[实用新型]一种基于笼型水合物的储氢装置及系统

说明书

本实用新型属于水合物储氢仪器研发领域，具体涉及一种基于笼型水合物的储氢装置及系统。该装置包括：端盖和罐体，罐体为上端开口的筒体，包括内筒、外筒、螺旋盘管，内、外筒之间构成夹层，螺旋盘管在夹层中环绕内筒铺设；所述端盖上设置有进气口和出气口。使用该装置进行储氢时，只需进行一次向瓶内添加水合液的操作，扣上端盖密封后，在以后的操作以及运输中，只需要调节冷却介质的温度和内筒压力进行储氢和放氢，无需将内部水合液取出(除补充正常不可逆的原料消耗之外)，是一种快速、安全、成本低、使用方便的储氢装置。

技术领域

本实用新型涉及水合物储氢仪器研发领域，具体涉及一种基于笼型水合物的储氢装置及系统。

背景技术

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

氢能作为一种清洁高品质的能源，对人类的可持续发展具有重要意义。就目前来讲，制约氢能发展的主要原因在于氢不易储存，危险系数高。储氢的基本要求是安全、大容量、低成本以及方便。已知的储氢方式及储氢材料有：物理储存法中的高压氢气储氢、低温液化储氢、玻璃微球储氢、活性炭吸附储氢、地下岩洞储氢、碳纳米管储氢、水合物储氢和化学储存法中的储氢合金储氢、有机液态氢化物储氢、无机物储氢。其中，水合物法储氢具有低成本、相对安全性高的优点，水分子在低温和高压的环境下可以通过氢键形成笼子一样的结构，类冰，称笼型水合物，也可以在水中加入适量有机物作为客体分子来改善笼型水合物。目前已知的笼型水合物可大致分为三类：SI型、SII型和H型。SII笼型水合物中基本单位晶格是金刚石型面心立方结构，其大笼结构为5¹²6⁴，结构要比另外两类型的水合物结构稳定，且在掺入尺寸较大的有机客体分子时，SII型水合物更容易形成。然而目前的水合物制备所需的压力较高，储气慢，储气温度远低于室温，难以进行推广使用。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供一种基于笼型水合物的储氢装置及系统，本装置可以使氢在0～5℃和常压下稳定存在，相比于其他的一些储氢方法，具有储氢速度变快、储运安全、储设备可循环利用、放气简单等优点。

为实现该目的，本实用新型第一方面提供一种基于笼型水合物的储氢装置，包括：端盖和罐体，罐体为上端开口的筒体，包括内筒、外筒、螺旋盘管，内、外筒之间构成夹层，螺旋盘管在夹层中环绕内筒铺设；所述端盖上设置有进气口和出气口。

本实用新型第二方面提供一种基于笼型水合物的储氢系统，具体包括：上述储氢装置、循环泵、高压氢气瓶和过滤器；循环泵与螺旋盘管相连；高压氢气瓶与端盖上的进气口相连；过滤器设置在出气口处，对排出的氢气进行过滤。

本实用新型的一个或多个实施方式具有如下有益效果：

(1)本实用新型提供的基于笼型水合物的储氢装置，只需进行一次向瓶内添加水合液的操作，扣上端盖密封后，在以后的操作以及运输中，调节冷却介质的温度和内筒压力就能进行储氢和放氢，无需将内部水合液取出(除补充正常不可逆的原料消耗之外)，是一种快速、安全、成本低、使用方便的储氢装置。

(2)本装置结构简单，操作方便，便于维护。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1为实施例1所提出的端盖结构示意图；

图2为实施例1所提出的螺旋盘管结构示意图；

图3为实施例1所提出的螺旋盘管和外筒的装配体结构示意图；

图4为实施例1所提出的内筒结构示意图。