一种基于铝水反应的脉管热氢联产系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于铝水反应的脉管热氢联产系统和方法，系统包括：铝水反应室、脉管装置、热量回收装置和氢气回收装置，铝水反应室侧壁和顶部分别设有进液口和输气口，脉管装置包括脉管进气管道、同时设置在脉管装置的脉管冷端的冷端回热丝网和脉管回气阀、设置在脉管装置的脉管热端的气库调节阀，脉管装置通过脉管进气管道与铝水反应室的输气口连接，脉管装置的脉管热端与热量回收装置连接，气库调节阀连接设置有储氢气库，脉管回气阀与所述氢气回收装置连接。本发明专利技术将脉管和热氢结合，同时利用氢气和其压力能转化成的热量，具有高能源利用率，绿色环保且无碳排放，反应后液态金属和氢氧化铝可回收利用，氢气使用的产物也只有水。

A Vascular Hot Hydrogen Co-production System and Method Based on Aluminum-Water Reaction

The invention discloses a system and method for co-production of heat and hydrogen based on aluminium-water reaction. The system comprises an aluminium-water reaction chamber, a vasculature device, a heat recovery device and a hydrogen recovery device. The side wall and the top part of the aluminium-water reaction chamber are respectively provided with an inlet and a gas delivery port. The vasculature device includes a vasculature intake pipeline, a cold-end regeneration wire network and a vasculature tube at the cold end of the vasculature device. The return valve and the gas reservoir regulating valve at the hot end of the pipeline are connected with the gas inlet of the aluminum-water reaction chamber through the pipeline intake pipeline, the hot end of the pipeline is connected with the heat recovery device, the gas reservoir regulating valve is connected with the hydrogen storage gas reservoir, and the return valve of the pipeline is connected with the hydrogen recovery device. The invention combines the pulse tube with hot hydrogen, utilizes the heat converted by hydrogen and its pressure energy, has high energy utilization rate, environmental protection and no carbon emission, and can recycle liquid metal and aluminium hydroxide after reaction, and only water is used as the product of hydrogen.

【技术实现步骤摘要】
一种基于铝水反应的脉管热氢联产系统及方法
本专利技术涉及新型清洁能源的高效利用领域，更具体地，涉及一种基于铝水反应的脉管热氢联产系统及方法。
技术介绍
面对日益增长的能源需求和日趋严重的环境问题，人类亟需寻找开发可再生清洁能源。氢气以其极高的能量密度和清洁燃烧的特点，被认为是一种极具前景的清洁能源。目前市场上主流的产氢方式是通过天然气、煤、汽油、柴油的重整或甲醇的裂解获取氢气，一方面，原料本身储量有限，不可再生；另一方面，反应过程复杂，会排放大量温室气体。电解水和光解水制氢也是目前人们研究的热点，但其能源效率有待进一步提高。铝，作为地壳中含量最多的金属元素，可通过水解生成氢气，而且能量密度高达29MJ/kg，因此是一种环境友好的能源载体。但是，当铝暴露在空气中，表面会生成一层致密的氧化膜，从而阻止铝水反应进一步进行。研究发现，镓基液态金属能在室温下破坏铝的氧化膜，沿着铝晶界扩散进入铝内部，增强铝的反应活性，从而，实现了及时快速制氢。脉管，利用交变压力波在管内形成轴向温度梯度，在热端换热器生成大量压缩热，整个系统内无运动部件，在各行各业均有着广泛的应用前景。将脉管和氢气生产相结合，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于铝水反应的脉管热氢联产系统，其特征在于，包括：铝水反应室、脉管装置、热量回收装置和氢气回收装置；所述铝水反应室的侧壁和顶部分别开设有进液口和输气口，所述脉管装置包括脉管进气管道、同时设置在所述脉管装置的脉管冷端上的冷端回热丝网和脉管回气阀、及设置在所述脉管装置的脉管热端上的气库调节阀，所述脉管装置通过脉管进气管道与所述铝水反应室的输气口连接，所述脉管装置的脉管热端与所述热量回收装置连接，所述气库调节阀连接设置有储氢气库，所述脉管回气阀与所述氢气回收装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于铝水反应的脉管热氢联产系统，其特征在于，包括：铝水反应室、脉管装置、热量回收装置和氢气回收装置；所述铝水反应室的侧壁和顶部分别开设有进液口和输气口，所述脉管装置包括脉管进气管道、同时设置在所述脉管装置的脉管冷端上的冷端回热丝网和脉管回气阀、及设置在所述脉管装置的脉管热端上的气库调节阀，所述脉管装置通过脉管进气管道与所述铝水反应室的输气口连接，所述脉管装置的脉管热端与所述热量回收装置连接，所述气库调节阀连接设置有储氢气库，所述脉管回气阀与所述氢气回收装置连接。2.根据权利要求1所述的基于铝水反应的脉管热氢联产系统，其特征在于，所述热量回收装置包括相互连接的用户端和脉管热端换热器，所述脉管热端换热器与所述脉管装置的脉管热端连接。3.根据权利要求1所述的基于铝水反应的脉管热氢联产系统，其特征在于，所述氢气回收装置包括氢气过滤器和氢气收集器，所述氢气过滤器的进气口与所述脉管装置的脉管回气阀连接，所述氢气收集器与所述氢气过滤器的氢气出口连接，所述氢气过滤器上还设置有杂质出口。4.根据权利要求1-3任一项所述的基于铝水反应的脉管热氢联产系统，其特征在于，所述铝水反应室为耐高温耐高压密封装置，所述铝水反应室内放置有相互接触的铝料和液态金属。5.根据权利要求4所述的基于铝水反应的脉管热氢联产...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐硕，刘静，
申请(专利权)人：中国科学院理化技术研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11