一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置，包括石英砂、压力探测设备，还具有控制电路，石英砂布设在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的石英管内金属锡的上部，压力探测设备安装在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的连接座侧端；控制电路包括稳压电源、延时子电路和报警子电路；稳压电源、延时子电路和报警子电路和压力探测设备电性连接。本新型石英砂层可直接覆盖于液态金属表面，利用石英层具有透气特性，既能保证反应生成的氢气顺利通过石英砂层，又能有效抑制金属蒸气挥发进入排气管，显著降低了液态金属蒸发几率。本新型当石英管内因各种原因压力过高时，蜂鸣器会发声提示工作人员处置，防止了压力过大导致各种不可预见事故的发生。事故的发生。事故的发生。
【技术实现步骤摘要】
一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置
[0001]本技术涉及氢气制备辅助机构
，特别是一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置。
技术介绍
[0002]由于全球能源需求急剧增加，化石燃料等不可再生能源面临枯竭的危险，化石燃料对环境的影响也不容忽视，所以，开发和利用新能源成为越来越迫切的要求。在众多新能源燃料中，氢气作为能源燃料，它被认为是理想的清洁高能燃料，越来越受到人们的关注。但现有技术中，由于氢气的制取成本高，在生活和生产中大量使用氢能源还存在一定困难。因此研究和开发更为先进的制氢新工艺技术是解决廉价氢源的重要保证，新工艺技术应在降低生产装置投资和减少生产成本方面具有明显的突破。
[0003]利用甲烷制氢，具有成本低，规模效应显著等优点，且生产纯度高，生产效率高，但是现有技术还存在一定的不足。因此本申请人为了克服上述问题，提交了专利号“202110543757.5”、专利名称“一种液态金属高温裂解甲烷制氢反应器”的专利申请，如图1所示，其应用制备氢气中，反应气体甲烷通过进气管21进入石英管底部缓冲区5，并经支撑板4气孔41（开孔）进入扩散器3下，再由扩散器3若干微孔31导入反应区13，在反应区13（石英管2内部）中与高温液态锡14充分接触，并裂解成氢气和碳黑（甲烷高温裂解制氢是个强吸热反应，甲烷分子获得能量，使得甲烷分子C
‑
H键断裂，进而转化为氢气分子和固体碳）。氢气通过排气管91进入后端氢气罐，经氢气罐相关处理系统分离后，可获得高纯度氢气；反应区裂解的碳黑漂浮于液态金属14表面，经一定时间后可打开上连接座9对其进行收集；该专利技术利用液态金属（锡）高温裂解甲烷制氢，纯度高、裂解率高，可制备高纯氢气，同时其副产物碳黑具有纯度高、良好的热导性等优异特点，具有较广泛的用途；该专利技术采用的扩散器，可使气体均匀分散，在上升过程中与液态锡14充分接触，增大反应界面，提高裂解率；同时扩散器3在缓冲区进入的甲烷气体压强的作用下，可支撑液态锡，不会进入扩散器3内部空隙。采用金属保护管1，同时底部填充与保温层7相同材料，起保温、减震保护作用，防止了石英管2在安装及使用过程中碎裂。通过上述，该专利技术能有效制备出氢气，为甲烷制氢提供了有利技术支撑。
[0004]虽然一种液态金属高温裂解甲烷制氢反应器实现了有效利用甲烷制备氢气，为甲烷制氢提供了有利技术支撑。但是应用中由于高温影响，液态锡会因为蒸发造成液态金属的损失，进而对液态金属高温裂解甲烷制氢反应器后续制备氢气带来了影响。还有就是，蒸发的液态金属进入排气管91内后由于温度降低会凝结固化在排气管91内的内壁，逐渐把排气管堵塞，进而会造成制备后氢气无法有效排出，同样会对液态金属高温裂解甲烷制氢反应器后续制备氢气带来影响。最后就是，液态金属高温裂解甲烷制氢反应器由于没有一种配套的压力监测装置，当反应区13（石英管2内部）因各种原因造成气压升高时（比如加热液态锡14的加热设备温控器发生故障导致石英管内温度异常升高进而造成压力变大，或者反应区内上端产生的上浮碳黑过多没有及时清除、造成反应器内空间变小进而造成压力过
高），会对石英管的使用寿命带来影响，且也会对高温裂解甲烷制备氢气带来影响，极端情况下还会因为压力过高造成石英管爆裂。综上，因此液态金属高温裂解甲烷制氢反应器还存在改进的余地，提供一种协同一种液态金属高温裂解甲烷制氢反应器使用，能效减少液态金属蒸发进入排气管内，且能实时监测石英管内部压力的装置显得尤为必要。
技术实现思路
