一种基于Zn-EDTA作为控制开关的氢气生产装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种基于Zn

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zn
‑
EDTA作为控制开关的氢气生产装置


[0001]本技术涉及实验室制备氢气
，具体地指一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置。

技术介绍

[0002]制备氢气可用储氢材料，比如四甲基二硅氧烷催化水解的制氢，对环境无污染，材料便宜易得；制备出的催化剂成本低、催化效率高、制氢可持续性强且可重复使用；目前非均相催化剂，例如Pd/C、Pd/C3N4、Pd/Fe3O4、Pt/C3N4、Rh/C3N4和Ru/C3N4，和均相催化剂，例如Pd/Dextran和Pd/GQDs，在智能化可控制氢机中均可有效和重复使用，其反应原理如下：
[0003][0004]针对四甲基二硅氧烷的催化水解制氢，选用Pd/C作为催化剂时，可以通过Zn
2+
和EDTA可以作为反应的开关控制反应进行，其原理如专利号为CN112408319B的“Zn
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EDTA作为氨硼烷的产氢控制开关”所述，在Pd/C催化氨硼烷产氢的过程中，加入Zn
2+
可以使Pd/C发生团聚，失去催化活性，进而关闭产氢反应，当加入EDTA时，EDTA与Zn
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之间发生络合反应，使团聚的Pd/C重新活化，进而开启产氢反应，四甲基二硅氧烷与氨硼烷水解产氢过程类似，也可以使用Zn
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和EDTA可以作为反应的开关控制反应进行。
[0005]在实验室中，缺少一种便携式的设备，无法在需要氢气时达到随时用随时制备的效果，大部分时候都是需要氢气的话从氢气罐内取出，较为危险，也不方便控制取的量是否足够或者是否多余。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，以Zn
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和EDTA溶液控制反应的进行，方便制备氢气，随时制备随时实用，也方便确定氢气产出的量，做到随时停止，以解决上述现有实验过程中氢气无法根据实际情况随时制备随时使用以及无法控制反应进行的问题。
[0007]本技术的为了克服上述不足，提供一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，包括反应壳体，所述反应壳体的上部设有溶液储存区，反应壳体的下部设有反应区，所述溶液储存区内设有两个相互独立的溶液储存罐，两个所述溶液储存罐内分别存放有EDTA溶液和Zn
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溶液，所述反应区内设有密闭的反应器，所述溶液储存罐的下方皆设有出液口，且出液口皆通过连接管与反应器密封连接，所述连接管上皆设有阀门，所述反应器的底部设有搅拌器，位于搅拌器一侧的反应器底部设有碳棒，反应器的顶部设有排气管，所述反应壳体一侧设有出气口，排气管的出气端与出气口密封连接。
[0008]作为优选地，所述阀门与反应器之间设有U型管，且阀门的出液端与反应器通过U型管形成防倒吸配合。
[0009]作为更优选地，所述反应器内设有监测气压的压力传感器以及监测液面的液位传感器，反应壳体上设有显示屏，压力传感器、液位传感器和显示屏皆与外接计算机电性连
接。
[0010]进一步地，所述反应壳体与显示屏同侧底部设有凹槽，出气口设于凹槽内。
[0011]进一步地，所述反应器的顶部可开合地设有进料口。
[0012]作为优选地，所述反应壳体内顶部一侧设有真空机，所述真空机的抽气端与反应器密封连接，真空机的出气端与外界连通。
[0013]作为更优选地，所述反应壳体的顶部设有开口，所述开口处可紧锁地设有操作门，所述操作门上设有把手。
[0014]作为优选地，所述碳棒为Pd/C催化剂制成的柱状体结构，碳棒表面预先涂设有Zn
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涂层。
[0015]作为优选地，所述溶液储存罐的顶部皆设有开口，位于溶液储存罐开口顶部的所述反应壳体设有若干橡胶孔，溶液储存罐通过橡胶孔与外界连通。
[0016]本技术的有益效果：
[0017]本技术提供一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，利用Zn
2+
