[发明专利]一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置

权利要求书

1.一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：包括外壳体，所述外壳体内部从下往上依次设为废液区、反应区和分离净化区；所述反应区包括反应器（7），所述反应器内设有催化剂提篮（8），反应区对应的外壳体上设有原料液进口，原料液进口设有向下延伸至催化剂提篮底部的进料管（9）；所述反应区与分离净化区之间设有环形挡板（10）。

2.根据权利要求1所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述反应区设有测反应温度的一号温度显示表（11）；所述催化剂提篮（8）用于盛装催化剂，包括实心底面（26），围绕实心底面设置的实心侧壁（27）、设置在实心侧壁上方的网孔侧壁（28），及设置在网孔侧壁内侧的网孔盖子（29）和上方的网孔挂耳（30）；所述催化剂提篮（8）即通过网孔挂耳固定在反应区的外壳体内。

3.根据权利要求1或2所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：还包括原料液储罐（1），所述原料液储罐通过进料泵（2）与进料管（9）连通；所述原料液储罐上设有一号高/低液位指示表（4），所述进料管上设有单向阀（3）。

4.根据权利要求2所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述的催化剂选自负载型贵金属催化剂、负载型非贵金属催化剂或负载型非金属催化剂中的一种或几种，优选的，催化剂为负载型非贵金属催化剂，更优选的，催化剂为海绵负载的非贵金属催化剂。

5.根据权利要求4所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述海绵负载的非贵金属催化剂由如下步骤制得：

1）过渡金属盐浸渍负载

将具有表面含氧基团的海绵浸渍到过渡金属盐的水溶液中，制得负载有过渡金属盐的海绵；

2）海绵载体催化剂的制备

将步骤1）制得的负载有过渡金属盐的海绵浸入NaBH₄溶液中，将过渡金属盐还原成过渡金属或过渡金属的硼化物，即制得海绵载体催化剂，其中，NaBH₄溶液的质量百分含量为0.5%～20%；

所述的过渡金属盐溶液选自Co、Ni、Fe、Mn的硝酸盐或氯化物水溶液中的一种或几种。

6.根据权利要求3所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述原料液储罐顶部设有放空阀（6）和原料液进口，所述原料液进口上设有与一号高/低液位指示表联锁的一号电磁阀（5）。

7.根据权利要求6所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述分离净化区包括冷凝器（12）和干燥除碱罐（14），所述冷凝器包括并列设置的多个换热管，反应区反应生成的氢气通过换热管实现冷却；所述换热管之间、换热管与外壳体之间为冷却水腔，所述冷凝器对应的外壳体上设有液体进口和出口；所述冷凝器与干燥除碱罐之间设有测冷却后气体温度的二号温度显示表（13）。

8.根据权利要求7所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述干燥除碱罐（14）上下均设有网孔挡板，两个网孔挡板之间装填干燥剂和除碱剂；干燥除碱剂上方的外壳体上设氢气出口。

9.根据权利要求6-8任意一项所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述废液区包括废液储罐（17），所述废液储罐底部设有换热盘管（20），所述换热盘管一端与冷凝器外壳体上的液体出口相连，另一端延伸出废液区对应的外壳体。

10.根据权利要求9所述的一种集成式千瓦级燃料电池硼氢化钠水解制氢装置，其特征在于：所述废液区底部设废液出口，废液区设有二号高低液位指示表（18），废液出口上设有与二号高低液位指示表连锁的二号电磁阀（19）；废液区设有测冷却后废液温度的三号温度显示表（21）；所述废液区设有压力显示表（22）和泄压管，泄压管上设有与压力显示表联锁的安全阀（23）。