【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从液态氢载体提取氢气的批量系统和方法
[0001]相关申请的交叉参考。
[0002]本申请要求2018年4月17日提交的美国临时申请号62/658,635和2018年8月27日提交的美国临时申请号62/723,331的权益。上述每个申请通过参考以其整体并入本文。
[0003]本公开总体上涉及用于从液态氢载体提取氢的系统。特别地，本公开涉及使用放置在氢气反应器中的催化剂用于从液态氢载体获得氢的系统。
技术介绍
[0004]由于化石燃料的供应有限以及其对于气候和环境的不利影响，因此寻求清洁、丰富和可持续的替代能源已成为全球优先事项。尽管诸如太阳能、风能和氢气的能源可满足世界的能源需求，但是寻找可有效存储和/或转换能源的材料仍然面临着显著挑战。
[0005]近年来，氢气已成为用于清洁能源生产的越来越有吸引力的资源。具有在任何燃料中单位质量能量最高的氢气可为例如汽车、自行车、飞机或其它电动交通工具的移动装置提供高效的零排放能源。然而，仍然需要解决涉及从液态氢载体提取氢气的显著挑战，以便使用氢气，用于运输目...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于从液态氢载体提取氢气的系统，包括：氢气反应器，包括催化剂，所述催化剂被配置为在暴露于液态氢载体之后产生氢气；液态氢载体通道，用于使液态氢载体流动到所述氢气反应器中；以及氢气出口，所产生的氢气从所述氢气反应器流动通过所述氢气出口；其中，所述系统被配置为使得响应于所述氢气反应器内部压力的增加，所述氢气反应器内的液态氢载体的体积减小；以及其中，所述系统被配置为使得响应于所述反应器内部压力的降低，所述氢气反应器内的液态氢载体的体积增加。2.根据权利要求1所述的系统，其中，氢气产生速率的增加由催化剂暴露于所述液态氢载体的增加导致。3.根据权利要求1所述的系统，其中，氢气产生速率的降低由催化剂暴露于所述液态氢载体的减少导致。4.根据权利要求1所述的系统，还包括气体流出阀，所述气体流出阀被配置为控制通过所述氢气出口的氢气流速。5.根据权利要求1所述的系统，还包括液态氢载体储存器，所述液态氢载体储存器通过所述液态氢载体通道流体连接到所述氢气反应器。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述系统被配置为使得响应于所述液态氢载体储存器与所述氢气反应器之间的正压差，所述液态氢载体从所述液态氢载体储存器流动到所述氢气反应器。7.根据权利要求5所述的系统，其中，所述液态氢载体储存器相对于所述氢气反应器定位，使得液态氢载体从所述液态氢载体储存器到所述氢气反应器的流动由重力促进。8.根据权利要求5所述的系统，其中，所述液态氢载体经由所述液态氢载体通道从所述液态氢载体储存器流动到所述氢气反应器的速率响应于所述氢气反应器与所述液态氢载体储存器之间的压差。9.根据权利要求5所述的系统，其中，所述液态氢载体储存器被配置为从液态氢载体罐接收液态氢载体。10.根据权利要求5所述的系统，其中，所述液态氢载体储存器被配置为容纳所述液态氢载体和气体。11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述液态氢载体储存器中的气体包括氢气。12.根据权利要求10所述的系统，其中，所述液态氢载体储存器中的气体包括惰性气体。13.根据权利要求11所述的系统，还包括气体连接通道，用于使氢气在所述氢气反应器与所述液态氢载体储存器之间流动，所述气体连接通道包括气体连接阀。14.根据权利要求13所述的系统，其中，所述气体连接通道被配置为使所述氢气反应器与所述液态氢载体储存器之间的压力相等。15.根据权利要求13所述的系统，还包括：反应器压力传感器，被配置为测量所述氢气反应器中的压力；储存器压力传感器，被配置为测量所述液态氢载体储存器中的压力；以及压力控制器，被配置为响应于所述氢气反应器和所述液态氢载体储存器之间的压差而打开和关闭所述气体连接阀。
16.根据权利要求1所述的系统，还包括：反应器温度传感器，被配置为提供指示与所述氢气反应器相关联的温度的输出，控制系统，被配置为响应于所述反应器温度传感器的输出而导致所述氢气反应器的冷却，以减小与所述氢气反应器相关联的温度与目标温度值之间的差。17.根据权利要求16所述的系统，其中，所述控制系统被配置为将所述氢气反应器中的温度维持在40至200摄氏度的温度范围内。18.根据权利要求1所述的系统，其中，所述氢气反应器还包括：废液态氢载体储存器；以及废液态氢载体导管，被配置为将废液态氢载体从所述氢气反应器运送到所述废液态氢载体储存器，所述废液态氢载体导管包括废液态氢载体导管阀。19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述废液态氢载体导管被配置为当所述氢气反应器中的压力变化率低于阈值时使所述废液态氢载体从所述氢气反应器流动。