用于产生氢气的设备制造技术

一种具有两个或更多个储存器的用于产生氢气的设备，每个储存器储存反应物或反应物混合物，并且每个储存器耦合到将储存的反应物或反应物混合物以受控方式且以最佳速率注入反应室的装置，以使得在所述反应室中发生有效地产生氢气的化学反应。

Equipment for generating hydrogen

A device for generating hydrogen with two or more reservoirs, each of which stores reactants or reactant mixtures, and each reservoir is coupled to a device that injects the stored reactants or reactant mixtures into the reaction chamber in a controlled manner and at an optimal rate so that a chemical reaction that effectively generates hydrogen occurs in the reaction chamber.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生氢气的设备
本专利技术整体涉及氢气产生设备及其方法，并且更具体地讲，涉及通过将反应物受控注入反应室而产生氢气的这种设备和方法。
技术介绍
燃料电池发电系统通过氢气和空气的反应发电，并且可以为需要恒定电力供应的车辆、机器和其他设备提供电力。氢气源通常原位储存，这需要麻烦且昂贵的加压罐。当应用于车辆或其他移动机器时，问题扩展到储罐的额外重量和储罐所需的空间。对此问题的一个解决方案是靠近燃料电池现场产生氢气，使得只需要储存最少的氢气或无需储存氢气。可以通过将氢气与诸如化学氢化物之类的源材料分离的化学反应来产生氢气。与氢气相比，化学氢化物储存更安全。存在各种从氢化物产生氢气的解决方案，并且其中大多数使用容纳一定量化学氢化物的某种反应室。然后将诸如水之类的液体注入该反应室，随后发生的化学反应产生氢气。这些氢气产生系统的一个问题是，一旦化学氢化物燃料耗尽，大多数情况下必须移除反应室。然后在某些情况下用化学氢化物重新填充，并重复使用。然而，在某些情况下，昂贵的反应室不能重复使用，而是被丢弃。在这些情况中的任一种情况下，用完整的反应室替换空的反应室可能是麻烦且繁琐的。在另一种已知的解决方案中，不移除反应室，而是现场加入反应物。这带来了其自身的问题，其中最大的问题是难以将反应物加入反应室，以及这样做所需的时间。时间因素在诸如乘用车之类的应用中尤为重要。在加注站等待超过几分钟通常会使其变得不可行。所有上述解决方案共有的问题是难以精细控制化学反应。取决于反应室的几何形状，化学氢化物的体积随着其消耗而改变，因此使得反应速率并因此使得产生的氢气量难以控制。准确控制反应速率对于实现最佳的化学反应和有效的氢气产生也是重要的。
技术实现思路
技术问题在通过两种或更多种反应物之间的化学反应实现的氢气产生设备中，反应室需要连续补充反应物。在通过两种或更多种反应物之间的化学反应实现的氢气产生设备中，反应室具有有限的储存反应物的体积。在通过两种或更多种反应物之间的化学反应实现的氢气产生设备中，预填充的反应室具有有限的有效产生氢气的体积和几何形状。在通过两种或更多种反应物之间的化学反应实现的氢气产生设备中，需要保留昂贵的反应室。在通过两种或更多种反应物之间的化学反应实现的氢气产生设备中，需要精细和准确地控制反应速率，以便有效地产生氢气。在移动燃料电池应用中，储存氢气体积大，容量有限，并且可能是危险的。问题解决方案本专利技术试图通过提供一种具有两个或更多个储存器的用于产生氢气的设备来克服上述缺点，每个储存器储存反应物或反应物混合物，并且每个储存器耦合到将储存的反应物或反应物混合物以受控方式且以最佳速率注入反应室的装置，以使得在反应室中发生有效地产生氢气的化学反应。因此，本专利技术涉及在反应室外部储存产生氢气的化学反应所需的各种源反应物，然后以最佳速率将这些材料受控注入反应室，以便有效地产生氢气。