[0005]为了克服现有液态金属高温裂解甲烷制氢反应器因结构所限，无法有效减少液态金属蒸发带来的影响，以及不具有压力监测设备存在安全隐患的弊端，本技术提供了协同液态金属高温裂解甲烷制氢反应器使用，在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的石英管内上部设置有漂浮于液态金属上的石英砂，利用石英层具有的透气特性，既能保证反应生成的氢气顺利通过石英砂层，又能有效抑制液态金属蒸气挥发进入排气管，且不影响反应生成的碳排出，显著降低了液态金属蒸发的几率，还具有压力探测设备及控制电路，在压力超高时能每间隔一定时间提示工作人员进行处置，防止了压力过大导致各种不可预见事故的一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置。
[0006]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
[0007]一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置，包括石英砂、压力探测设备，其特征在于还具有控制电路；所述石英砂有若干量，石英砂布设在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的石英管内液态金属的上部，石英砂层的厚度在10
‑
50mm之间，压力探测设备安装在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的上连接座侧端；所述控制电路包括稳压电源、延时子电路和报警子电路；所述稳压电源、延时子电路和报警子电路安装在电气控制箱内；所述压力探测设备的信号输出端和报警子电路的控制输入端电性连接，报警子电路的控制输出端和延时子电路的信号输入端电性连接，延时子电路的信号输出端和报警子电路的信号输入端电性连接。
[0008]进一步地，所述石英砂的粒径分别为10目、20目、40目，其比例为1:2:1。
[0009]进一步地，所述稳压电源是交流转直流开关电源模块。
[0010]进一步地，所述压力探测设备是水冷式高温压力变送器。
[0011]进一步地，所述延时子电路包括可调电阻、NPN三极管、极性电容、电阻，可调电阻、NPN三极管、极性电容、电阻之间电性连接，可调电阻一端和NPN三极管基极连接，NPN三极管集电极和电容负极连接，电容正极和第一只电阻一端、第二只电阻一端连接。
[0012]进一步地，所述报警子电路包括继电器、蜂鸣器和NPN三极管，继电器、蜂鸣器和NPN三极管之间电性连接，NPN三极管集电极和第一只继电器负极电源输入端连接，第一只继电器正极及控制电源输入端连接，第一只继电器常闭触点端和蜂鸣器正极电源输入端连接，第一只继电器的常开触点端和第二只继电器正极电源输入端连接，NPN三极管发射极和蜂鸣器负极电源输入端连接。
[0013]本技术有益效果是：本技术协同液态金属高温裂解甲烷制氢反应器使用，利用石英砂密度比液态金属小的特点，石英砂层可直接覆盖于液态金属锡表面，无需其他支撑结构，既能较好的适应反应器的石英管形成的反应区内形状，又能随液态金属液面变化而实时变化。本技术利用石英层具有透气特性，既能保证反应生成的氢气顺利通过石英砂层，又能有效抑制液态金属蒸气挥发进入排气管，且不影响液态金属高温裂解甲
烷制氢反应器反应生成的碳排出，石英砂层的厚度根据甲烷进气量的不同可进行调节，且方便快捷，显著降低了液态金属蒸发的几率。本新型中，当石英管内因各种原因压力过高时，压力探测设备探测到后能经控制电路每间隔一定时间，经蜂鸣器发声提示工作人员进行处置，防止了压力过大导致各种不可预见事故的发生。基于上述，本技术具有好的应用前景。
附图说明
[0014]图1是本技术整体结构示意图。
[0015]图2是本技术局本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置，包括石英砂、压力探测设备，其特征在于还具有控制电路；所述石英砂有若干量，石英砂布设在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的石英管内液态金属的上部，石英砂层的厚度在10
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50mm之间，压力探测设备安装在液态金属高温裂解甲烷制氢反应器的上连接座侧端；所述控制电路包括稳压电源、延时子电路和报警子电路；所述稳压电源、延时子电路和报警子电路安装在电气控制箱内；所述压力探测设备的信号输出端和报警子电路的控制输入端电性连接，报警子电路的控制输出端和延时子电路的信号输入端电性连接，延时子电路的信号输出端和报警子电路的信号输入端电性连接。2.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置，其特征在于，石英砂的粒径分别为10目、20目、40目，其比例为1:2:1。3.根据权利要求1所述的一种甲烷制氢设备应用的液态金属蒸气抑制装置，其特征在于，稳压电源是交流转直流开关电源...
【专利技术属性】
技术研发人员：芶富均，叶宗标，陈波，陈建军，
申请(专利权)人：芶富均，
类型：新型
国别省市：
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