镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺，预先将镁颗粒及含有三种失活酸性催化剂的反应液混装在反应罐中，反应罐装配有三个电极，三个电极通过导线连接到催化激活控制器；每个电极各激活一种酸性催化剂，这几种酸性催化剂组成了短效复合催化剂，在反应液中，镁颗粒的水解速率取决于短效复合催化剂被激活的含量，短效复合催化剂被激活的含量越高，镁颗粒的水解速率就越快；按照氢气用量自动调节制氢速率。若要关闭和重启该制氢设备，仅需关闭和重启催化激活控制器即可，操作简便。

Multi electrode activated catalytic process for hydrogen production by hydrolysis of magnesium particles

Multi electrode catalytic activation of the invention relates to a process of magnesium particles by hydrolysis, pre magnesium particles and contains three kinds of loss of reaction liquid acid catalyst mixed live in the reaction tank, reaction tank assembly has three electrodes, three electrodes are connected by wires to the catalytic activation controller; each electrode activation of an acid catalyst this, several acid catalyst composed of short acting composite catalyst in the reaction solution, the hydrolysis rate depends on the content of magnesium particles in short acting composite catalyst is activated, the short acting content of composite catalyst activated with higher hydrolysis rate of magnesium particles will be faster; in accordance with the automatic adjustment of the amount of hydrogen hydrogen production rate. To close and restart the hydrogen production equipment, only the catalytic activation controller is closed and restarted, and the operation is simple.

【技术实现步骤摘要】
镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺
本专利技术属于一种化学制氢工艺，具体涉及一种采用多电极激活催化剂来水解镁颗粒进行制氢的工艺。
技术介绍
氢气是一种零污染的高效能源，它的排放物仅是纯净水。制氢的方法有很多，较实用的主要是电解水制氢、有机燃料重整制氢、活性金属水解制氢。金属钾、金属钙、金属钠的化学性质非常活泼，不易保存且价格昂贵，目前用于水解制氢的活性金属主要是镁和铝。镁和铝在常温状态下的水解速率都很小，低温状态则更小，即使在热水中也不能完全水解。目前提高水解速率和水解程度的手段主要分为两种，一种是使用催化剂进行常温水解，另一种是使用细镁粉或细铝粉进行高温水解。使用催化剂是常用手段，但目前使用催化剂的方式较复杂，实用性差；使用细镁粉或细铝粉仍需较高的水温，而且细镁粉或细铝粉不易安全储存，也不易安全运输。镁与水的化学反应效率较低，提高这个化学反应的效率需要使用催化剂。向反应液中添加催化剂的方式有很多种，大多数的方式都是采用机械输送添加(如泵送)，缺点是设备复杂，并且催化剂活性难以控制，使得制氢量及速率难以控制，不能简便的控制氢气的产生速度；同时制氢速率低，效率不高。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提出一种采用多电极激活催化剂来水解镁颗粒进行制氢的工艺，具有氢气产生速率高，安全性好，氢气产生量可控等特点，本专利技术是将未激活的催化剂预先放入反应液中，采用多电极激活催化剂的方式，直接在反应液中形成具有活性的短效复合催化剂，这种添加催化剂的特殊方式就是技术创新的闪亮点，也是本专利技术的核心技术所在，其通过以下技术方案来实现：镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺，其特征在于，包括以下步骤：①、预先将镁颗粒及含有三种失活酸性催化剂的反应液混装在反应罐中，反应罐装配有三个电极，三个电极通过导线连接到催化激活控制器；反应罐通过锥型插口连接到外部氢气管路用于输出氢气；控制器还连接有传感器，传感器用于采集氢气用量，供电设备用于给整个系统供电；②、当传感器接收到氢气使用信号时，将信号传送给催化激活控制器，控制器传输电信号给三个电极，插入反应液内的电极激活催化剂，其中电极1激活的第一酸性催化剂能够溶解镁颗粒，使镁与水的接触面积增大，提高水解速率；电极2激活的第二酸性催化剂可溶解覆盖在镁颗粒表面的氢氧化镁，使镁颗粒保持清洁，提高水解速率；电极3激活的第三酸性催化剂能改善氢氧化镁的分散性，提高水解速率；③、控制器根据用氢量的多少调整电极输出电信号的强弱，当氢气用量增加时，催化激活控制器会自动增加三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量升高，自动增加制氢量；当氢气用量减少时，催化激活控制器会自动减少三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量降低，自动减少制氢量。每个电极各激活一种酸性催化剂，这几种酸性催化剂组成了短效复合催化剂，在反应液中，镁颗粒的水解速率取决于短效复合催化剂被激活的含量，短效复合催化剂被激活的含量越高，镁颗粒的水解速率就越快；④、当不需要氢气时，控制器停止输出电信号，施加于每个电极的电信号都被关闭，已激活的短效复合催化剂逐渐失效，镁颗粒逐渐停止水解。所述的反应液可具有多种配方组合，适用于各种用途的制氢设备，当应用于低温环境下的制氢设备时，配方中可添加防冻液；当应用于大容量制氢设备时，由于反应液中包含大量的镁颗粒，所以配方中的未激活催化剂含量无需太多；当应用于大功率制氢设备时，可提高配方中的未激活催化剂含量，实现快速制氢。所述的反应罐中预装的镁颗粒为40目以下。本制氢设备的反应罐属于无压容器，该设备提供现场制氢，并且按照氢气用量自动调节制氢速率。若要关闭和重启该制氢设备，仅需关闭和重启催化激活控制器即可，操作简便。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；具体实施方式下面通过实施例，并结合附图1，对本专利技术的技术方案作进一步具体的说明：实施例：参考图1，镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺，其特征在于，包括以下步骤：⑤、预先将镁颗粒及含有三种失活酸性催化剂的反应液混装在反应罐中，反应罐装配有三个电极，三个电极通过导线连接到催化激活控制器；反应罐通过锥型插口连接到外部氢气管路用于输出氢气；控制器还连接有传感器，传感器用于采集氢气用量，供电设备用于给整个系统供电；⑥、当传感器接收到氢气使用信号时，将信号传送给催化激活控制器，控制器传输电信号给三个电极，插入反应液内的电极激活催化剂，其中电极1激活的第一酸性催化剂能够溶解镁颗粒，使镁与水的接触面积增大，提高水解速率；电极2激活的第二酸性催化剂可溶解覆盖在镁颗粒表面的氢氧化镁，使镁颗粒保持清洁，提高水解速率；电极3激活的第三酸性催化剂能改善氢氧化镁的分散性，提高水解速率；⑦、控制器根据用氢量的多少调整电极输出电信号的强弱，当氢气用量增加时，催化激活控制器会自动增加三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量升高，自动增加制氢量；当氢气用量减少时，催化激活控制器会自动减少三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量降低，自动减少制氢量。每个电极各激活一种酸性催化剂，这几种酸性催化剂组成了短效复合催化剂，在反应液中，镁颗粒的水解速率取决于短效复合催化剂被激活的含量，短效复合催化剂被激活的含量越高，镁颗粒的水解速率就越快；⑧、当不需要氢气时，控制器停止输出电信号，施加于每个电极的电信号都被关闭，已激活的短效复合催化剂逐渐失效，镁颗粒逐渐停止水解。所述的反应液可具有多种配方组合，适用于各种用途的制氢设备，当应用于低温环境下的制氢设备时，配方中可添加防冻液；当应用于大容量制氢设备时，由于反应液中包含大量的镁颗粒，所以配方中的未激活催化剂含量无需太多；当应用于大功率制氢设备时，可提高配方中的未激活催化剂含量，实现快速制氢。所述的反应罐中预装的镁颗粒为40目以下。以上具体实施方式仅用以说明本专利技术的技术方案而非限制，尽管参照实例对本专利技术进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本专利技术的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本专利技术技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本专利技术的权利要求范围当中。本文档来自技高网...

