[发明专利]一种利用金属纳米颗粒制氢的方法和设备

权利要求书

1. 一种利用金属纳米颗粒制氢的方法，其特征在于：采用“一种用于制造单晶纳米结构的振动滚压法”，在“滚压振动磨机”上实施金属纳米颗粒的加工制造；然后将10纳米以下的金属纳米颗粒和水蒸气分别由惰性气体携带直接进入旋转流场反应器，在250℃以下温度进行化学反应，制取氢气并收集至氢气收集器，粗颗粒物从下部排出旋转流场反应器，金属氧化物由静电除尘器收集，惰性气体可循环使用。

2. 根据权利要求1所述的一种利用金属纳米颗粒制氢的方法，其特征在于：所述的旋转流场反应器中的流场是旋转的多相紊流流场，流场内部有众多旋涡。

3. 根据权利要求1所述的一种利用金属纳米颗粒制氢的方法，其特征在于：所述的金属纳米颗粒和水蒸气分别由惰性气体携带直接进入旋转流场反应器，它们是在反应器的不同位置、以不同速度，分别沿顺时针方向和逆时针方向同时进入反应器的，从而使两束载流体产生加速度并发生碰撞与充分混合，使金属发生水解反应，产生的氢气在反应器中形成中心气柱，与惰性气体及金属氧化物颗粒之间形成分离层，氢气通过反应器顶部中心双层管内管输出，惰性气体及金属氧化物颗粒通过反应器顶部中心双层管外管输出。

4. 根据权利要求1所述的一种利用金属纳米颗粒制氢的方法，其特征在于：所述的金属纳米颗粒可以是锌、铁、铝、钛、镁、锆。

5. 根据权利要求1所述的一种利用金属纳米颗粒制氢的方法，其特征在于：所述的惰性气体可以是氩气。

6. 根据权利要求1所述的一种利用金属纳米颗粒制氢的方法，其特征在于：所述的金属纳米颗粒可以是锌，其粒径在3-5纳米。

7. 一种利用金属纳米颗粒制氢的设备，包括带有保温层的旋转流场反应器、冷凝器、氢气收集器、干燥器、静电除尘器和引风机，其特征在于：旋转流场反应器的上部为柱体，下部为锥体，旋转流场反应器的器壁上分别带有金属纳米颗粒物入口和水蒸气入口，锥体底部开有粗颗粒物出口，在柱体顶部中心连接有双层管，双层管内管为氢气出口管，双层管外管为金属氧化物和惰性气体出口管，双层管内管通过管道经阀门依次与冷凝器和氢气收集器串联连接；双层管外管通过管道经阀门依次与冷凝器、干燥器、静电除尘器和引风机与金属纳米颗粒物入口串联连接。

8. 根据权利要求7所述的一种利用金属纳米颗粒制氢的设备，其特征在于：所述的金属纳米颗粒物入口和水蒸气入口，是在旋转流场反应器的不同位置与反应器器壁相切，并分别沿顺时针方向和逆时针方向布置。