一種帶有自攪拌籠的制氫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，包括密封反應(yīng)腔，氫氣排出管道，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片，攪拌籠，攪拌籠軸，燃料儲(chǔ)料倉，進(jìn)料系統(tǒng)和真空系統(tǒng)；所述密封反應(yīng)腔內(nèi)包括反應(yīng)液體倉，所述氫氣排出管道截面為方形，在該管道的路徑上設(shè)置氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸可傳動(dòng)的連接到攪拌籠軸，帶動(dòng)攪拌籠軸旋轉(zhuǎn)，該攪拌籠至少部分地浸入到反應(yīng)液體倉的液面以下，該攪拌籠至少一端的軸為中空軸，連通攪拌籠和密封反應(yīng)腔的燃料進(jìn)料口，所述燃料儲(chǔ)料倉為可密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)料系統(tǒng)包括液相進(jìn)料系統(tǒng)和燃料進(jìn)料系統(tǒng)，真空系統(tǒng)用來給密封腔抽真空。
【專利說明】一種帶有自攪拌籠的制氫裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及制氫【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的涉及一種帶有自攪拌籠的制氫裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 氫氣，是目前為止公認(rèn)的最環(huán)保，綠色的能源，其燃燒產(chǎn)物為水，沒有任何負(fù)面的 環(huán)境影響。氫氣經(jīng)燃料電池轉(zhuǎn)化成電能的效率最高，理論上可達(dá)95%以上。目前氫氣應(yīng) 用的主要障礙有：笨重的貯氫罐，罐與氫質(zhì)量比約為80 : 1;貯氫金屬工作穩(wěn)定性差，且成 本高；而利用含金屬鎂，鋁，鋅等的材料，與含水的溶液進(jìn)行反應(yīng)制取氫氣是一種方便，且經(jīng) 濟(jì)的方法，用于含金屬鎂，鋁，鋅等的材料與含水溶液反應(yīng)制氫的主要問題在于反應(yīng)控制復(fù) 雜，其反應(yīng)過程中會(huì)產(chǎn)生氫氧化物沉積在燃料用的含金屬鎂等的反應(yīng)物表面，抑制其與水 的進(jìn)一步反應(yīng)，導(dǎo)致反應(yīng)物反應(yīng)不完成，成本高昂，于是，研究設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡單，控制方便的 自攪拌的制氫裝置具有現(xiàn)實(shí)的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是：解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，簡 單方便的控制制氫反應(yīng)過程。
[0004] 本發(fā)明的帶有自攪拌籠的制氫裝置包括密封反應(yīng)腔，氫氣排出管道，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉 片，攪拌籠，攪拌籠軸，燃料儲(chǔ)料倉，進(jìn)料系統(tǒng)和真空系統(tǒng)；所述密封反應(yīng)腔內(nèi)包括反應(yīng)液體 倉，所述氫氣排出管道截面為方形，在該管道的路徑上設(shè)置氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片 可隨著氫氣的排出而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸可傳動(dòng)的連接到攪拌籠軸，帶動(dòng) 攪拌籠軸旋轉(zhuǎn)，該攪拌籠至少部分地浸入到反應(yīng)液體倉的液面以下，該攪拌籠至少一端的 軸為中空軸，連通攪拌籠和密封反應(yīng)腔的燃料進(jìn)料口，所述燃料儲(chǔ)料倉為可密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)料 系統(tǒng)包括液相進(jìn)料系統(tǒng)和燃料進(jìn)料系統(tǒng)，燃料進(jìn)料系統(tǒng)與燃料儲(chǔ)料倉連接，并連接到燃料 進(jìn)料口，液相進(jìn)料系統(tǒng)包括液相導(dǎo)管，液相進(jìn)料口，液相儲(chǔ)料倉，和進(jìn)料閥，真空系統(tǒng)用來給 密封腔抽真空。其中，各部件的安裝部位，以及固定方式是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員容易做到 的。燃料為含鎂的金屬，含鋅的金屬，含硅的金屬，含鋁的金屬，它們的合金，氫化物或混合 物。燃料制備成多孔的塊狀，優(yōu)選制備成多孔的球團(tuán)。液相反應(yīng)物為含水的液相或含醇的 液相。
[0005] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的自攪拌制氫裝置中，所述液相儲(chǔ)料倉高度可調(diào)。
[0006] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的自攪拌制氫裝置中，所述旋轉(zhuǎn)軸通過省力傳動(dòng)連接攪拌軸。
[0007] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的自攪拌制氫裝置中，所述旋轉(zhuǎn)軸通過齒輪減速機(jī)構(gòu)連接攪拌 軸。
[0008] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的自攪拌制氫裝置中，所述旋轉(zhuǎn)軸通過鏈條減速機(jī)構(gòu)連接攪拌 軸。
[0009] 進(jìn)一步的，本發(fā)明的自攪拌制氫裝置中，燃料為含鎂的金屬，含鋅的金屬，含硅的 金屬，含鋁的金屬，它們的合金，氫化物或混合物，燃料制備成多孔的球團(tuán)，液相反應(yīng)物為含 水的液相或含醇的液相。
