存储和冷藏氢的方法技术

本发明专利技术公开了一种在提高压力和低温存储氢的系统。氢气被输入到存储容器中，其包含了物理型吸附材料以及用于液氮的挥发性液体容器。在存储以及氢气从存储系统中被移出期间，存储容器内一直保持低温状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】专利技术背景氢在工业和商业领域的用途的扩大已经导致对有效存储氢的更大的需求。尤其突出的是，当氢成为船队和汽车应用中可选择的一种燃料时，氢必须存储在船上和车辆自身上并能容易地从加油站获得。目前最普遍的存储和运输的方法包括液态氢或200—800巴压力下的压缩氢气。虽然液态氢提供了可能的最高密度，但它的生产昂贵，因为它要求温度低至20K，这需使用约47兆焦/千克H2的能量。常见的压力为200巴的压缩气体的浓度相对较低。在300k时需要约800巴的压力才能获得相当于70％液态氢的存储容量。综合考虑，可以在80-100巴的中等压力下，使用液氮作为冷冻剂，在例如77K的低温下存储氢。然而，这通常需要持续冷却，而且很可能消耗大量的液态氮。同样被熟知的是在例如77K的低温下使用物理吸附型吸附剂，以在中等压强下提供更高的存储容量。这种独创性的方法进一步利用因氢退出的氢解吸所产生的致冷来维持低温。结果只有少量的液态氮是必需的。根据这项专利技术，产生存储条件所需的冷却和压缩的全部能量，在80—10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种存储氢气的方法，其包括包含物理吸附型吸附材料的存储容器和挥发性液体容器，其中，所述挥发性液体容器与氢气以及吸附材料保持密切的传热关系，并定期移出至少部分的所述氢气。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2006-5-4 60/798,8041.一种存储氢气的方法，其包括包含物理吸附型吸附材料的存储容器和挥
发性液体容器，其中，所述挥发性液体容器与氢气以及吸附材料保持密切的传
热关系，并定期移出至少部分的所述氢气。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述定期移出至少一部分的所
述氢气产生致冷作用。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述致冷为所述挥发性液体容
器和所述氢气提供冷却。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述来自解吸的致冷被用来冷
凝其他气体。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述挥发性液体容器包含挥发
性液体。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，挥发性液体是液氮。
7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，挥发性液体是液态空气。
8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述挥发性液体的温度在
30-250K范围。
9.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述挥发性液体的温度在
50-150K范围。
10.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述挥发性液体的温度在
70-120K范围。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢气的压力在10-500巴
范围。
12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述氢气的压力在50-150巴
范围。
13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述物理吸附型吸附剂选自主
要由以下物质组成的组：高比表面积碳，氢氧化钾或热活化的碳，嵌入的碱金
属，片状剥落的，纳米堆叠物或鱼骨型的石墨碳，选自纳米管、纳米角状物、
纳米洋葱的碳的纳米形式，巴克明斯特富勒烯及其金属装饰的或杂取代的类似
物；结晶微孔材料，如沸石，粘土和ALPO-4和它们的杂原子取代的类似物；
选自MCM族和它们的杂原子类似物的中孔二氧化硅；高比表面积的金属—有
机或有机骨架结构材料；以及它们的混合物。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述物理吸附型吸附剂选自
下组：高比表面积碳，氢氧化钾或热活化的碳，高比表面积金属—有机骨架结
构材料以及它们的混合物。
15.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述挥发性液体容器是两个或
更多个挥发性液体容器。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储容器选自下组：机载
存储容器，远程存储罐和批量运输容器。
17.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述存储容器是将氢供应到用
户点的总体供应链中的一部分。
18.一种存储氢气的设备，其包括存储容器，包含在所述存储容器中的物理
吸附型吸附剂，包含在所述存储容器中的挥发性液体容器，至少一种输入所述
氢气的装置和至少一种输入挥发性液体的装置。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述挥发性液体容器与所述
氢气和所述吸附材料保持密切的传热关系。
20.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述挥发性液体容器包含挥
发性液体。
21.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述挥发性液体是液氮。
22.如权利要求20所述的设备，其特征在于，所述挥发性液体是液态空气。
23.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述存储容器包括输入氢到
所述存储容器的装置。
24.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述存储容器包括从所述存
储容器移出氢的装置。
25.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述存储容器包括将挥发性
液体输送到所述挥发性液体容器的装置。
26.如权利要求18所述的设备，其特征在于，所述存储容器包括从所述挥
发性液体容器排出汽化的挥发性液体的装置。
27.如权利要求18所述的设备，所述物理吸附型吸附剂选自主要由以下物
质组成的组：高比表面积碳，氢氧化钾或热活化的碳，嵌入的碱金属、片状剥
落的、纳米堆叠物或鱼骨型的石墨碳，选自纳米管、纳米角状物、纳米洋葱的
碳的纳米形式，巴克明斯特富勒烯及其金属装饰的或...

【专利技术属性】
技术研发人员：SS塔哈卡，R李，
申请(专利权)人：琳德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]