一种杭锦2#土分子筛储氢装置，主要结构为：一装置外壳，该外壳内部为储氢室，储氢室内填充有储氢材料；所述储氢材料为杭锦2#土储氢分子筛与储氢材料分层装填在储氢室内；该装置外壳的两侧各开设有与储氢室相通的进气口和排气口，进气口和排气口之间通过三通电磁阀与循环系统连接。本发明专利技术还公开了杭锦2#土分子筛的制备方法以及杭锦2#土分子筛储氢装置的使用方法。本发明专利技术具有单位储氢量大、结构简单、布局合理、占地面积小，既可以高效储氢，又可实现快速放氢，长期循环使用的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于生物能源利用
，具体地涉及ー种杭锦2# 土储氢分子筛储氢装置。本专利技术还涉及上述杭锦2# 土储氢分子筛的制备方法。本专利技术还涉及上述储氢装置的使用方法。
技术介绍
全球不可再生能源的日益枯竭和环境污染问题，对人类的生存和可持续发展构成了严重威胁，开发具有高附加值的清洁能源已成为研究热点。氢气作为高效、清洁、可再生的能源，受到人们的日益关注。氢能源体系主要包括氢的生产、储存与运输、应用等三个环节，其中氢的储存是关键，也是目前氢能应用的技术瓶颈。氢能的储存方法可以分为三种(I)气体氢储存技木，即将氢气压缩后存储在高压容器中，但是钢瓶储存氢气的容积小、储氢量小，并且有爆炸的危险；(2)液态氢储存技术，即将氢气液化后存储在绝热容器中，缺点是液体储存箱非常庞大，需要极好的绝热装置来隔热，并且容易渗漏；(3)固体氢储存技木，即氢气与储氢材料通过物理或化学的方式相结合的固体储氢方式，能有效克服气、液两种储存方式的不足，而且储氢体积密度大、安全度高、运输方便、操作容易。因此，固体储氢引起了人们特别的关注，成为目前研究的热点。然而，目前固体储氢技术的研究主要集中在新材料的发现或对原有材料的改性方面，规模化或产业化的高吸附固体储氢装置还鲜有报道。开发便携、安全、稳定、高效的固体储氢装置，实现固体储氢技术的エ业化应用是亟待解决的关键问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供ー种结构简单、布局合理、占地面积小，既可以高效储氢，又可实现快速放氢，长期循环利用的杭锦2# 土分子筛储氢装置。本专利技术的又一目的在于提供一种杭锦2# 土分子筛的制备方法。本专利技术的另一目的在于提供上述储氢装置的使用方法。为实现上述目的，本专利技术提供的杭锦2# 土分子筛储氢装置，主要结构为一装置外売，该外壳内部为储氢室，储氢室内填充有储氢材料；所述储氢材料为杭锦2# 土储氢分子筛与下列材料中的一种分层装填在储氢室内碳纳米管、镁基储氢材料、锆系储氢材料、稀土系储氢材料、玻璃微球储氢材料；该装置外壳的两侧各开设有与储氢室相通的进气ロ和排气ロ，进气口和排气ロ之间通过三通电磁阀与循环通气管道连接。所述的储氢装置，其中，储氢装置为双层结构，装置外壳的侧面设有可开启的有机玻璃窗ロ，便于对储放氢控制。所述的储氢装置，其中，储氢室的顶部为可开启式密封盖，盖上安装有压カ控制系统，所述压カ控制系统包括压カ表和压カ调节器。所述的储氢装置，其中，进气ロ开设在储氢室的下部，排气ロ开设在储氢室的上部，中间由循环通气管道相连。所述的储氢装置，其中，循环通气管道由排气ロ、进气ロ、通气管道和三通电磁阀组成。排气ロ和进气ロ各安装有三通和电磁阀，通过电磁阀的换向实现氢气储存和释放的循环。所述的储氢装置，其中，压カ控制系统和三通电磁阀连接于控制面板上。 所述的储氢装置，其中，储氢材料分层装填厚度比为0.5 1-5 1，装填量为储氢室容积的10-80%。本专利技术的用于储氢材料的杭锦2# 土储氢分子筛的制备方法I)将杭锦2# 土与NaOH-KOH溶液搅拌均匀，添加Na2SiO3 9H20使原料的硅铝摩尔比为1-9 ;NaOH KOH的摩尔比为I 1-1 15;2)上述原料溶解后置于反应釜中，加热搅拌；反应条件为陈化温度50-80°C陈化后，90-150°C晶化；3)过滤分离得到结晶固相产物，并用水洗涤至中性，烘干即得到杭锦2# 土储氢分子筛。本专利技术的储氢装置的使用方法I)储氢操作，关闭排气ロ，打开出气循环和进气ロ，氢气经进气ロ进入储氢室后，被储氢材料吸收，未被吸收的氢气经循环系统返回进气ロ，与进气ロ氢气ー并进入储氢装置继续储存，至储氢装置内压カ达到设计值吋，关闭进气ロ，结束储氢过程；2)氢气使用时,开启排气ロ，关闭出气循环、进气循环和进气ロ，使储氢室压カ释放，放出氢气，至储氢室压カ降至设计值时关闭排气ロ，再重复储氢操作。