
技术摘要:
本发明公开一种便携式可控制氢装置,涉及氢气制备技术领域,包括主壳体,主壳体包括内壳体和外壳体,内壳体和外壳体之间设置有容纳腔,内壳体内设置有反应室;反应室的顶部设置有双层漏斗料仓,双层漏斗料仓的顶部设置有加料口;外层漏斗固定在内壳体的内部,内层漏斗 全部
背景技术:
由于化石燃料造成的能源枯竭和环境污染,人们对清洁能源的渴求日趋明显。氢 能的燃烧热值高,产物无污染,是一种清洁可持续的能源。目前的制氢方式主要有化石燃料 重整制氢、电解水制氢、光水解制氢、生物制氢以及等离子制氢等,然而这些制氢方式存在 着一些缺点,比如:环境污染、制备成本高、技术不成熟,产物不纯净等。 目前,氢气的储存和运输也是氢能利用的一大重要问题。氢气的储存方式主要有 高压储氢、低温液化储氢、物理和化学吸附储氢以及金属氢化物储氢等。但是这些储氢方式 存在着安全系数低、成本高等问题,并且无法解决现场实时制氢用氢的问题。 为了解决上述问题,实现氢能的有效利用,人们提出了金属/水反应制氢,比如镁、 铝/水制氢等。金属镁、铝在地壳中的含量高、能量密度高,所以可以作为一种储能材料与水 发生反应,实现现场实时制氢。然而铝、镁表面存在一层氧化膜,阻碍了其进一步反应。目前 人们采用与碱溶液反应、合金化、机械球磨等方法对其进行活化,但是无法进一步控制其反 应速率,所以研究一种水解制氢装置来控制金属/水反应的进行具有重要的意义。 公开号为CN105366639A的申请专利提供了一种便携式自动控制铝/水反应制氢装 置,但是该装置操作复杂,无法达到稳定输氢的目的,而且体积相对较大,不便于携带。公开 号为CN101786603A的申请专利提供了一种水解制氢装置,该装置结构简单,制氢速率可控, 但是该装置并没有实现结构的一体化,结构较分散,不便于携带,无法实现现场实时制氢。 公开号为CN103482567A的申请专利提供了一种连续制氢装置,但是该装置适用于大规模制 氢,较难实现制氢速率的可控,所以无法直接应用于现场实时制氢和燃料电池。 因此,亟需提供一种便携式可控制氢装置,以解决现有技术中所存在的上述问题。
技术实现要素:
本发明的目的是提供一种便携式可控制氢装置,以解决上述现有技术存在的问 题,氢气流量输出稳定,反应产物可以回收利用,并且其操作简单,便于携带和拆卸,安全性 高,可以应用于现场实时制氢和燃料电池发电。 为实现上述目的,本发明提供了如下方案:本发明提供一种便携式可控制氢装置, 包括主壳体,所述主壳体设置有双层,包括内壳体和外壳体,所述内壳体和所述外壳体之间 设置有容纳腔,所述内壳体内设置有反应室;所述反应室的顶部设置有双层漏斗料仓,所述 双层漏斗料仓中用于放置待反应原料;所述双层漏斗料仓的顶部设置有加料口;所述双层 漏斗料仓包括内层漏斗和外层漏斗,所述外层漏斗固定在所述内壳体的内部,所述内层漏 斗通过连接杆连接有电动控制装置,用于控制所述双层漏斗料仓的出粉量,所述电动控制 装置连接有总开关;所述内壳体上设置有第一出气口,所述外壳体上设置有第二出气口;所 述容纳腔内设有进水管,所述进水管的一端为第一进水口,另一端为第二进水口,所述第一 3 CN 111591956 A 说 明 书 2/4 页 进水口伸出所述外壳体外,所述第一进水口处设置有阀门,所述第二进水口与所述内壳体 连通。 优选的,所述主壳体为呈圆筒状的双层结构,所述容纳腔的厚度为10mm。 优选的,所述进水管为螺旋进水管。 优选的,所述第一进水口位于所述外壳体的下部,所述第二进水口位于所述内壳 体的上部,所述第二进水口高于所述第一进水口。 优选的,所述容纳腔内还设置有过滤海绵,所述过滤海绵位于所述第一出气口与 所述第二出气口之间。 优选的,所述第一出气口高于所述第二出气口,所述第一出气口和所述第二出气 口分别位于所述过滤海绵的上方和下方。 优选的,所述双层漏斗料仓的直径为70mm,高度为60mm。 优选的,所述主壳体上设有石英玻璃窗,用于观察所述反应室内反应液的高度和 反应过程。 优选的,所述待反应原料为金属粉。 优选的,所述金属粉为镁粉或铝粉。 本发明相对于现有技术取得了以下技术效果: (1)本发明氢气流量输出稳定。通过控制双层漏斗料仓内层漏斗的转速,从而控制 其出粉量,最终达到控制金属/水反应速率的作用; (2)本发明结构简单,便于携带,属于小型制氢装置,可以通过加水口和加料口多 次进行加水和加料,使其可以重复利用,同时其操作简单,便于携带,可以应用于多种场合; (3)环境友好性,金属镁、铝的能量密度高,与水反应产生的氢气较纯净,且产物无 污染,可以回收重复利用; (4)本发明先通过第一进水口、第二进水口以及螺旋进水管在反应室中注满水,然 后在双层漏斗料仓中加入铝粉或镁粉,打开总开关,双层漏斗料仓中的镁粉或铝粉会均匀 地降落到装置的反应室内,与水发生反应生成氢气,从而解决了氢气的储存、运输以及无法 实时制氢的问题; 同时本发明通过电动控制装置来控制双层漏斗料仓内层的转速,进而控制其出粉 量,使其达到控制金属/水反应速率的目的。 附图说明 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例中所 需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施 例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获 得其他的附图。 图1为便携式可控制氢装置的结构示意图; 图中,1-第一进水口,2-阀门,3-石英玻璃窗,4-第二进水口,5-双层漏斗料仓,6- 加料口,7-连接杆,8-螺旋进水管,9-第二出气口,10-过滤海绵,11第一出气口,12-电动控 制装置,13-总开关。 4 CN 111591956 A 说 明 书 3/4 页