本专利技术还涉及一种用于产生氢气的设备，该设备包括：反应室；容纳第一反应物的第一反应物储存器；容纳第二反应物的第二反应物储存器；将所述第一反应物注入所述反应室的装置；将所述第二反应物注入所述反应室的装置；用于储存所述产生的氢气的缓冲罐，所述缓冲罐设有压力传感器，用于测量所述缓冲罐内的压力；基于所述测量的缓冲罐内的压力计算所述将第一反应物注入所述反应室和所述将第二反应物注入所述反应室的最佳速率的装置，所述最佳速率是产生最多所述氢气的速率；以及控制将所述第一反应物和所述第二反应物注入所述反应室的速率的装置。在本专利技术的一个方面，第一反应物是化学氢化物。将第一反应物注入反应室的装置是注射器，诸如泵式注射器、螺旋进料器或机械致动器。第二反应物是水或蒸汽。将所述蒸汽注入所述反应室的装置是泵和喷嘴。在本专利技术的另一方面，提供了一种测量所述反应室内的温度和压力的装置。该测量的反应室内的温度和压力可用于计算所述将第一反应物注入所述反应室和所述将第二反应物注入所述反应室的最佳速率，或者用于在所述测量的反应室内的温度和压力达到预定水平时停止反应。本专利技术还涉及一种用于产生氢气的设备，该设备包括：反应室；容纳第一反应物的第一反应物储存器；容纳第二反应物的第二反应物储存器；容纳第三反应物的第三反应物储存器，用于将所述第一反应物注入所述反应室的装置；将所述第二反应物注入所述反应室的装置；将所述第三反应物注入所述反应室的装置；用于储存所述产生的氢气的缓冲罐，所述缓冲罐设有压力传感器，用于测量所述缓冲罐内的压力；基于所述测量的缓冲罐内的压力计算所述将第一反应物注入所述反应室、所述将第二反应物注入所述反应室和所述将第三反应物注入所述反应室的最佳速率的装置，所述最佳速率是产生最多所述氢气的速率；以及控制将所述第一反应物、所述第二反应物和所述第三反应物注入所述反应室的速率的装置。在本专利技术的一个方面，第一反应物是化学氢化物。将第一反应物注入反应室的装置是注射器，诸如泵式注射器、螺旋进料器或机械致动器。第二反应物是催化剂，诸如金属基催化剂、液体催化剂或有机催化剂。第三反应物是水或蒸汽。将所述蒸汽注入所述反应室的装置是泵和喷嘴。在本专利技术的另一方面，提供了一种测量所述反应室内的温度和压力的装置。该测量的反应室内的温度和压力可用于计算所述将第一反应物注入所述反应室、所述将第二反应物注入所述反应室以及所述将第三反应物注入所述反应室的最佳速率，或者用于在所述测量的反应室内的温度和压力达到预定水平时停止反应。本专利技术还涉及一种用于产生氢气的设备，该设备包括：反应室；容纳第一反应物的第一反应物储存器；容纳第二反应物的第二反应物储存器；容纳第三反应物的第三反应物储存器，用于混合所述第一反应物和所述第二反应物的混合单元；用于将所述第三反应物注入所述反应室的第三反应物注入装置；用于储存所述产生的氢气的缓冲罐，所述缓冲罐设有压力传感器，用于测量所述缓冲罐内的压力；基于所述测量的缓冲罐内的压力计算所述混合第一反应物和第二反应物以及所述将第三反应物注入所述反应室的最佳速率的装置，所述最佳速率是产生最多所述氢气的速率；以及控制混合所述第一反应物和第二反应物以及将所述第三反应物注入所述反应室的速率的装置。在本专利技术的一个方面，第一反应物是化学氢化物。将第一反应物注入反应室的装置是注射器，诸如泵式注射器、螺旋进料器或机械致动器。第二反应物是催化剂，诸如金属基催化剂、液体催化剂或有机催化剂。第三反应物是水或蒸汽。将所述蒸汽注入所述反应室的装置是泵和喷嘴。在本专利技术的另一方面，提供了一种测量所述反应室内的温度和压力的装置。该测量的反应室内的温度和压力可用于计算所述将第一反应物注入所述反应室、所述将第二反应物注入所述反应室以及所述将第三反应物注入所述反应室的最佳速率，或者用于在所述测量的反应室内的温度和压力达到预定水平时停止反应。在本专利技术的另一方面，还提供了一种位于所述反应室之后的过滤器，所述过滤器适于从所产生的氢气中过滤掉任何不需要的副产物。本专利技术还涉及一种产生氢气的方法，该方法包括以下步骤：a.储存产生氢气的化学反应所需的至少两种反应物，每种反应物储存在反应物储存器中；b.将每种反应物注入反应室，使得产生氢气；c.测量缓冲罐内的压力值；以及d.使用所述测量的压力值计算所述将每种反应物注入反应室的最佳速率。