本专利技术的原理在于氢气与杭锦2# 土储氢分子筛、碳纳米管通过物理或化学的方式相结合实现氢气的高效快速储存。储氢装置特有的间歇式循环储氢运行方式的设计，使氢气与填料充分接触，并通过压カ系统控制储氢量，实现了高密度储氢。本专利技术使用的杭锦2# 土储氢分子筛材料单位氢储量大、表面活性高、循环使用寿命长，与其他储氢材料有良好的协同储氢效果；本专利技术装置安全度高、结构简单、操作简便、动カ消耗少，氢气储存和释放便捷，易于规模化生产应用。附图说明图I为本专利技术结构示意图；附图标记说明I装置外壳；2储氢室；3储氢材料；4压カ表；5三通电磁阀；6操作窗ロ ；7循环通气管道；8进气ロ ；9排气ロ ； 10密封盖；11控制面板。具体实施例方式本专利技术的储氢装置由储氢室、高分子储氢材料、压カ控制系统、三通电磁阀、控制面板、外壳等组成。储氢装置为双层结构，外层为装置外壳，侧面设计有可开启有机玻璃窗ロ，便于对储放氢控制；内层为储氢室，室内装填有高性能储氢材料。储氢室顶部为可开启式密封盖，盖上安装有压カ控制系统，包括压カ表和压カ调节器。储氢室下部设计有进气ロ，上部设计有排气ロ，且进、排气ロ经三通电磁阀与循环通气管道连接，可实现间歇式储放氢。所述的储氢装置，其中，压カ控制系统、电磁阀经电路集成于控制面板上，控制面板安装于装置侧壁，便于储放氢的过程控制，简化操作流程，保证了氢气储存和利用的安全性和稳定性。所述的储氢装置，其中，间歇式储放氢运行方式是关闭排气ロ，打开出气循环和进气ロ，氢气经进气ロ进入储氢室后，被高吸附储氢材料迅速吸收，未被吸收的氢气经三通循 环通气管道返回进气ロ，与进气ロ氢气ー并进入储氢装置继续储存，直至储氢装置内压カ为I-IOMPa时，关闭进气ロ，储氢过程结束。氢气使用时，开启排气ロ，关闭出气循环、进气循环和进气ロ，使储氢室压カ释放，放出氢气，直至储氢室压カ为0. 9-0. IMPa时,停止氢气使用，关闭排气ロ，重复储氢操作。所述的储氢装置,其中，高吸附储氢材料为杭锦2# 土储氢分子筛,还可以是储氢分子筛与碳纳米管组成的复合储氢材料。两种储氢材料分层装填至储氢室，装填厚度比为0.5 1-5 1，装填量为储氢室容积的10-80%。所述的储氢装置，其中，高吸附储氢材料可以是杭锦2# 土储氢分子筛、碳纳米管，但不仅限于这两种填料的组合，还可以是杭锦2# 土储氢分子筛与镁基储氢材料、锆系储氢材料、稀土系储氢材料、玻璃微球储氢材料等。本专利技术提供的用于上述装置进行快速储放氢的杭锦2# 土储氢分子筛的合成方法，是将过筛后的杭锦2# 土、NaOH-KOH(摩尔比例为I : 1_1 15)溶液，搅拌均匀，添加Na2SiO3 9H20使原料的硅铝摩尔比为1-9，上述原料充分溶解后置于反应釜中，加热搅拌。反应条件为陈化温度50-80°C，时间2-8h ;晶化温度90-150°C，时间2_18h。经过滤分离得到结晶固相产物，并用去离子水洗涤至中性，最后在105°C烘干至恒重，即得到杭锦2# 土储氢分子筛。下面结合附图和实施例对本专利技术做更详细地说明。本专利技术装置由装置外壳I、储氢室2、储氢材料3、压カ表4、三通电磁阀5、密封盖10等组成。装置外壳ー侧设计有机玻璃材质的可开启的操作窗ロ 6，便于对三通循环系统进行控制，另ー侧安装有控制面板11，便于储放氢的过程控制；储氢室内装填有高性能储氢材料，杭锦本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种杭锦2#土分子筛储氢装置，主要结构为：一装置外壳，该外壳内部为储氢室，储氢室内填充有储氢材料；所述储氢材料为杭锦2#土储氢分子筛与下列材料中的一种分层装填在储氢室内：碳纳米管、镁基储氢材料、锆系储氢材料、稀土系储氢材料、玻璃微球储氢材料；该装置外壳的两侧各开设有与储氢室相通的进气口和排气口，进气口和排气口之间通过三通电磁阀与循环通气管道连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：席北斗，贾璇，祝超伟，李鸣晓，夏训峰，张列宇，赵颖，
申请(专利权)人：中国环境科学研究院，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。