[0010] 本發(fā)明的有益效果：通過本發(fā)明的制氫裝置，抽真空空后，充入氫氣或氮?dú)?，加載 燃料使之與液相反應(yīng)物反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣，氫氣通過氫氣排出管道排出，氫氣排出時(shí)產(chǎn)生的氣 流帶動(dòng)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸可傳動(dòng)的連接到攪拌籠軸，攪拌籠至 少部分地浸入到液面以下，這樣，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片帶動(dòng)攪拌籠旋轉(zhuǎn)，使燃料在攪動(dòng)籠中翻轉(zhuǎn)， 使燃料表面產(chǎn)生的氫氧化物分散到液相中，而不能沉積在燃料的表面，促進(jìn)了反應(yīng)的持續(xù) 進(jìn)行，節(jié)約燃料，采用省力傳動(dòng)連接，還可以防止氫氣流量小的時(shí)后帶動(dòng)攪拌，促進(jìn)反應(yīng)速 率加快，需要暫停反應(yīng)進(jìn)行時(shí)，可以關(guān)閉氫氣出口管道的閥門，這時(shí)候，攪拌籠內(nèi)燃料與液 相繼續(xù)反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，導(dǎo)致密封腔內(nèi)氣壓升高，壓迫液相液面下降，浸入到液相導(dǎo)管中，離 開燃料，反應(yīng)逐漸中斷，打開氫氣出口管道上的密封閥后，氫氣排出，氣壓降低，液相又進(jìn)入 反應(yīng)液體倉中，接觸燃料參與反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣。液相導(dǎo)管中的拱起，可以避免液相意外回流， 而使反應(yīng)不穩(wěn)定。本發(fā)明的氫氣發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡單，控制方便，可以利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氫 氣壓力，產(chǎn)生攪拌作用，避免了外設(shè)攪拌裝置的復(fù)雜設(shè)備，方便的產(chǎn)生氫氣。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1是便攜式自中斷制氫裝置示意圖；
[0012] 圖2是氫氣排出管道和氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片的連接示意圖。
[0013] 圖中：密封反應(yīng)腔1、氫氣排出管道2、氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片3、攪拌籠4、攪拌籠軸5、反應(yīng) 液體倉6,燃料進(jìn)料系統(tǒng)7,液相進(jìn)料系統(tǒng)8。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并 非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0015] -種帶有自攪拌籠的制氫裝置包括密封反應(yīng)腔，氫氣排出管道1，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片 3,攪拌籠4,攪拌籠軸5,燃料儲(chǔ)料倉，進(jìn)料系統(tǒng)和真空系統(tǒng)；所述密封反應(yīng)腔內(nèi)包括反應(yīng)液 體倉6,所述氫氣排出管道截面為方形，在該管道的路徑上設(shè)置氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片3,該氣動(dòng)旋 轉(zhuǎn)葉片3可隨著氫氣的排出而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片3的旋轉(zhuǎn)軸可傳動(dòng)的連接到攪拌 籠軸5,所述旋轉(zhuǎn)軸通過省力傳動(dòng)連接攪拌軸，所述旋轉(zhuǎn)軸通過齒輪減速機(jī)構(gòu)連接攪拌軸， 所述旋轉(zhuǎn)軸通過鏈條減速機(jī)構(gòu)連接攪拌軸。帶動(dòng)攪拌籠軸5旋轉(zhuǎn)，該攪拌籠4至少部分地浸 入到反應(yīng)液體倉6的液面以下，該攪拌籠4至少一端的軸為中空軸，連通攪拌籠4和密封反 應(yīng)腔1的燃料進(jìn)料口，所述燃料儲(chǔ)料倉為可密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)料系統(tǒng)包括液相進(jìn)料系統(tǒng)8和燃料 進(jìn)料系統(tǒng)7,燃料進(jìn)料系統(tǒng)7與燃料儲(chǔ)料倉連接，并連接到燃料進(jìn)料口，液相進(jìn)料系統(tǒng)8包括 液相導(dǎo)管，液相進(jìn)料口，液相儲(chǔ)料倉，和進(jìn)料閥，真空系統(tǒng)用來給密封腔抽真空。所述液相儲(chǔ) 料倉高度可調(diào)。燃料為含鎂的金屬，含鋅的金屬，含硅的金屬，含鋁的金屬，它們的合金，氫 化物或混合物，燃料制備成多孔的球團(tuán)，液相反應(yīng)物為含水的液相或含醇的液相。使密封反 應(yīng)腔密封，抽真空排出空氣，充氫氣至大氣壓或略低于大氣壓，通過進(jìn)料系統(tǒng)加載燃料到攪 拌籠4,通過液相進(jìn)料系統(tǒng)8向反應(yīng)液體倉6內(nèi)加反應(yīng)液相，然后使燃料與液相接觸產(chǎn)生氫 氣，產(chǎn)生的氫氣達(dá)到一定壓力后通過氫氣排出管道排出，氫氣通過氫氣排出管道時(shí)，氣流帶 動(dòng)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片3旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)到攪拌籠軸5,攪拌籠4翻轉(zhuǎn)，使攪拌籠4內(nèi)的燃料動(dòng)態(tài)接觸液 相，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化物沉淀就會(huì)分散在液相中，防止其沉積在燃料表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行， 需要中斷操作時(shí)，關(guān)閉氫氣出口管路的密封閥，殘余反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣壓力，使液相退回液相 導(dǎo)管中，反應(yīng)逐漸中斷。
