[发明专利]移动式解水铝制氢装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种移动式用解水铝和水反应的制氢装置，特别适用于交通工具，属于制氢技术领域。

背景技术

氢，经氢燃料电池转化成电能的效率最高，理论上可达95％以上，基本无污染，而内燃机的效率因受卡诺循环限制一般在30％～40％，且污染环境。氢用于交通工具的主要障碍有：一是笨重的贮氢罐，罐与氢质量比约为80∶1；二是贮氢金属工作稳定性差成本高；三是加氢站建设投资大，这些制约着氢在交通工具上的应用。于是，人们就研究重量轻、体积小，即安全又经济方便的交通工具用制氢装置和材料，有的用铝、钠和水；有的用硼氢化钠、氢氧化钠和水；有的用铝、稀有金属镓和水等等，以上有的存在安全隐患，有的有污染，有的成本太高无实际意义都未能实用。经检索相关资料，尚未发现在安全上、环保上、技术上、经济上可实用的移动式制氢装置。

发明内容

本发明的目的是：提供一种移动式用本申请人研制的解水铝，在60℃～90℃热水中发生反应而产生氢气和氧化铝的装置，适用于交通工具。本发明是这样实现的，它由三部分组成，一是循环用制氢桶；二是供氢部分；三是供热水部分。工作时需和氢燃料电池或氢油混燃内燃机相配合，便于得到反应需要的余热水。

制氢桶由塑料制成，类似液化气罐那样循环使用，主要由桶体、进水接头、回水接头，加热水管、保温层、桶盖、氢气出口接头组成，其特征在于：桶底设有一个进水接头和一个回水接头，桶内设有加热水管，桶体夹层内设有保温层，桶盖和桶体口密封连接，桶盖上设有氢气出口接头。解水铝和水按比例装进制氢桶里。

供氢部分由输氢管通过单向阀、电动阀、冷凝过滤器、贮氢器、恒压供氢器、电控流量计、氢净化器、依次串接，再在相关部位接上起控制作用的带电触点温度表，带电触点压力表，上限电控器，下限电控器等组成，以便给氢燃料电池或氢油混燃内燃机供氢，其特征在于：带电触点温度表和带电触点压力表接在制氢桶氢气出口接头的输氢管上；冷凝过滤器的入口经制氢桶的单向阀与制氢桶的氢气出口接头连接，其出口经贮氢器的单向阀与贮氢器的入口连接；贮氢器的带电触点压力表接在其出口处输氢管上；恒压供氢器的入口经单向阀、电动阀与贮氢器的出口连接，其出口经单向阀、电动阀、电控流量计与氢净化器入口连接，其带电触点压力表接在出口处的输氢管上；恒压供氢器设有上限电控器和下限电控器；氢净化器的出口与氢燃料电池或氢油混燃内燃机连接。

供热水部分由余热供水管、水泵、电控三通配量阀、电加热器、电控流量表、进水电动阀、回水电动阀、余热回水管、散热水箱组成，其特征在于：余业供水管接自氢燃料电池或氢油混燃内燃机冷却水出口，经水泵与电控三通配量阀连接；电加热器入口与电控三通配量阀的直通出口连接，其出口与电控流量表的入口连接，带电触点压力表接在中间供热水管上；电控流量表出口可与1个或数个进水电动阀入口连接；进水电动阀出口与相对应的制氢桶进水接头连接；制氢桶回水接头经相对应的回水电动阀与余热回水管连接，余热回水管经散热水箱与氢燃料电池或氢油混燃内燃机的冷却水回水口连接；电控三通配量阀旁通出口与余热回水管连接，接在散热水箱入口前端。

本发明的优点和积极效果有：制氢桶和产氢量的质量比约为20∶1，约是贮氢金属贮罐和贮氢量质量比的四分之一，便于交通工具使用；解水铝无毒、无害、无味、无污染，使用安全方便可靠，制氢价位低于汽油；本申请人研制的解水铝和水反应后生成的氧化铝，若用水电、风电、太阳能等再生能源电解氧化铝还原成铝再制成解水铝循环用，铝是电能、氢能转换载体，这一能量转换使用过程，最清洁、最环保，而且是用不完的。也可用回收铝制成解水铝；塑料制氢桶循环用。在经济效益上，氢燃料电池虽然转换效率高，但燃料电池成本高，普及过程需要较长时间，是发展方向，不是现实，而氢油混燃内燃机，对现在汽油内燃机稍加改造就成，经研究部门实际跑车验证“加4％氢，节油率在30％～40％，这意味着消耗1m³氢，节油约1kg多。”即减少了对空气的污染又给使用者带来效益，利国利民。

本发明设计合理，结构简单，使用标准件多，便于自动控制、安全、方便、可靠、适用于交通工具。

附图说明

附图是移动式解水铝制氢装置的制氢桶结构、供氢、供热水部分示意图。