[实用新型]一种基于液态储氢的一体化燃料存储装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种燃料存储装置，尤其是涉及一种基于液态储氢的一体化燃料存储装置。

背景技术

燃料电池是一种电化学反应装置，直接将化学能转换为电能。根据电解质的不同，可以分为质子交换膜燃料电池，碱性燃料电池，磷酸型燃料电池，熔融碳酸盐燃料电池和固体氧化物燃料电池。质子交换膜燃料电池工作温度低，电流密度大，响应速度快，性能稳定。而且反应生成物只有水，不存在腐蚀性。因此，质子交换膜燃料电池在车辆交通和备用电源等领域具有广阔的市场前景。

氢能作为一种储量丰富、来源广泛、能量密度高的绿色能源，在燃料电池以及代替化石燃料等方面展现了很好的应用前景。在实际应用过程中，其储存和运输是关键。寻找高效低成本且能够规模化利用的储氢方法更是关键。目前，工业上主要采用在-253℃的液化氢或350～700个大气压下高压氢等储运技术，高压氢或液化氢技术及其应用所需能耗是制氢成本的20倍以上，且存在泄漏或储氢罐压力过高等安全隐患。

中国地质大学武汉可持续能源实验室研究团队，在中组部第二批“千人计划”程寒松教授的带领下,在原美国工作基础上,通过长期的探索和研究,发现了一类液态有机共扼分子储氢材料,此类材料具有熔点低(目前开发的技术已低至-20℃)、闪点高(150℃以上)、并在自制高效催化剂作用下,释放气体纯度高(99.99％)、脱氢温度低约(150℃)等特点,且循环寿命高(2000次以上)、可逆性强,并且不产生一氧化碳等毒害燃料电池的气体。作为氢的载体，这类材料在使用过程中始终以液态方式存在，可以像石油一样在常温常压下储存和运输,完全可利用现有汽油输送方式和加油站构架。

常用的液态储氢装置采用了两个同体积的箱体分别用于存储液态氢源材料，以及脱氢后的液态储氢载体，该方法占用了很大一部分体积。CN104979574提出了一种基于氢燃料电池的液态氢源材料供氢反应系统，该系统采用了原液与废液一体化的储氢罐设计，在储氢罐中间添加隔板，隔板两边分别用于储存原液以及废液。该储氢罐中间添加活动隔板，不能保两边存储室的密封性，存在一定的隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于液态储氢的一体化燃料存储装置。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于液态储氢的一体化燃料存储装置，用于连接外部供氢反应系统，该装置包括原液储气罐和废液存储器，所述的废液存储器为压缩式袋状存储器，所述的废液存储器固定在原液储气罐内，原液储气罐上设有原液加液口、原液输出口、废液输入口和废液排放口，所述的原液加液口和原液输出口均连通至原液储气罐，所述的废液输出口和废液排放口分别穿过原液储气罐侧壁连通至废液存储器。

所述的废液存储器上端部为活动端，下端部通过弹性支架固定在原液储气罐底部。

所述的原液加液口和废液排放口通过一体式接口与外部原料存储装置和外部废液存储装置连接，所述的一体式接口上设有两路管路，分别为原液管路和废液管路，所述的原液管路一端连通原液加液口，原液管路另一端连通外部原料存储装置，所述的废液管路一端连通废液排放口，废液管路另一端连通外部废液存储装置。

所述的废液排放口的口径大于原液加液口的口径，进而一体式接口中的废液管路大于原液管路的管径。

该存储装置中还设有液位监测传感器，所述的液位监测传感器设置在原液储气罐中。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

(1)本实用新型废液存储器采用压缩式袋状存储器并固定在原液储气罐内，实现了原液和废液分离的同时又实现了一体式设计，大大的提升了空间的利用效率，保证了密封性；

(2)本实用新型的燃料存储装置由于废液存储器位于原液储气罐内，可以通过原液与废液进行初步的换热，对原液在进入外部供氢反应系统中的反应釜前进行初步加热，实现了能源的充分利用；

(3)本实用新型废液存储器一端需固定于原液储气罐底部，防止其在运动过程中的晃动而产生不良影响，结构稳定；

(4)本实用新型二合一的一体式接口结构紧凑，不同口径的废液排放口和原液加液口，合理的控制了原液添加与废液排放的速度；

(5)本实用新型液位监测传感器方便对原液储气罐中的原液进行检测，从而方便配合外部自动加原液的装置进行原液自动添加。

附图说明

图1为本实用新型基于液态储氢的一体化燃料存储装置的结构示意图；

图2为本实用新型一体式接口的剖面图；