一种氢气催化复合器制造技术

本发明专利技术提供了一种氢气催化复合器，包括复合器本体和设置在复合器本体外侧的加热装置。所述加热装置包括能动加热装置和非能动加热装置。本发明专利技术采用预加热的方式对氢气催化复合器的核心‑金属表面催化面板区域进行加热，该加热量经过精密设计，能使面板区域温度高于一氧化碳等气体毒化效应下氢气、氧气可以发生反应的临界温度，从而使氢氧催化反应得以启动。反应启动后依靠氢气、氧气反应释放的热量即可维持催化剂区域的温度，使得反应可以持续进行。从而避免复合器在一氧化碳毒化下氢氧反应启动失效。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气催化复合器
本专利技术属于氢气催化器
，具体涉及从一种能够自动启动氢氧催化反应的氢气催化复合器。
技术介绍
在压水堆核电厂发生严重事故进程中，反应堆堆芯部分燃料的锆合金包壳在高温下与水蒸气反应、反应堆堆芯熔融物与混凝土反应都会产生大量氢气。氢气在安全壳内输运过程中，与安全壳内的空气与水蒸汽混合，会在安全壳部分空间形成可燃混合气体。在一定条件下，该混合气体燃烧后会在容器内形成温度压力负荷，而且一旦发生氢气混合气体爆燃甚至爆炸还将危及安全壳的完整性，造成放射性物质外泄的严重后果。对于此风险，采用氢气催化复合器通过在非能动金属表面催化氢氧反应将氢气消耗是一种有效的应对手段。然而含有一氧化碳等气体的氢气、氧气混合气体进入氢气催化复合器时，由于一氧化碳等气体的毒化效应会使氢气与氧气无法启动反应，从而造成氢气催化复合器失效。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供了一种氢气催化复合器。通过在复合器外侧设置加热装置，采用能动、非能动两类方式对氢气催化复合器的核心催化面板区域进行加热，使氢氧催化反应得以启动。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种氢气催化复合器，包括复合器本体和设置在复合器本体外侧的加热装置。优选地，所述复合器本体包括设置在本体内的催化面板，所述催化面板下方设置有入口，催化面板的上方、复合器本体的上部侧壁设置有出口。优选地，所述加热装置包括能动加热装置和非能动加热装置。优选地，所述能动加热装置为电加热装置；所述电加热装置设置在催化面板形成的区域的外侧。优选地，所述非能动加热装置包括上部容器和下部容器，上部容器与下部容器之间设置自动控制阀门；所述上部容器内放置水，下部容器内放置生石灰。优选地，所述上部容器内设置有气腔，所述气腔设置在水面上方。优选地，所述气腔的体积不小于上部容器内所装水的体积，气腔内的压力不低于0.7MPa。水面上方气腔内保持一定压力，确保自动控制阀门开启时上部容器中的水会被压入下部容器中，水与生石灰反应放出的热量对催化面板区域进行加热。优选地，所述下部容器的设置在催化面板形成的区域外侧。优选地，所述加热装置内设置有内置电池的控制装置，所述控制装置分别与能动加热装置和非能动加热装置的自动控制阀门连接；所述控制装置能够监测催化面板形成的区域的温度；在有外部电源时，控制装置通过对能动加热装置的功率进行控制，实现对催化面板形成的区域进行能动加热；在失去外部电源时，控制装置通过对自动控制阀门供电并进行控制，能够实现上部容器与下部容器的连通与隔离，实现对催化面板形成的区域进行非能动加热，并且依据催化面板形成的区域的温度对自动控制阀门的开启时长进行控制。该控制装置内置电池，外部电源正常时充电保持电量以保证外部断电时可以采用内置电池维持控制装置正常运行。所述非能动加入装置的加热原理为：当控制装置由信号线收到触发信号时，控制自动控制阀门间歇性开启，将上部容器内的水分多次注入下部容器，保证下部容器在一段时间内持续发热，对复合器催化面板区域进行加热。水流量依据自动控制阀门的开启时长控制，当催化剂区域温度低于临界值时开启自动控制阀门，温度高于临界值时关闭。优选地，所述加热装置对复合器本体中的催化面板进行加热，能够使催化面板形成的区域的温度高于有毒气体与氢气、氧气发生反应的临界温度。优选地，所述催化面板形成的区域的温度保持在110℃以上。包含有氢气与氧气的混合气体与本专利技术的复合器接触，在表面金属催化剂的作用下氢氧反应生成水蒸气，混合气体吸收反应释放的大量热量，温度上升、密度变小而向上流动，氢气催化复合器下部的冷空气因此被吸入复合器进行下一步氢气复合，此过程实现了复合器内外部气体的非能动对流循环，使氢气的催化反应更迅速。且非能动式氢气催化复合器系统可自动投入运行，无需外来能源供应和操作人员的投入。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：本专利技术采用预加热的方式对氢气催化复合器的核心-金属表面催化面板区域进行加热，该加热量经过精密设计，能使面板区域温度高于一氧化碳等气体毒化效应下氢气、氧气可以发生反应的临界温度，从而使氢氧催化反应得以启动。