[0016] 參見附圖，使密封反應(yīng)腔1密封，抽真空排出空氣，充氫氣至大氣壓或略低于大氣 壓，通過進(jìn)料系統(tǒng)加載燃料到攪拌籠，通過液相進(jìn)料系統(tǒng)向反應(yīng)液體倉6內(nèi)加反應(yīng)液，然后 使燃料與液相接觸產(chǎn)生氫氣，產(chǎn)生的氫氣達(dá)到一定壓力后通過氫氣排出管道2排出，氫氣 通過氫氣排出管道2時(shí)，氣流帶動(dòng)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)到攪拌籠軸，攪拌籠翻轉(zhuǎn)，使攪 拌籠內(nèi)的燃料動(dòng)態(tài)接觸液相，反應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化物沉淀就會(huì)分散在液相中，防止其沉積在 燃料表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，需要中斷操作時(shí)，關(guān)閉氫氣出口管路的密封閥，殘余反應(yīng)產(chǎn)生 的氫氣壓力，使液相退回液相導(dǎo)管中，反應(yīng)逐漸中斷。
[0017] 以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和 原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，包括密封反應(yīng)腔，氫氣排出管道，氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片，攪 拌籠，攪拌籠軸，燃料儲(chǔ)料倉，進(jìn)料系統(tǒng)和真空系統(tǒng)；所述密封反應(yīng)腔內(nèi)包括反應(yīng)液體倉，所 述氫氣排出管道截面為方形，在該管道的路徑上設(shè)置氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片可隨 著氫氣的排出而發(fā)生旋轉(zhuǎn)，該氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片的旋轉(zhuǎn)軸可傳動(dòng)的連接到攪拌籠軸，帶動(dòng)攪拌 籠軸旋轉(zhuǎn)，該攪拌籠至少部分地浸入到反應(yīng)液體倉的液面以下，該攪拌籠至少一端的軸為 中空軸，連通攪拌籠和密封反應(yīng)腔的燃料進(jìn)料口，所述燃料儲(chǔ)料倉為可密封結(jié)構(gòu)，進(jìn)料系統(tǒng) 包括液相進(jìn)料系統(tǒng)和燃料進(jìn)料系統(tǒng)，燃料進(jìn)料系統(tǒng)與燃料儲(chǔ)料倉連接，并連接到燃料進(jìn)料 口，液相進(jìn)料系統(tǒng)包括液相導(dǎo)管，液相進(jìn)料口，液相儲(chǔ)料倉，和進(jìn)料閥，真空系統(tǒng)用來給密封 腔抽真空。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，其特征在于，所述液相儲(chǔ)料 倉商度可調(diào)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸通 過省力傳動(dòng)連接攪拌軸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸通 過齒輪減速機(jī)構(gòu)連接攪拌軸。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)軸通 過鏈條減速機(jī)構(gòu)連接攪拌軸。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，其特征在于，燃 料為含鎂的金屬，含鋅的金屬，含硅的金屬，含鋁的金屬，它們的合金，氫化物或混合物，燃 料制備成多孔的球團(tuán)，液相反應(yīng)物為含水的液相或含醇的液相。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一所述的一種帶有自攪拌籠的制氫裝置，其特征在于，使密 封反應(yīng)腔密封，抽真空排出空氣，充氫氣至大氣壓或略低于大氣壓，通過進(jìn)料系統(tǒng)加載燃料 到攪拌籠，通過液相進(jìn)料系統(tǒng)向反應(yīng)液體倉內(nèi)加反應(yīng)液相，然后使燃料與液相接觸產(chǎn)生氫 氣，產(chǎn)生的氫氣達(dá)到一定壓力后通過氫氣排出管道排出，氫氣通過氫氣排出管道時(shí)，氣流帶 動(dòng)氣動(dòng)旋轉(zhuǎn)葉片旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)到攪拌籠軸，攪拌籠翻轉(zhuǎn)，使攪拌籠內(nèi)的燃料動(dòng)態(tài)接觸液相，反 應(yīng)產(chǎn)生的氫氧化物沉淀就會(huì)分散在液相中，防止其沉積在燃料表面阻礙反應(yīng)的進(jìn)行，需要 中斷操作時(shí)，關(guān)閉氫氣出口管路的密封閥，殘余反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣壓力，使液相退回液相導(dǎo)管 中，反應(yīng)逐漸中斷。
【文檔編號(hào)】C01B3/08GK104192797SQ201410300016
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月27日
【發(fā)明者】鐘傳新 申請人:桂林浩新科技服務(wù)有限公司