[发明专利]一种稳定控制的制氢装置

说明书

本发明涉及一种稳定控制的制氢装置，包括反应罐和随动进水组件，反应罐开设有进水口和出气口，用于装填制氢反应所需的原料；随动进水组件内置于反应罐，包括可变形连通通道、出水端头和随动支架，可变形连通通道的两端连通进水口和出水端头，随动支架连接出水端头，随动支架用于搭置在原料的上表面，并供反应产生的气体乳状液穿过，随动支架能够带动出水端头跟随原料的减少而下降，以保持与原料接触的水量不变。相比于现有技术，本发明使实际参与反应的水量不会受到反应原料减少、气体乳状液增多等因素的影响，这样操作者仅需调节进水口的进水量便可以控制反应速率，进而稳定地控制产氢速率，具备良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及氢气制备技术领域，尤其涉及一种稳定控制的制氢装置。

背景技术

氢能是一类关键的二次能源，各行各业对氢能的研发使用寄予很大的希望。氢能和燃料电池组配，尤其合适应用于便携式的清洁能源产品，可以取代旧有传统类型的工作电池及发电机设备，广泛应用在多个行业领域。制约氢燃料电池发展的关键问题就是制氢技术，制氢体系主要要求包括安全稳定性高、储氢密度大、成本低廉以及应用方便。目前，储氢技术通常划分为：电解水制氢、化石原料制氢、生物制氢、太阳能直接光电制氢、固体水解制氢等。其中固体水解制氢具有制得的氢气纯度高、不需要纯化、产氢速率可控等优点，同时固体原料，如硼氢化钠等，均具有较高的储氢密度，被认为是一种极具应用前景的制氢技术。

例如，中国发明专利申请CN102167285A公开了一种便携式安全可控的水解制氢装置，它包括储存固体反应物料的反应器、储水罐和管路，所述的反应器与储水罐之间设置有将储水罐中的水压入反应器的微型泵；反应器上设置有将氢气输出的出气口和将反应水输入的进水口；出气口连通压力传感器和冷凝干燥器；压力传感器和微型泵分别与控制电路电连接；冷凝干燥器上设置有氢气输出管。该发明具有以下有益效果：1、具有制氢速率可控，响应时间短，固体反应物料利用率高等优点。为氢燃料电池以及各行业便携式电源提供氢源。2、结构简单，简单易操作，制氢可控，无污染，成本低，安全可靠，适合为氢燃料电池以及各行业便携式电源提供氢源。

但是，现有的如上述采用固体水解制氢模式的制氢装置，均存在一些弊端需要解决，其具体为：因原料水解一般采用调节进水速度来控制产氢速率，而原料反应过程中产生的气体、产物等物质，会和水或原料粉末形成位于原料上方的气体乳状液，并且这些气体乳状液会随着反应进行而逐渐增多，加之原料在随着反应逐渐减少，这就导致制氢装置的进水口和原料之间的距离会逐渐增大，二者之间增大的间隔以及越来越多的气体乳状液阻碍了水和原料的正常接触，进而使得实际接触固体原料并参与反应的水量难以控制，造成产氢速率不稳定的问题。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种稳定控制的制氢装置，用以解决如何使实际与固体反应原料接触的水量变得可控的问题。

本发明提供一种稳定控制的制氢装置，包括：

反应罐，开设有进水口和出气口，用于装填制氢反应所需的原料；

随动进水组件，内置于所述反应罐，包括可变形连通通道、出水端头和随动支架；所述可变形连通通道的两端连通所述进水口和所述出水端头，用于将水引导至原料表面，所述随动支架连接所述出水端头；

所述随动支架搭置在原料的上表面，并供反应产生的气体乳状液穿过，当所述原料减少时，所述随动支架带动所述出水端头降低以使原料与水保持在预设接触区域内。

优选的，所述可变形连通通道可伸缩，所述可变形连通通道的伸缩方向竖直设置。

优选的，所述可变形连通通道包括竖直设置的内管和外管，所述内管的一端连通所述进水口，所述外管的一端可滑动地套设于所述内管的另一端，所述外管的另一端连通所述出水端头。