反应启动后依靠氢气、氧气反应释放的热量即可维持催化剂区域的温度，使得反应可以持续进行。从而避免复合器氢氧反应启动失效。附图说明通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本专利技术的其它特征、目的和优点将会变得更明显：图1为氢气催化复合器本体结构图；图2为本专利技术采用加热装置的氢气催化复合器结构示意图；图3为非能动加热装置的结构示意图；其中，1-催化面板；2-出口；3-入口；4-动能加热装置；5-非动能加热装置；6-水；7-生石灰；8-气腔；9-自动控制阀门；10-控制装置。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本专利技术，但不以任何形式限制本专利技术。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本专利技术的保护范围。实施例1本实施例提供了一种氢气催化复合器，如图1和图2所示，包括复合器本体和设置在复合器本体外侧的加热装置。所述复合器本体包括设置在本体内的催化面板1，所述催化面板1下方设置有入口3，催化面板1的上方、复合器本体的上部侧壁设置有出口2。所述加热装置包括能动加热装置4和非能动加热装置5。所述能动加热装置4为电加热装置；所述电加热装置设置在催化面板1形成的区域的外侧。所述非能动加热装置5包括上部容器和下部容器，上部容器与下部容器之间设置自动控制阀门9；所述上部容器内放置水6，下部容器内放置生石灰7。所述上部容器内设置有气腔8，所述气腔8设置在水面上方。所述气腔8的体积不小于上部容器内所装水6的体积，气腔8内的压力不低于0.7MPa。水面上方气腔内保持一定压力，确保自动控制阀门开启时上部容器中的水会被压入下部容器中，水与生石灰反应放出的热量对催化面板区域进行加热。所述下部容器的设置在催化面板1形成的区域外侧。所述加热装置内设置有内置电池的控制装置10，所述控制装置10分别与能动加热装置4和非能动加热装置5的自动控制阀门9连接；所述控制装置10能够监测催化面板1形成的区域的温度；在有外部电源时，控制装置10通过对能动加热装置4的功率进行控制，实现对催化面板1形成的区域进行能动加热；在失去外部电源时，控制装置10通过对自动控制阀门9供电并进行控制，能够实现上部容器与下部容器的连通与隔离，实现对催化面板1形成的区域进行非能动加热，并且依据催化面板1形成的区域的温度对自动控制阀门9的开启时长进行控制。该控制装置10内置电池，外部电源正常时充电保持电量以保证外部断电时可以采用内置电池维持控制装置正常运行。所述非能动加入装置5的加热原理为：当控制装置10由信号线收到触发信号时，控制自动控制阀门9间歇性开启，将上部容器内的水6分多次注入下部容器，保证下部容器在一段时间内持续发热，对复合器催化面板区域进行加热。水流量依据自动控制阀门9的开启时长控制，当催化剂区域1温度低于临界值时开启自动控制阀门9，温度高于临界值时关闭。所述加热装置10对复合器本体中的催化面板1进行加热，能够使催化面板1形成的区域的温度高于有毒气体与氢气、氧气发生反应的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种氢气催化复合器，其特征在于，包括复合器本体和设置在复合器本体外侧的加热装置。

【技术特征摘要】
1.一种氢气催化复合器，其特征在于，包括复合器本体和设置在复合器本体外侧的加热装置。2.根据权利要求1所述的氢气催化复合器，其特征在于，所述复合器本体包括设置在本体内的催化面板，所述催化面板下方设置有入口，催化面板的上方、复合器本体的上部侧壁设置有出口。3.根据权利要求1或2所述的氢气催化复合器，其特征在于，所述加热装置包括能动加热装置和非能动加热装置。4.根据权利要求3所述的氢气催化复合器，其特征在于，所述能动加热装置为电加热装置；所述电加热装置设置在催化面板形成的区域的外侧。5.根据权利要求3所述的氢气催化复合器，其特征在于，所述非能动加热装置包括上部容器和下部容器，上部容器与下部容器之间设置自动控制阀门；所述上部容器内放置水，下部容器内放置生石灰。6.根据权利要求5所述的氢气催化复合器，其特征在于，所述上部容器内设置有气腔，所述气腔设置在水面上方。7.根据权利要求6所述的氢气催化复合器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡珀，翟书伟，杜卡帅，杨小杰，王炜波，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31