和EDTA作为反应的开关，随时使用随时制备，随时不用随时停止，可以实现随时随地按需制氢，安全性高，操作简单、携带便利、使用占地空间小和具备潜在的科研用途。
附图说明
[0018]图1为本技术的立体透视示意图；
[0019]图2为本技术的主视透视示意图；
[0020]图3为本技术的侧视透视示意图；
[0021]图4为本技术的俯视透视示意图；
[0022]图中：1、溶液储存罐；2、阀门；3、压力传感器；4、液位传感器；5、碳棒；6、真空机；7、搅拌器；8、凹槽；9、排气管；10、把手；11、U型管；12、橡胶孔；13、显示屏。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和具体实施例对本技术作进一步的详细描述。
[0024]如图1～图4所示，作为一种优选的实施例1，一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，包括反应壳体，所述反应壳体的上部设有溶液储存区，反应壳体的下部设有反应区，所述溶液储存区内设有两个相互独立的溶液储存罐1，两个所述溶液储存罐1内分别存放有EDTA溶液和Zn
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溶液，所述反应区内设有密闭的反应器，所述溶液储存罐1的下方皆设有出液口，且出液口皆通过连接管与反应器密封连接，所述连接管上皆设有阀门2，所述反应器的底部设有搅拌器7，位于搅拌器7一侧的反应器底部设有碳棒5，反应器的顶部设有排气管9，所述反应壳体一侧设有出气口，排气管9的出气端与出气口密封连接。
[0025]实施例1中，装置通过溶液储存区分别存储EDTA溶液和Zn
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溶液作为制氢反应的开关，试剂提前分装进两个独立的溶液储存罐1内，溶液从流经各自阀门2以及连接管后进入到反应区的反应器中，溶液与碳棒5接触，起到对整个制氢实验开关的作用，搅拌器7搅拌溶液使溶液均匀混合，保证反应的速率，同时保证Zn
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EDTA对反应的控制效率，制得的氢气在气压的作用下从排气管9向外释放，可以进行收集和运用，方便在实验需求中随时制备氢气运用以及停止氢气运用，方便使用，控制效率高。
[0026]作为一种优选的实施例2，所述阀门2与反应器之间设有U型管11，且阀门2的出液端与反应器通过U型管11形成防倒吸配合，装置中的U型管11一端向上与阀门2连接，U型管11另一端向下与反应器连接，形成液封，保证装置在使用过程中密封性，同时防止倒吸。
[0027]作为一种优选的实施例3，所述反应器内设有监测气压的压力传感器3以及监测液面的液位传感器4，反应壳体上设有显示屏13，压力传感器3、液位传感器4和显示屏13皆与外接计算机电性连接，通过压力传感器3监测反应器内的气压情况，通过液位传感器4监控反应器内的液面情况，监测的数据通过计算机处理后在显示屏13显示，方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，包括反应壳体，所述反应壳体的上部设有溶液储存区，反应壳体的下部设有反应区，其特征在于，所述溶液储存区内设有两个相互独立的溶液储存罐（1），两个所述溶液储存罐（1）内分别存放有EDTA溶液和Zn
2+
溶液，所述反应区内设有密闭的反应器，所述溶液储存罐（1）的下方皆设有出液口，且出液口皆通过连接管与反应器密封连接，所述连接管上皆设有阀门（2），所述反应器的底部设有搅拌器（7），位于搅拌器（7）一侧的反应器底部设有碳棒（5），反应器的顶部设有排气管（9），所述反应壳体一侧设有出气口，排气管（9）的出气端与出气口密封连接。2.根据权利要求1所述的一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，其特征在于，所述阀门（2）与反应器之间设有U型管（11），且阀门（2）的出液端与反应器通过U型管（11）形成防倒吸配合。3.根据权利要求2所述的一种基于Zn
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EDTA作为控制开关的氢气生产装置，其特征在于，所述反应器内设有监测气压的压力传感器（3）以及监测液面的液位传感器（4），反应壳体上设有显示屏（13），压力传感器（3）、液位传感器（4）和显示屏（13）皆与外接计算机电性连接。4.根据权利要求3所述的一种基于Zn
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EDT...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱江俊，黄开宇，李俊苗，丁茉然，徐田甜，程顺，郑雅文，陈春园，
申请(专利权)人：三峡大学，
类型：新型
国别省市：