[发明专利]移动式制氢储氢一体化装置及其供氢方法

说明书

技术领域

本发明属于氢气制备技术领域，特别是涉及一种移动式制氢储氢一体化装置及其供氢方法。

背景技术

氢作为一种重要的化学物质在化学、石油、食品、冶金等工业领域中有广泛的应用。同时氢还是一种清洁的能源材料。要实现氢能的大规模应用，低成本的制氢技术和安全高效的储氢技术是关键。

许多金属或化合物，如铝、锌、硼氢化钠、氢化钠、氢化锂、氢化钙等，可以与水反应产生氢气。利用这些反应可以制取氢气：

2Al+2NaOH+6H₂O2Na[Al(OH)₄]+3H₂↑

2NaBH₄+2H₂O2NaAlO₂+4H₂↑

2CaH₂+2H₂O2Ca(OH)₂+2H₂↑

NaH+H₂ONaOH+H₂↑

但众多的试验表明：这些反应虽然能实现氢气的现制现用，但反应过程很难控制，尤其是用于移动式场合时，无法为氢气用户提供稳定的氢气流量。

目前氢气的储存方式大致有：①高压氢气瓶法；②低温液化氢法；③金属氢化物固态储氢法；④碳材料吸附储氢法。高压氢气瓶法和低温液化氢法都存在使用和运输过程中成本高、安全性差等缺点；碳材料吸附储氢目前尚处在研究阶段。金属氢化物固态储氢法是简便、廉价、安全的储氢方法，但在实际操作时，金属氢化物储氢罐需要有足够压力的氢气源补充才能反复使用，应用于移动式场合，极为不便。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题，而提供了一种移动式制氢储氢一体化装置及其供氢方法。

本发明的目的之一是提供一种移动式、体积小、重量轻、便于携带，结构简单、成本低，运行安全稳定的移动式制氢储氢一体化装置。

本发明移动式制氢储氢一体化装置采取如下技术方案：

移动式制氢储氢一体化装置，包括氢气发生器和氢气储罐，其特点是：氢气发生器经管路连接气水分离器，气水分离器经管路连接氢气净化器，氢气净化器经管路连接氢气储罐，氢气储罐设有温度调控装置。

本发明移动式制氢储氢一体化装置还可以采取如下技术措施进一步实现：

所述的移动式制氢储氢一体化装置，其特点是：氢气发生器为罐状结构，设有氢气出口、进料口、排液口，经管道连接有液槽。

所述的移动式制氢储氢一体化装置，其特点是：气水分离器为罐状结构，设有氢气进口、氢气出口、排液口，氢气发生器与气水分离器间设有冷却器。

所述的移动式制氢储氢一体化装置，其特点是：氢气净化器为罐状结构，设有氢气进口、氢气出口、干燥剂进口、干燥剂出口。

所述的移动式制氢储氢一体化装置，其特点是：氢气储罐为金属氢化物储罐，氢气储罐设有的温度调控装置为温度调节水浴槽。

本发明的目的之二是提供一种工艺可靠、运行安全，操作简单、使用方便，制氢速率高，耗能少，无污染的移动式制氢储氢一体化装置供氢方法。

本发明移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法采取如下技术方案：

移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法，氢气发生器制氢后，进入氢气储罐贮存，其特点是：氢气发生器内发生化学反应制取氢气，氢气通过气水分离器进行气水分离，然后经氢气净化器进行净化，通过调控温度使净化后的氢气贮存于氢气储罐，使用氢气时，通过调控温度使氢气储罐供氢。

本发明移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法还可以采取如下技术措施进一步实现：

所述的移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法，其特点是：氢气发生器制氢采用金属或化合物与水反应进行制取的工艺方法。

所述的移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法，其特点是：气水分离是将制得的氢气经冷却器冷却后，或直接进入气水分离器，然后进行排水，实现气水分离过程的。

所述的移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法，其特点是：氢气净化是将氢气通过装有干燥剂净化器，由干燥剂吸收氢气中的水分，实现氢气净化过程的。

所述的移动式制氢储氢一体化装置的供氢方法，其特点是：调控温度装置为调节水浴槽温度，使氢气储罐贮存氢气或提供氢气。