一种产氢系统技术方案

本发明专利技术公开了一种产氢系统，包括反应器、水泵和储液箱，所述反应器具有进液口和出气口，其内用以装纳能与水反应产生氢气的产氢物质，所述储液箱具有补液口和出液口，所述储液箱的出液口与所述水泵的进水口连通，所述水泵的出水口与所述反应器的进液口连通，所述储液箱内用以装纳添加剂的水溶液，所述添加剂的水溶液的凝固点低于水的凝固点，所述产氢物质为MgH2和/或NaBH4，通过往储液箱中的水里面加入添加剂，从而使得添加剂水溶液的凝固点降低至0℃以下，从而使得整个产氢系统在低温环境下能随时启动制氢，无需先将储液箱内的液体加温至液化后才能进行产氢反应。至液化后才能进行产氢反应。至液化后才能进行产氢反应。

【技术实现步骤摘要】
一种产氢系统


[0001]本专利技术属于氢燃料电池领域，尤其涉及一种产氢系统。

技术介绍

[0002]MgH2和NaBH4均属于化学吸附型储氢材料，但化学吸附型储氢材料由于受到动力学和热力学的束缚，使得MgH2和NaBH4通过热解产氢受到了很严重的限制，MgH2的热解温度为300℃，NaBH4热解温度则高达475℃，水解需要在常温或者更高温才能高效放氢，但在负温条件下(0℃以下)，一方面水会发生凝固，导致固态储氢材料MgH2和NaBH4的水解无法进行，有人提出通过利用水蒸气与固态储氢材料发生气-固反应来制氢，这样会需要额外增加大功率的供电供热装置，并且是水溶液从凝固态变成气态需要很高的热量，耗电量大，另一方面储氢材料在负温下放氢动力学缓慢，这些问题都会导致储氢材料在低温环境(0℃以下)使用困难。