【技术保护点】
镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺，其特征在于，包括以下步骤：①、预先将镁颗粒及含有三种失活酸性催化剂的反应液混装在反应罐中，反应罐装配有三个电极，三个电极通过导线连接到催化激活控制器；反应罐通过锥型插口连接到外部氢气管路用于输出氢气；控制器还连接有传感器，传感器用于采集氢气用量，供电设备用于给整个系统供电；②、当传感器接收到氢气使用信号时，将信号传送给催化激活控制器，控制器传输电信号给三个电极，插入反应液内的电极激活催化剂，其中电极1激活的第一酸性催化剂能够溶解镁颗粒，使镁与水的接触面积增大，提高水解速率；电极2激活的第二酸性催化剂可溶解覆盖在镁颗粒表面的氢氧化镁，使镁颗粒保持清洁，提高水解速率；电极3激活的第三酸性催化剂能改善氢氧化镁的分散性，提高水解速率；③、控制器根据用氢量的多少调整电极输出电信号的强弱，当氢气用量增加时，催化激活控制器会自动增加三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量升高，自动增加制氢量；当氢气用量减少时，催化激活控制器会自动减少三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量降低，自动减少制氢量。每个电极各激活一种酸性催化剂，这几种酸性催化剂组成了短效复合催化剂，在反应液中，镁颗粒的水解速率取决于短效复合催化剂被激活的含量，短效复合催化剂被激活的含量越高，镁颗粒的水解速率就越快；④、当不需要氢气时，控制器停止输出电信号，施加于每个电极的电信号都被关闭，已激活的短效复合催化剂逐渐失效，镁颗粒逐渐停止水解。...

【技术特征摘要】
1.镁颗粒水解制氢的多电极激活催化工艺，其特征在于，包括以下步骤：①、预先将镁颗粒及含有三种失活酸性催化剂的反应液混装在反应罐中，反应罐装配有三个电极，三个电极通过导线连接到催化激活控制器；反应罐通过锥型插口连接到外部氢气管路用于输出氢气；控制器还连接有传感器，传感器用于采集氢气用量，供电设备用于给整个系统供电；②、当传感器接收到氢气使用信号时，将信号传送给催化激活控制器，控制器传输电信号给三个电极，插入反应液内的电极激活催化剂，其中电极1激活的第一酸性催化剂能够溶解镁颗粒，使镁与水的接触面积增大，提高水解速率；电极2激活的第二酸性催化剂可溶解覆盖在镁颗粒表面的氢氧化镁，使镁颗粒保持清洁，提高水解速率；电极3激活的第三酸性催化剂能改善氢氧化镁的分散性，提高水解速率；③、控制器根据用氢量的多少调整电极输出电信号的强弱，当氢气用量增加时，催化激活控制器会自动增加三个电极的激活电流，促使短效复合催化剂含量升高，自动增加制氢量；当氢气用量减少时，催化...

【专利技术属性】
技术研发人员：常君辉，
申请(专利权)人：常君辉，
类型：发明
国别省市：北京,11