[实用新型]一种可快速持续产氢的化学制氢系统

说明书

本实用新型提出一种可快速持续产氢的化学制氢系统，属于化学制氢技术领域。本实用新型包括用于存放制氢剂的制氢剂罐、用于存放催化剂的催化剂罐和反应容器，制氢剂罐和催化剂罐的输出端分别与将液体泵入反应容器的液泵相连通，反应容器的输出端连通有用于冷却所述反应容器产生的氢水混合气的散热装置，所述散热装置连通有净化装置。本实用新型可以不间断运行，可快速产氢，产氢安全性高。对操作系统内的压力无要求，生产条件简单。在整个系统中设置排空装置保证产出氢气的纯度，提高整个系统的安全性。多次对制得的氢气进行干燥净化。本系统可以应用到户外，为野外勘探、户外出行提供便利。

技术领域

本实用新型涉及化学制氢技术领域，具体涉及一种可快速持续产氢的化学制氢系统。

背景技术

氢气是世界上已知的密度最小的气体，只有空气的1/14。氢气也可作为气球的填充气体，在气象领域有广泛应用。目前气象领域使用氢气来源主要有高压钢瓶储氢、重整制氢、电解水制氢和硅铁化学制氢三种。高压钢瓶储氢属于物理储氢，成本最低，但单位储氢量低、保障性差，只适合有条件的地区使用。

重整制氢和电解水制氢都具有过程可实现全自动化、使用较为方便、制得氢气纯度较高的优点，但都有设备体积和重量较大，价格昂贵的缺点。另外重整制氢在启动时间上耗时较多，电解水能耗较大（制取1m³氢气通常需要电能不小于4.5kWh），不适合作为野外气象作业的气源。

硅铁化学制氢属于化学制氢，其原料来源广泛，操作过程易于掌握，但该技术存在制氢过程不可控，安全性差，可持续性差，刚制得的氢气含水量高无法直接使用，残渣清理较为困难等缺点，应用受到很大限制。

专利号为CN103387210A的中国专利公开了一种甲醇水制氢系统及方法，包括:液体储存容器、原料输送装置、制氢设备、膜分离装置；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水，原料输送装置提供动力，将液体储存容器中的原料输送至制氢设备；所述原料输送装置向原料提供1.1~5MPa的压强，使得制氢设备制得的氢气具有足够的压强；制氢设备制得的氢气输送至膜分离装置进行分离，用于分离氢气的膜分离装置的内外压强之差大于等于1.1MPa。甲醇易挥发，且对人体有害，该实用新型在使用过程中安全性差，且膜分离装置操作复杂，需要一定的压力才能完成产氢。

发明内容

为解决现有技术中制氢安全性差、操作过程复杂、制得的氢气含水量高的技术缺陷，本实用新型提出一种可快速持续产氢的化学制氢系统，包括用于存放制氢剂的制氢剂罐、用于存放催化剂的催化剂罐和反应容器，所述制氢剂罐和催化剂罐的输出端分别与将液体泵入所述反应容器的液泵相连通，所述反应容器的输出端连通有用于冷却所述反应容器产生的氢水混合气的散热装置，所述散热装置连通有净化装置。

优选的，所述散热装置包括冷凝部和干燥部。

进一步优选的，所述干燥部为分子筛、变压吸附硅胶、水汽分离器中的一种或多种。

优选的，所述制氢剂为硼氢化钠（NaBH₄）、硼氢化钾（KBH₄）、硼氢化锂（Li BH₄）中的一种或多种。

优选的，所述催化剂为贵金属盐、过渡金属盐、无机酸、有机酸中的一种多种。

优选的，所述贵金属盐为铂(Pt)盐、钌（Ru）盐、铑（Rh）盐中的一种或两种。

进一步优选的，所述过渡金属盐为铁盐、钴盐、镍盐、锰盐中的一种或两种以上。

优选的，还包括一端与大气相连另一端与输送经所述干燥部干燥以后的氢气的管道相连通的排空装置，用以在制氢开始时排除设备内部的空气。

进一步优选的，所述排空装置包括电磁阀和阻火器，在设备内部空气排出后所述电磁阀将气体切换到所述净化装置。