本發(fā)明涉及儲(chǔ)氫技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種儲(chǔ)氫裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的儲(chǔ)氫方式,通常采用壓縮氫氣至5000磅(340大氣壓)及10,000(680大氣壓),需耗能36兆焦耳/千克及47兆焦/千克,對(duì)應(yīng)于30-40%氫的低熱值(LHV),非常耗能。
結(jié)論利用壓縮氣體存儲(chǔ)氫非常耗能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決現(xiàn)有儲(chǔ)氫方式存在的上述問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種金屬化合物儲(chǔ)氫裝置。
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:一種金屬化合物儲(chǔ)氫裝置,儲(chǔ)氫罐1內(nèi)設(shè)有金屬化合物層2。
所述金屬化合物層2為金屬氫化物細(xì)粉。
本發(fā)明的金屬化合物儲(chǔ)氫裝置,利用金屬化合物儲(chǔ)氫可低壓儲(chǔ)存并增加儲(chǔ)存量─低壓儲(chǔ)存,解決傳統(tǒng)高壓儲(chǔ)存之安全性疑慮。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明金屬化合物儲(chǔ)氫裝置原理圖。
圖中:1、儲(chǔ)氫罐,2、金屬化合物層。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明的金屬化合物儲(chǔ)氫裝置如圖1所示,儲(chǔ)氫罐1內(nèi)設(shè)有金屬化合物層2,金屬化合物層2為金屬氫化物細(xì)粉。金屬氫化物(LaNi4.25Al0.75)細(xì)粉反復(fù)吸氫和放氫動(dòng)作,經(jīng)過(guò)1周期(左圖)和10個(gè)循環(huán)。吸收時(shí)金屬氫化物擴(kuò)大氫及釋放后形成合金氫,其膨脹和收縮過(guò)程不能過(guò)度限制。若大量的金屬氫化物粉末由于擴(kuò)大限制或空間不足,壓力將在容器壁上并可能最終變形或損壞容器。如何增加儲(chǔ)存的氫密度是最關(guān)鍵的問(wèn)題。使用合金氫存儲(chǔ)氫是熱驅(qū)動(dòng)的過(guò)程。需在充放氫氣過(guò)程把熱量處理掉。充氫時(shí)傳熱比放電更苛刻,因?yàn)槌錃鈺r(shí)間必須很短,而放電時(shí)間可延長(zhǎng)幾小時(shí),一定要考慮氫化物容器的傳熱能力。
金屬化合物儲(chǔ)氫瓶規(guī)格:高儲(chǔ)存密度:~120 grams/liter(金屬化合物儲(chǔ)氫),~71 grams/liter(液態(tài)儲(chǔ)氫),~0.09 grams/liter(傳統(tǒng)鋼瓶?jī)?chǔ)氫)。低儲(chǔ)存壓力320psig(在環(huán)境溫度條件下的金屬化合物儲(chǔ)氫壓力),5000 to 10,000 psig(高壓鋼瓶?jī)?chǔ)氫);若要達(dá)到使用金屬化合物儲(chǔ)氫鋼瓶相同之儲(chǔ)存量時(shí),需要提高儲(chǔ)存壓力置15,000 psig.液態(tài)儲(chǔ)氫可達(dá)相對(duì)低壓,但其需要維持儲(chǔ)存裝置于-253°C (-423°F)之低溫可多個(gè)串并聯(lián)(例如60公斤氫儲(chǔ)量,可串聯(lián)8個(gè)8公斤氫儲(chǔ)量罐)。
金屬化合物儲(chǔ)氫瓶規(guī)格/成本,充填時(shí)間(5kg為例)6-8mins (金屬化合物儲(chǔ)氫)3-5mins (高壓鋼瓶?jī)?chǔ)氫);金屬化合物儲(chǔ)氫罐重量百分比量產(chǎn)3.2 %/wt,實(shí)驗(yàn)室6.8 %/wt(超越US DOE 2025目標(biāo))。儲(chǔ)存量3倍(300 psi金屬化合物儲(chǔ)氫罐儲(chǔ)量對(duì)比10,000psi 高壓罐儲(chǔ)量),金屬化合物儲(chǔ)氫罐成本每公斤約US55;量產(chǎn)后價(jià)格可降至非常便宜。