本专利技术还涉及一种用于产生氢气的设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于产生氢气的设备，包括：反应室(10)；容纳第一反应物的第一反应物储存器(20)；容纳第二反应物的第二反应物储存器(30)；用于将所述第一反应物注入所述反应室(10)的第一反应物注入装置(25)；用于将所述第二反应物注入所述反应室(10)的第二反应物注入装置(35)；用于储存所述产生的氢气的缓冲罐(80)，所述缓冲罐(80)设有压力传感器(81)，用于测量所述缓冲罐(80)内的压力；基于所述测量的缓冲罐(80)内的压力计算所述将第一反应物注入所述反应室(10)和所述将第二反应物注入所述反应室(10)的最佳速率的装置；以及控制将所述第一反应物和所述第二反应物注入所述反应室(10)的速率的装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于产生氢气的设备，包括：反应室(10)；容纳第一反应物的第一反应物储存器(20)；容纳第二反应物的第二反应物储存器(30)；用于将所述第一反应物注入所述反应室(10)的第一反应物注入装置(25)；用于将所述第二反应物注入所述反应室(10)的第二反应物注入装置(35)；用于储存所述产生的氢气的缓冲罐(80)，所述缓冲罐(80)设有压力传感器(81)，用于测量所述缓冲罐(80)内的压力；基于所述测量的缓冲罐(80)内的压力计算所述将第一反应物注入所述反应室(10)和所述将第二反应物注入所述反应室(10)的最佳速率的装置；以及控制将所述第一反应物和所述第二反应物注入所述反应室(10)的速率的装置。2.根据权利要求1所述的用于产生氢气的设备，其中所述第一反应物是化学氢化物。3.根据权利要求1所述的用于产生氢气的设备，其中所述第一反应物是包含化学氢化物和催化剂的混合物的预混化学品。4.根据权利要求2所述的用于产生氢气的设备，其中注入所述反应室(10)的所述第一反应物注入装置(25)是泵式注射器。5.根据权利要求2所述的用于产生氢气的设备，其中注入所述反应室(10)的所述第一反应物注入装置(25)是螺旋进料器。6.根据权利要求2所述的用于产生氢气的设备，其中注入所述反应室(10)的所述第一反应物注入装置(25)是机械致动器。7.根据权利要求1所述的用于产生氢气的设备，其中所述第二反应物是水。8.根据权利要求7所述的用于产生氢气的设备，其中所述气态反应物是蒸汽。9.根据权利要求7所述的用于产生氢气的设备，其中将所述蒸汽注入所述反应室(10)的所述装置是泵和喷嘴。10.根据权利要求1所述的用于产生氢气的设备，还包括测量所述反应室(10)内的温度和压力的装置。11.根据权利要求10所述的用于产生氢气的设备，其中所述测量的反应室内的温度和压力用于计算所述将第一反应物注入所述反应室(10)和所述将第二反应物注入所述反应室(10)的最佳速率。12.根据权利要求10所述的用于产生氢气的设备，其中如果所述测量的反应室内的温度和压力达到预定水平，则停止所述反应。13.一种用于产生氢气的设备，包括：反应室(10)；容纳第一反应物的第一反应物储存器(20)；容纳第二反应物的第二反应物储存器(30)，容纳第三反应物的第三反应物储存器(30)；用于将所述第一反应物注入所述反应室(10)的第一反应物注入装置(25)；用于将所述第二反应物注入所述反应室(10)的第二反应物注入装置(35)；用于将所述第三反应物注入所述反应室(10)的第三反应物注入装置(45)；用于储存所述产生的氢气的缓冲罐(80)，所述缓冲罐(80)设有压力传感器(81)，用于测量所述缓冲罐(80)内的压力；基于所述测量的缓冲罐(80)内的压力计算所述将第一反应物注入所述反应室(10)和所述将第二反应物注入所述反应室(10)的最佳速率的装置；以及控制将所述第一反应物、所述第二反应物和所述第三反应物注入所述反应室(10)的速率的装置。14.根据权利要求13所述的用于产生氢气的设备，其中所述第一反应物是化学氢化物。15.根据权利要求13所述的用于产生氢气的设备，其中注入所述反应室(10)的所述第一反应物注入装置(25)是泵式注射器。16.根据权利要求14所述的用于产生氢气的设备，其中注入所述反应室(10)的所述第一反应物注入装置(25)是螺旋进料器。17.根据权利要求14所述的用于产生氢气的设备，其中注入所述反应室(10)的所述第一反应物注入装置(25)是机械致动器。18.根据权利要求13所述的用于产生氢气的设备，其中所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢晋扬，余玉健，伍国富，
申请(专利权)人：银河测试有限公司，
类型：发明
国别省市：马来西亚,MY