技术实现思路

[0003]为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种能在负温条件下灵活便捷的产生氢气的产氢装置。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：一种产氢系统，包括反应器、水泵和储液箱，所述反应器具有进液口和出气口，其内用以装纳能与水反应产生氢气的产氢物质，所述储液箱具有补液口和出液口，所述储液箱的出液口与所述水泵的进水口连通，所述水泵的出水口与所述反应器的进液口连通，所述储液箱内用以装纳添加剂的水溶液，所述添加剂的水溶液的凝固点低于水的凝固点，所述产氢物质为MgH2和/或NaBH4。
[0005]上述技术方案的有益效果在于：通过往储液箱中的水里面加入添加剂，从而使得添加剂水溶液的凝固点降低至0℃以下，从而使得整个产氢系统在低温环境下能随时启动制氢，无需先将储液箱内的液体加温至液化后才能进行产氢反应。
[0006]上述技术方案中还包括加热器，所述加热器具有进水口和出水口，所述水泵的出水口与所述加热器的进水口连通，所述加热器的出水口与所述反应器的进液口连通。
[0007]上述技术方案的有益效果在于：如此可通过加热器来对进入到反应器内的液体进行加热，使得反应器内的反应速度加快。
[0008]上述技术方案中所述添加剂为氯盐、酸类和醇类中的一种或多种的混合物。
[0009]上述技术方案的有益效果在于：其水溶液的凝固点明显低于水的凝固点，如此使得整个产氢系统能在更低的温度环境下灵活的运行。
[0010]上述技术方案中所述氯盐为MgCl2，其在添加剂水溶液中的浓度为1-70％。
[0011]上述技术方案的有益效果在于，MgCl2对水凝固点降低效果好，可使得其水溶液具有较低的凝固点，且MgCl2对产氢物质与水反应具有显著的促进作用，可加快氢气的产生。
[0012]上述技术方案中所述氯盐为LiCl、KCl、CuCl、CuCl2、FeCl2、FeCl3、CoCl2和NiCl2中的一种或多种的混合物。
[0013]上述技术方案的有益效果在于：其能明显降低水的凝固点。
[0014]上述技术方案中所述酸类为HCl、H2SO4、柠檬酸、苹果酸和醋酸中的一种或多种的混合物。
[0015]上述技术方案的有益效果在于：其能明显降低水的凝固点。
[0016]上述技术方案中所述醇类为甲醇、乙醇或二者的混合物，其在添加剂的水溶液中与水的质量比为0.01-1：1。
[0017]上述技术方案的有益效果在于：其对水凝固点的降低明显。
[0018]上述技术方案中所述醇类为丙醇、丁醇、乙二醇、丙二醇、丁二醇、丙三醇和丁三醇中的一种或多种的混合物。
[0019]上述技术方案的有益效果在于：其能明显降低水的凝固点。
[0020]上述技术方案中所述添加剂的水溶液中添加剂与水的质量比为0.01-1：1。
[0021]上述技术方案的有益效果在于：如此可根据需要来选择添加剂水溶液中添加剂的含量，如此来使得添加剂水溶液的凝固点不同。
[0022]上述技术方案中所述反应器中还添加有催化剂，所述催化剂与产氢物质混合均匀，所述催化剂为LiOH、NaOH、KOH、Cuo、MgO、CaO、Al、Mg、柠檬酸、苹果酸、硼酸、FeCl2、FeCl3、CoCl2、CuCl、CuCl2和NiCl2中一种或多种的混合物；所述催化剂与产氢物质的质量比为0-0.5:1。
[0023]上述技术方案的有益效果在于：此类物质对反应器内的产氢物质与水的反应具有催化作用，且其以固态存在，可制成粉末与产氢物质混合均匀。
附图说明
[0024]图1为本专利技术实施例所述产氢系统的结构简图；
[0025]图2为本专利技术实施例所述产氢系统启动后放氢流量曲线图；
[0026]图3为本专利技术实施例所述产氢系统启动后产氢率图。
[0027]图中：1反应器、2水泵、3储液箱、4加热器。
具体实施方式
[0028]以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。
[0029]如图1所示，本专利技术提供了一种产氢系统，包括反应器1、水泵2和储液箱3，所述反应器1具有进液口和出气口，其内用以装纳能与水反应产生氢气的产氢物质，所述储液箱3具有补液口和出液口，所述储液箱3的出液口与所述水泵2的进水口连通，所述水泵2的出水口与所述反应器1的进液口连通，所述储液箱3内用以装纳添加剂的水溶液，所述添加剂的水溶液的凝固点低于水的凝固点，所述产氢物质为MgH2和/或NaBH4(其中，所述产氢物质为MgH2和NaBH4时，两种物质在所述壳体内可分层分布或是二者混合均匀)，通过往储液箱中的水里面加入添加剂，从而使得添加剂水溶液的凝固点降低至0℃以下，从而使得整个产氢系统在低温环境下能随时启动制氢，无需先将储液箱内的液体加温至液化后才能进行产氢反应。
[0030]上述技术方案中还包括加热器，所述加热器具有进水口和出水口，所述水泵的出
水口与所述加热器的进水口连通，所述加热器的出水口与所述反应器的进液口连通，如此可通过加热器来对进入到反应器内的液体进行加热，使得反应器内的反应速度加快。
[0031]上述技术方案中所述添加剂为氯盐、酸类和醇类中的一种或多种的混合物，其水溶液的凝固点明显低于水的凝固点，如此使得整个产氢系统能在更低的温度环境下灵活的运行。
[0032]上述技术方案中所述氯盐为LiCl、KCl、CuCl、CuCl2、FeCl2、FeCl3、CoCl2和NiCl2中的一种或多种的混合物，其能明显降低水的凝固点，且其中的部分氯盐对反应器内的产氢反应具有促进作用。
[0033]上述技术方案中所述酸类为HCl、H2SO4、柠檬酸、苹果酸和醋酸中的一种或多种的混合物，其能明显降低水的凝固点，且柠檬酸、或苹果酸对反应器内的产氢反应具有促进作用。
[0034]上述技术方案中所述醇类为甲醇、乙醇或二者的混合物，其在添加剂的水溶液中与水的质量比为0.01-1：1，其对水凝固点的降低明显，且可促进产氢物质与水反应产生氢气。
[0035]上述技术方案中所述醇类为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种产氢系统，其特征在于，包括反应器(1)、水泵(2)和储液箱(3)，所述反应器(1)具有进液口和出气口，其内用以装纳能与水反应产生氢气的产氢物质，所述储液箱(3)具有补液口和出液口，所述储液箱(3)的出液口与所述水泵(2)的进水口连通，所述水泵(2)的出水口与所述反应器(1)的进液口连通，所述储液箱(3)内用以装纳添加剂的水溶液，所述添加剂的水溶液的凝固点低于水的凝固点，所述产氢物质为MgH2和/或NaBH4。2.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，还包括加热器(4)，所述加热器(4)具有进水口和出水口，所述水泵(2)的出水口与所述加热器(4)的进水口连通，所述加热器(4)的出水口与所述反应器(1)的进液口连通。3.根据权利要求1所述的产氢系统，其特征在于，所述添加剂为氯盐、酸类和醇类中的一种或多种的混合物。4.根据权利要求3所述的产氢系统，其特征在于，所述氯盐为MgCl2，其在添加剂水溶液中的浓度为1-70％。5.根据权利要求3所述的产氢系统，其特征在于，所述氯盐为LiCl、KCl、CuCl、CuC...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷杰人，汪雯婕，
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：