢气，不需另外的设备来储存氢气，减少成本和复杂性；(5)本技术氢气发生装置在工作时，可以利用自身的反应物冷却氢气，除去飞沫并回收水蒸气，简化了设备，降低了设备的体积和重量，同时也降低了体系复杂性，使得整个产氢系统成本降低，易于控制。附图说明图1是本技术一典型实施例中基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置的结构示意图；附图标记说明：1-储液室，2-产气室，3-第一反应物，4-第二反应物，5-单向流体输送管路，6-单向气体输送管路，7-泵，8-单向阀，9-单向阀，10-出气口，11-泄压阀，12-泄压阀。具体实施方式鉴于现有技术中的不足，本案专利技术人经长期研究和大量实践，得以提出本技术的技术方案。如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。本技术实施例提供的一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置包括：储液室，预储有第一反应物；产气室，预储有第二反应物，并且所述产气室与储液室相互隔离；单向流体输送管路，至少用以将所述储液室内的第一反应物单向输入产气室并与第二反应物接触反应而产生气体；单向气体输送管路，至少用以将产气室内产生的气体单向输入储液室并与第一反应物充分接触。在一些较佳实施方案中，所述单向气体输送管路的进气端与所述产气室连通，出气端穿入所述储液室并位于所述储液室内的液面下方。如此，可以利用储液室内的第一反应物作为冷却液和气体净化媒介，将反应产生的氢气冷却并过滤氢气中夹带的飞沫，同时回收水蒸气，一方面有效的利用系统本身处理了反应的热量，另一方面还可以提高反应的wt％和氢气的纯度，同时还可简化设备结构和控制过程，减小设备的体积和重量，降低体系复杂性，使得整个产氢系统成本降低，易于控制。更进一步的，所述单向气体输送管路的出气端可分布有一个或两个以上的气体出口，以使产生气体能更为充分的与第一反应物接触，已达到更快的冷却气体和过滤夹带飞沫的目的。进一步的，所述单向气体输送管路包括气体输送管道，且所述气体输送管道上设有单向阀，用以使产气室内产生的气体仅向储液室单向输送。在一些实施方案中，所述气体输送管道上还可设有气体流量调节装置，用以调节由产气室输往储液室的气体流量件，以达成控制气体运输速度的目的。进一步的，所述单向流体输送管路包括流体输送管道，且所述流体输送管道上设有单向阀，以使第一反应物由储液室向产气室单向流动。在一些实施方案中，所述流体输送管道上还可设有流体流量调节装置，所述流体流量调节装置用以调节由储液室输往产气室的第一反应物流量。在所述简单可控氢气发生装置工作时，可以根据实际应用的需求，可以通过该有流体流量调节装置使第一反应物以恒定流量或变化的流量从储液室单向进入产气室。在一些实施方案中，所述流体输送管道上还可设有泵，所述泵用以将储液室内的第一反应物输往产气室。在一些更为具体的实施方案中，可以在当所述储液室和/或产气室内的气压低于设定值时，以泵驱使第一反应物由储液室单向进入产气室，而在当储液室和/或产气室内的气压高于设定值时，使泵停止运行，而使第一反应物不再向产气室输送。为达成此目的，可以在储液室和/或产气室内设置气压监测装置，并将气压监测装置及泵与一控制模块连接。该控制模块可以是智能控制模块，也可以是机械式控制机构，其可以依据气压监测装置的检测结果而调控泵的运行状态。在一些实施方案中，所述储液室和/或产气室上还设置有泄压阀，用以将所述储液室和/或产气室内的气压控制在安全阀值以下。更为具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，其特征在于包括：储液室，预储有第一反应物；产气室，预储有第二反应物，并且所述产气室与储液室相互隔离；单向流体输送管路，至少用以将所述储液室内的第一反应物单向输入产气室并与第二反应物接触反应而产生气体；单向气体输送管路，至少用以将产气室内产生的气体单向输入储液室并与第一反应物充分接触。

【技术特征摘要】
1.一种基于硼氢化物水解体系的简单可控氢气发生装置，其特征在于包括：储液室，预储有第一反应物；产气室，预储有第二反应物，并且所述产气室与储液室相互隔离；单向流体输送管路，至少用以将所述储液室内的第一反应物单向输入产气室并与第二反应物接触反应而产生气体；单向气体输送管路，至少用以将产气室内产生的气体单向输入储液室并与第一反应物充分接触。2.根据权利要求1所述的简单可控氢气发生装置，其特征在于：所述单向气体输送管路的进气端与所述产气室连通，出气端穿入所述储液室并位于所述储液室内的液面下方。3.根据权利要求2所述的简单可控氢气发生装置，其特征在于：所述单向气体输送管路的出气端分布有一个或两个以上的气体出口。4.根据权利要求1所述的简单可控氢气发生装置，其特征在于：所述单向气体输送管路包括气体输送管道，且所述气体输送管道上设有单向阀。5.根据权利要求4所述的简单可控氢气发生装置，其特征在于：所述气体输送管道上还设有气体流量调节...

【专利技术属性】
技术研发人员：张华俊，吕云波，
申请(专利权)人：苏州芷宁信息科技有限公司，张华俊，
类型：新型
国别省市：江苏,32