[发明专利]氢气循环系统和氢气循环方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氢气循环系统和氢气循环方法，具体而言，涉及一种在制备稀土材料永磁体的工艺中使氢气循环的系统和方法。

背景技术

在例如钕铁硼永磁体的生产过程中，需要对钕铁硼稀土材料进行氢破碎。所谓“氢破碎”，指的是利用稀土材料具有吸氢特性，吸氢后发生膨胀，在膨胀的过程中沿晶界断裂，从而实现对稀土材料进行破碎的目的。

在上述氢破碎的过程中，需要使用氢气。然而，现有的氢气使用方式需要消耗大量的氢气，并且需要专门的、大容量的储气瓶来储存氢气。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而作出的，其目的在于提供一种氢气循环系统和氢气循环方法，以高效率循环氢气，减少氢气使用量，并且避免使用大容量的储气瓶来储存氢气。

为了实现上述目的，本发明提供一种氢气循环系统，包括：贮氢容器(3)，其具有贮氢合金，当满足第一条件时，该贮氢合金吸氢，当满足第二条件时，该贮氢合金释放氢气；温度调节装置(32、33、34、321、331、341)，用于调节贮氢容器中的贮氢合金的温度，使其满足第一条件或第二条件；贮氢容器阀门(36)，用于使贮氢容器的内部与外部装置连通或断开；以及压力传感器(35)，用于检测贮氢容器中的压力，并基于检测到的压力来控制贮氢容器阀门。

为了实现上述目的，本发明还提供一种使用上述氢气循环系统循环氢气的方法，包括如下步骤：当脱氢时，贮氢容器中的贮氢合金满足第一条件，从而吸收所释放的氢气；当吸氢时，贮氢容器中的贮氢合金满足第二条件，从而释放当满足第一条件时所吸收的氢气。

本发明的氢气循环系统和氢气循环方法，能够以高效率循环氢气，减少氢气使用量，并且避免使用大容量的储气瓶来储存氢气。

附图说明

图1是示出根据本发明一个实施方式的氢气循环系统的示意图。

图2是示出根据本发明一个实施方式的料床的结构的示意图。

具体实施方式

以下将结合具体实施方式来对本发明做进一步说明。需要指出的是，本发明的各实施方式仅用于说明本发明的技术方案，并非用来限定本发明。

图1是示出根据本发明一个实施方式的氢气循环系统的示意图。如图1所示，氢气循环系统1通过管路连接到氢化/脱氢炉2(以下简称为“氢化炉”)，用于向氢化炉2供给使稀土材料氢破碎所需的氢气和其它气体(例如氩气等)，以及从氢化炉2排出氢气和其它气体。

氢化炉2用于放置例如钕铁硼稀土材料的稀土材料，供稀土材料吸氢、脱氢使用。在氢化炉2中，设有温度传感器21，用于检测氢化炉2中的温度。

氢气循环系统1包括真空泵5，其通过管路经由后述的冷却器4连接到氢化炉2，用于从氢化炉2抽出气体。在连接氢化炉2和真空泵5的管路中靠近真空泵5附近，设有阀门51。当阀门51打开时，将真空泵5连接到管路，从而抽出气体，当阀门51关闭时，将真空泵5从管路断开，从而不能抽出气体。

氢气循环系统1还包括冷却器4，用于对流经冷却器4的气体进行冷却。冷却器4具有阀门41和42，用于控制向冷却器4供给冷却水。当阀门41和42打开时，向冷却器4供给冷却水，从而冷却器4工作，当阀门41和42关闭时，不向冷却器4供给冷却水，从而冷却器4不工作。冷却器4的一端并联连接到真空泵5(阀门51)和后述的贮氢容器3。在冷却器4和贮氢容器3之间设有阀门43。

氢气循环系统1还包括贮氢容器3。贮氢容器3具有料床31。在31料床上，敷设有适量的贮氢合金，例如CaNi₅。贮氢容器3连接有冷水管32、热水管33和排水管34，并且还包括分别控制这些水管的开关的阀门321、331和341。

当阀门321和341打开、阀门331闭合，从而使冷水(例如，约30℃)流过贮氢容器3时，CaNi₅以低于稀土材料释放氢气的压力吸氢。另一方面，当阀门331和341打开、阀门321闭合，从而使热水(例如，约70℃)流过贮氢容器3时，CaNi₅则以高于稀土材料吸收氢气的压力释放氢气，以供稀土材料吸收。

在连接贮氢容器3和冷却器4的管路中靠近贮氢容器3附近，设有压力传感器35和阀门36。压力传感器35用于测量贮氢容器4中的压力，并控制阀门36的打开和关闭，从而将贮氢容器4连接到管路，或者从管路断开。

氢气循环系统1还包括氢罐6，用于储存氢气。氢罐6连接到氢化炉2。在氢罐6附近，设有阀门61，用于将氢罐6连接到管路，或者从管路断开。