一种以氢化镁为储氢材料的制氢方法及装置制造方法及图纸

技术编号:20170011 阅读:57 留言:0更新日期:2019-01-22 21:42
本发明专利技术涉及制氢技术领域,具体是一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,包括反应腔,所述反应腔内设置有块状氢化镁填料层。一种以氢化镁为储氢材料的制氢方法,本发明专利技术所块状氢化镁由MgH2和其他化学物质(M)混合压制而成,MgH2/M配比为10wt.%‑80wt.%,块状氢化镁为颗粒状或饼状。其中,颗粒状尺寸为直径1‑50mm的球形或不规则球形,饼状尺寸为底面直径或边长为1‑100mm,高为1‑50mm的圆饼或其他饼状形态。块状氢化镁在反应腔内进行堆填,颗粒间空隙变大,填料能量密度增加,有利于水蒸气到达填料各部位充分接触反应高效产氢,同时氢气从填料间逸出更加通畅以防反应腔内压力骤增。添加反应促进剂反应启动时间缩短,添加气体净化剂氢气品质提高。

A Method and Device for Hydrogen Production Using Magnesium Hydride as Hydrogen Storage Material

The invention relates to the technical field of hydrogen production, in particular to a hydrogen production device using magnesium hydride as hydrogen storage material, including a reaction chamber, in which a massive magnesium hydride packing layer is arranged. A method for hydrogen production using magnesium hydride as hydrogen storage material is described. The bulk magnesium hydride is made by mixing and pressing MgH2 and other chemical substances (M). The ratio of MgH2/M is 10wt.%80wt.%, and the bulk magnesium hydride is granular or cake. Among them, the particle size is spherical or irregular spherical with diameter of 1 50mm, the cake size is round cake or other cake shape with bottom diameter or side length of 1 100mm and height of 1 50mm. When the bulk magnesium hydride is filled in the reactor chamber, the void between particles becomes larger and the energy density of the filler increases, which is conducive to the full contact of water vapor to all parts of the filler and the efficient hydrogen production. At the same time, hydrogen escapes from the filler more smoothly to prevent the sudden increase of pressure in the reactor chamber. The start-up time of reaction was shortened by adding reaction promoter, and the quality of hydrogen gas was improved by adding gas purifier.

【技术实现步骤摘要】
一种以氢化镁为储氢材料的制氢方法及装置
本专利技术涉及制氢
,具体是一种以氢化镁为储氢材料的制氢方法及装置。
技术介绍
氢化镁(MgH2)是一种已知的储氢材料,可与水反应产生氢气,并放出大量的热量,化学应方程式如下:MgH2+2H2O→Mg(OH)2+2H2,△H=-268kJ/mol-MgH2上述的产氢方法叫做水解制氢。关于水解制氢有人提出气态-固态反应(gas–solidreaction),也就是水蒸气-氢化物水解反应,,从水箱用打水泵将液态水打出,通过加热器,液态水汽化成水蒸气,水蒸气进入反应腔内与氢化镁接触反应产生氢气,再将氢气导入燃料电池即可发电。因为氢化镁水解反应是放热,反应启动后反应腔的温度可维持100℃以上,高温的反应腔不会存在液态水,并且水解反应放出的热量可以加以利用,取代加热器使液态水汽化成水蒸气。反应腔的产氢速率决定燃料电池的发电功率,电堆发电性能及寿命受氢气品质影响。反应腔作为产氢的发生装置,内部结构及填料的堆填方式对产氢速率的控制、燃料的转化率、氢气品质及反应腔的安全性影响显著。在专利申请US2016/0023897A1中,氢化镁粉末颗粒直径<50μm本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,包括反应腔(4),所述反应腔(4)内设置有块状氢化镁填料层(6),其特征在于,所述块状氢化镁填料层(6)由块状氢化镁堆积而成,块状氢化镁为颗粒状或饼状,块状氢化镁由MgH2和其他化学物质(M)混合压制,M为Al、Mg、Zn或Fe中的一种,化学物质MgH2/M配比为10wt.%‑80wt.%,颗粒状尺寸为直径1‑50mm的球形或不规则球形,饼状尺寸为底面直径或边长为1‑100mm,高为1‑50mm的圆饼或其他饼状形态。

【技术特征摘要】
1.一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,包括反应腔(4),所述反应腔(4)内设置有块状氢化镁填料层(6),其特征在于,所述块状氢化镁填料层(6)由块状氢化镁堆积而成,块状氢化镁为颗粒状或饼状,块状氢化镁由MgH2和其他化学物质(M)混合压制,M为Al、Mg、Zn或Fe中的一种,化学物质MgH2/M配比为10wt.%-80wt.%,颗粒状尺寸为直径1-50mm的球形或不规则球形,饼状尺寸为底面直径或边长为1-100mm,高为1-50mm的圆饼或其他饼状形态。2.根据权利要求1所述的一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,其特征在于,实现块状氢化镁产氢的制氢装置由水箱(1)、打水泵(2)、蒸汽发生器(3)和反应腔(4)组成,所述反应腔(4)两端设置有氢气出口(9)和蒸汽入口(10)。3.根据权利要求2所述的一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,其特征在于,所述反应腔(4)外部设置隔热保温材料(8),隔热保温材料(8)为陶瓷纤维棉、陶瓷纤维纸、陶瓷纤维铝箔、玻璃棉或石墨纸中的一种。4.根据权利要求3所述的一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,其特征在于,所述反应腔(4)内壁包裹1-50mm厚的多孔保温材料(7),反应腔(4)上下两端放置1-50mm厚的多孔保温材料(7),多孔保温材料(7)为陶瓷纤维棉、硅酸铝陶瓷纤维毯、玻璃棉或岩棉中的一种,底端的多孔保温材料(7)上放置多孔网状材料(13),多孔网状材料(13)为铜、镍、硅酸盐或石墨中的一种,块状氢化镁填料层(6)置于多孔网状材料(13)之上。5.根据权利要求5所述的一种以氢化镁为储氢材料的制氢装置,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹建新秦悦谷杰人
申请(专利权)人:武汉市能智达科技有限公司
类型:发明
国别省市:湖北,42

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