[实用新型]一种利用硼氢化钠催化制氢的氢气发生器

说明书

本实用新型公开一种利用硼氢化钠催化制氢的氢气发生器，涉及催化制氢技术领域，本实用新型包括外置溶液桶、溶液存储桶、废液桶、第一蠕动泵、第二蠕动泵、催化剂床体、冷凝管、干燥室、输出管道；外置溶液桶通过第一管道与溶液存储桶连通；废液桶位于溶液存储桶的内部，溶液存储桶的外壁与废液桶的外壁之间设有间隙；溶液存储桶通过第二管道与催化剂床体连通，废液从桶口进入废液桶内；冷凝管的一端与催化剂床体连通，冷凝管的另一端与溶液存储桶连通；干燥室的一端与第三管道连通，干燥室的另一端与输出管道连通。本实用新型的有益效果在于：集散热、水循环利用、氢气提纯和输出于一体，操作简单，适用于便携式氢源供给使用。

技术领域

本实用新型涉及催化制氢技术领域，具体涉及一种利用硼氢化钠催化制氢的氢气发生器。

背景技术

近年来，硼氢化物特别是硼氢化钠(NaBH₄)作为新型储氢材料受到广泛关注。与烃类及醇类的高温重整制氢反应相比，硼氢化钠催化水解反应在常温下即可进行，不需要额外提供能量来引发反应，反应放出的热量可以维持反应在自热条件下以较快的速度进行，易实现即时制氢和即时供氢。此外，所制备的氢气中不含CO及其它杂质，可直接用于燃料电池，氢气中所含的水分还可以起到给燃料电池质子交换膜增湿的作用。硼氢化钠和甲醇的醇解反应可以在0℃甚至更低的温度下进行。甲醇的冰点为-97℃即硼氢化钠醇解制氢方法可以在极其寒冷的环境下应用，大大拓展了硼氢化钠制氢的环境适应性。就硼氢化钠水解制氢的实用化而言，一般需采用连续反应器，在便携式电源领域仍具有潜在的应用前景。综上所述，以硼氢化物为原料的制氢方法适合于在不同环境温度下为便携式燃料电池提供即时制氢和供氢，已经成为燃料电池氢源领域研究和开发的热点。从研究报道和专利内容来看，对这一方法的研究多集中于催化剂和反应动力学，但针对反应器的研究报道较少。

中国专利(CN101049907B)公开一种化学硼氢化物水解制氢的即时自控供氢的方法及装置，该方法利用装置内部两密闭容器间的氢气压力差的作用，使反应料在装置内的两容器间流动，调节反应料与催化剂的接触量，从而来控制氢气的产生速率和压力，该说明书装置结构简单，可实现即时供氢。中国专利(CN100560477C)公布了一种硼氢化钠-肼混合燃料制氢的管式反应器的制备方法，将脱铝后的金属支撑体填充入管式反应器作为催化剂，可实现连续供氢和以稳定的速度供氢。

但现有方法和装置中的反应器功能单一，且未针对反应特点设计床层结构和未针对反应动力学研究考虑反应热管理，溶/废液管理，制氢流量及反应室气体压力输出管理。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题在于现有的硼氢化钠制氢反应器没有利用反应过程中产生的反应热。

本实用新型是采用以下技术方案解决上述技术问题的：

本实用新型提供一种利用硼氢化钠催化制氢的氢气发生器，包括外置溶液桶、溶液存储桶、废液桶、第一蠕动泵、第二蠕动泵、催化剂床体、冷凝管、干燥室、输出管道；

所述外置溶液桶通过第一管道与溶液存储桶连通，所述第一管道上设有第一蠕动泵，所述外置溶液桶上设有桶口；

所述废液桶位于溶液存储桶的内部，所述废液桶的顶面设有桶口，所述溶液存储桶的外壁与废液桶的外壁之间设有间隙，该间隙与废液桶的外壁之间形成容纳反应液的U形密闭空间，所述溶液存储桶上设有第二管道和第三管道；

所述溶液存储桶通过第二管道与催化剂床体连通，所述催化剂床体的底端设有废液出口，所述催化剂床体位于废液桶上方，致使废液从废液出口流出，从桶口进入废液桶内；

所述冷凝管的一端与催化剂床体连通，所述冷凝管的另一端与溶液存储桶连通；

所述干燥室的一端与第三管道连通，所述干燥室的另一端与输出管道连通。