[发明专利]一种制氢储氢一体化装置

说明书

本发明公开了一种制氢储氢一体化装置，属于氢气制备技术领域。一种制氢储氢一体化装置，包括：储液室、反应室以及储气室；储液室的底部与反应室的底部连通，反应室的顶部通过连接装置与储气室的顶部连通；反应室的中部设有载料装置；连接装置包括连通反应室和储气室的气管，气管与反应室的连接处设有防水透气膜；气管沿反应室至储气室的方向依次设有截断阀和压力传感器，截断阀与压力传感器通信连接。本发明将制氢设备和储氢设备一体化设计，通过反应室与储气室之间的连接装置，可以实现氢气的产量达到即时自控，能够控制装置内部的气体压力不会过高，降低危险，并且能够为便携式设备的FC电源提供稳定的氢气。

技术领域

本发明涉及氢气制备技术领域，具体涉及一种制氢储氢一体化装置。

背景技术

在能源需求日益增长的现代社会，氢能作为一种能源载体，由于其能量密度高、清洁、无排放、资源丰富、可循环利用等优点，成为21世纪最具发展潜力的新能源之一。氢氧燃料电池(FC)通过化学反应直接将氢能转化为电能，与传统的内燃发电机相比不受卡诺循环限制，能量转化率高且无污染，是一种理想的电源。

现今便携式或无线的电子设备应用广泛，需要便携式的电源为其供能，与常用的一次电池相比，FC能量密度(高达500－700Wh/kg)优势明显，而且其能量密度也高于二次电池中高能量密度的锂离子电池(555Wh/kg)。但目前氢燃料储存与运输困难的问题严重制约了FC的大规模应用。现有的高压气瓶贮氢、液态贮氢、氢化物固态储氢等方式，存在着安全性差、成本高、储氢密度有限等缺陷，不便在较温和条件下(不用额外加热、加压)给便携式设备的FC电源提供即时、稳定以及可控的氢气。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制氢储氢一体化装置，以解决现有储氢装置不便在较温和条件下给便携式设备的FC电源提供即时、稳定及可控的氢气的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种制氢储氢一体化装置，包括：储液室、反应室以及储气室；储液室的底部与反应室的底部连通，反应室的顶部通过连接装置与储气室的顶部连通；反应室的中部设有载料装置；

连接装置包括连通反应室和储气室的气管，气管与反应室的连接处设有防水透气膜；气管沿反应室至储气室的方向依次设有截断阀和压力传感器，截断阀与压力传感器通信连接。

本发明的储液室和反应室连接组成制氢装置，储气室为储氢装置。反应室中的载料装置可以将粉末状、块状或带状等制氢剂进行袋封并放置在载料装置中，制氢剂可以为MCH(镁钙氢化物)等可以在与水发生反应并产生氢气的物质；储液室水流入反应室后，淹没制氢剂并与制氢剂发生反应并生成氢气，氢气通过连接装置进入到储气室。当储气室中的压力达到设定值后，压力传感器发送电信号给截断阀，截断阀关闭，阻止氢气继续进入储气室。反应室中继续反应并生成氢气，当反应室中的气体压力达到一定值时，会将水向下压，反应室的水会流到储液室中，直到反应室中的水位线降低到载料装置以下。当水与制氢剂不再接触时，不会再产生氢气，使装置内部的压力不会过高而发生危险。当储气室中的压力下降到设定值后，截断阀打开，反应室中的水位上升，水与制氢剂继续反应并制造氢气，使氢气能够继续产生，为便携式设备的FC电源提供即时、稳定及可控的氢气。

此外，气管与反应室的连接处设置的防水透气膜能够阻止水进入储气室，当水流晃动或装置整体暂时倒置时，水不会流入到储气室中。

进一步地，上述反应室的顶部设有物料投放口以及与物料投放口密封连接的物料投放口封盖。

本发明的物料投放口能够方便更换制氢剂。由于制氢剂与水反应后会生成不可溶解的沉淀和H2，沉淀封装在袋中，通过更换封袋，即可实现本装置的可再利用。