20.使用氢气反应器以及由液态氢载体通道流体连接到所述氢气反应器的液态氢载体储存器用于从液态氢载体提取氢气的方法，所述方法包括：响应于所述氢气反应器与所述液态氢载体储存器之间的压差，使液态氢载体在所述液态氢载体储存器与所述氢气反应器之间通过所述液态氢载体通道流动；通过将催化剂的表面暴露于所述液态氢载体而在所述氢气反应器中提取氢气，催化剂被设置在所述氢气反应器内；以及使来自所述氢气反应器的氢气经由氢气出口流动。21.根据权利要求20所述的方法，还包括：通过使气体经由气体储存器导管流动到所述液态氢载体储存器中而增加所述液态氢载体储存器中的压力。22.根据权利要求20所述的方法，还包括：通过使气体经由气体储存器导管流动离开所述液态氢载体储存器而降低所述液态氢载体储存器中的压力。23.根据权利要求20所述的方法，还包括：打开气体连接通道的气体连接阀，所述气体连接通道将所述氢气反应器和所述液态氢载体储存器连接，打开所述气体连接阀导致氢气在所述氢气反应器和所述液态氢载体储存器之间经由所述气体连接通道的流动；以及关闭所述气体连接阀导致氢气在所述氢气反应器和所述液态氢载体储存器之间经由所述气体连接通道的流动终止。24.使用氢气反应器以及流体连接到所述氢气反应器的液态氢载体储存器用于从液态氢载体提取氢气的方法，所述方法包括：响应于重力，使液态氢载体从所述液态氢载体储存器通过第一液态氢载体通道流动到所述氢气反应器中；将催化剂的表面暴露于液态氢载体，催化剂被设置在所述氢气反应器内；响应于催化剂的表面暴露于液态氢载体，在所述氢气反应器中提取氢气；使氢气从所述氢气反应器经由气体连接通道流动到所述液态氢载体储存器中；使氢气从所述氢气反应器经由氢气出口流动；以及
响应于所述氢气反应器与所述液态氢载体储存器之间的压差，使液态氢载体在所述液态氢载体储存器与所述氢气反应器之间通过第二液态氢载体通道流动。25.使用液态氢载体用于提取氢气的系统，所述系统包括：氢气反应器，包括壳体，所述壳体被配置为保持液态氢载体；以及催化剂，被配置为当液态氢载体存在于所述氢气反应器中时选择性地移动进入以及离开液态氢载体，以响应于催化剂与液态氢载体之间的接触而产生氢气。26.根据权利要求25所述的系统，其中，所述催化剂被配置为当所述液态氢载体存在于所述氢气反应器中时线性地移动进入以及离开所述液态氢载体。27.根据权利要求26所述的系统，还包括：机械连杆，附接到所述催化剂；以及马达，被配置为经由所述机械连杆控制所述催化剂的运动。28.根据权利要求25所述的系统，其中，所述催化剂被配置为围绕轴线旋转，其中，围绕所述轴线的旋转被配置为增加或减少暴露于所述液态氢载体的所述催化剂的表面积的量。29.根据权利要求25所述的系统，其中，所述氢气反应器的所述壳体包括可收缩囊。30.根据权利要求25所述的系统，还包括：液态氢载体导管，用于将所述液态氢载体输送进入以及离开所述氢气反应器；以及氢气导管，用于使氢气流动离开所述氢气反应器。31.根据权利要求25所述的系统，还包括：压力传感器，被配置为产生指示与所述氢气反应器相关联的压力的输出；以及控制系统，被配置为导致所述催化剂移动一定量，所述一定量基于目标压力值和如由所述压力传感器的输出指示的与所述氢气反应器相关联的压力之间的差而确定。32.根据权利要求25所述的系统，还包括：温度传感器，被配置为产生指示与所述氢气反应器相关联的温度的输出；以及控制系统，被配置为响应于目标温度值和如由所述温度传感器的输出指示的与所述氢气反应器相关联的温度之间的感测差而导致所述氢气反应器的冷却。33.使用液态氢载体用于提取氢气的系统，所述系统包括：氢气反应器，包括壳体；催化剂，被设置在所述壳体内；以及至少一个可移动元件，被配置为相对于所述催化剂选择性地移动所述液态氢载体，以便改变暴露于所述液态氢载体的所述催化剂的表面积。34.根据权利要求33所述的系统，其中，所述可移动元件包括具有第一侧和第二侧的活塞，所述第一侧相邻于所述液态氢载体，其中，所述可移动元件的运动通过所述第一侧和所述第二侧处的压力之间的压差而激活。35.根据权利要求33所述的系统，其中，所述可移动元件包括具有第一侧和第二侧的活塞，所述第一侧相邻于所述液态氢载体，其中，所述可移动元件被配置为在机械控制的影响下移动，所述机械控制包括马达驱动的机械连杆。36.根据权利要求33所述的系统，其中，所述可移动元件包括具有第一侧和第二侧的活塞，所述第一侧相邻于所述液态氢载体，其中，所述可移动元件被配置为在弹簧的影响下移动。
37.使用液...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗马，
申请(专利权)人：以列特环球能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：
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