专利名称：一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，具体地讲是涉及一种硼氢化 物制氢过程中的多重氢气净化系统。
背景技术：
氢是一种清洁燃料，因为其可以在氢气消耗装置如燃料电池或者内燃机中与氧气反应产 生能量和水，在反应中没有其它副产物，因此，使用氢作为燃料有效的解决了使用石油燃料 时伴随的环境问题。但是，如何安全、有效的存储氢气一直是技术人员在努力解决的问题， 许多氢载体包括烃、金属氢化物和化学氢化物都被视为氢储存和供应系统，例如碱金属氢化 物、碱金属铝氢化物和碱金属硼氢化物。其中硼氢化物是一种高储氢含量的材料，既能催化 水解释放氢气作为高容量、高纯氢源材料，又可直接通过电化学方式作为高容量负极材料， 在典型的多相催化体系中，硼氢化物和水产生氢气和硼酸盐的化学计量反应可以用下面的化 学反应表示
MBH4_ 2H20^4H2 —MB02
其中，M可以是Na、 K、 Li等碱金属。
硼氢化钠极易水解，即使在常温下，硼氢化钠溶液也会很快水解掉一半。因此，为了使 硼氢化钠能够在现实生活中得到应用，平时必须将其保持在强碱性溶液中。其余的硼氢化物 也都必须保持在强碱性溶液中。硼氢化钠水解是一个放热反应，每产生lmolH2放出75kJ热量 ，从而使得反应液的温度升高。在较高的温度下，生成的氢气会将溶液中的碱液带出。如果 不除掉氢气中的碱性杂质，则会对燃料电池的电堆造成损害，縮短了电堆的使用寿命。
美国专利US715033B2公开了一种氢气发生器系统，该系统包括一个或多个可渗透膜， 其使得氢气可以通过该膜而阻止水溶液通过该膜。该系统虽然在一定程度上解决了燃料电池 的除碱问题，但是膜两侧有较大的压力差，对氢气发生器的材质和密封有较高的要求。因为 膜两侧大的压差，增加了硼氢化物反应液单独依靠重力流入反应器的难度。另外可渗透膜容 易污堵，需要定期清理和更换，不易于日常维护。
实用新型内容
本实用新型提供了一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，结构紧凑，使用和更换方 便，能有效除掉硼氢化物水解所产生氢气中夹带的碱液，可大规模应用于燃料电池等领域。本实用新型采用如下技术方案
一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，包括洗液池、氢气出口、设置于洗液池上部 的氢气入口，所述氢气净化系统还包括除雾装置、固体除碱装置，洗液池上部与除雾装置的 下部连通，除雾装置的上部与固体除碱装置的下部连通，氢气出口设于固体除碱装置的上部
所述氢气净化系统可以为合体装置，洗液池设于所述氢气净化系统的底部，洗液池上方 由下到上依次为除雾装置和固体除碱装置。
所述氢气净化系统也可以为分体装置，洗液池上部与除雾装置的下部、除雾装置的上部 与固体除碱装置的下部为气路连接。
所述洗液池中洗液为酸或水。
所述除雾装置为间错挡板、丝网、折流板、旋流板、蛇型板、波纹板中的一种。 所述固体除碱装置设有多孔支撑层，多孔支撑层上设有除碱剂。 所述多孔支撑层为多孔板或丝网。
所述除碱剂为分子筛、脱脂棉、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、活性炭、变色硅胶和
Fee^"6I^O中的一种或其中几种的混合物。
所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、13X HP分子筛、13X PG分子筛、13X APG分子筛、XH-5分子筛中的一种或其中几种的混合物。
操作时，含碱的氢气通过氢气入口进入洗液池，经酸洗或水洗，脱除部分碱，然后上升 或通过气路进入除雾装置，气体和气体中夹带的雾状液滴由于惯力的不同，存在着相对运动 ，在重力和离心力的作用下，液滴冷凝聚集，沉落至除雾装置的底部，净化后的气体继续上 升或通过气路进入固体除碱装置，通过多孔支撑层上的除碱剂继续脱除碱，得到纯净的氢气 并从氢气出口排出。
如多孔支撑层和除雾装置皆为丝网时，可合为一体。
本实用新型提供的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，结构紧凑，通过设置洗液池、 除雾装置以及固体除碱装置，可以有效的去除氢气中夹带的碱液，使氢气得到净化，并达到 2%的相对湿度，减少了碱液对燃料电池等产品的损害；另外，洗液池中的酸或水以及固体 除碱装置中的除碱剂可以根据需要，方便的更换和清洗，易于日常维护，可大规模应用于燃 料电池等领域。
图l是本实用新型的一种实施方式的剖面图；图2是本实用新型的另一种实施方式的剖面图3是本实用新型的另一种实施方式的剖面图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步详细的说明。
实施例l
一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，如图1所示，包括洗液池l、氢气出口5、设 置于洗液池1上部的氢气入口2，所述氢气净化系统还包括除雾装置3、固体除碱装置4，洗液 池1上部与除雾装置3的下部连通，除雾装置3的上部与固体除碱装置4的下部连通，氢气出口 5设于固体除碱装置4的上部。所述氢气净化系统为合体装置，洗液池l设于所述氢气净化系 统的底部，洗液池1上方由下到上依次为除雾装置3和固体除碱装置4。
所述洗液池l中洗液为酸。
所述除雾装置3优选为间错挡板。
所述固体除碱装置4设有多孔板，多孔板上设有除碱剂。
所述除碱剂为分子筛、脱脂棉、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、活性炭、变色硅胶和 Feeir6HsO中的一种或其中几种的混合物。
所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、13X HP分子筛、13X PG分子筛、13X APG分子筛、XH-5分子筛中的一种或其中几种的混合物。
操作时，含碱的氢气通过氢气入口2进入洗液池1，经酸洗，脱除部分碱，然后上升进入 间错挡板，气体和气体中夹带的雾状液滴由于惯力的不同，存在着相对运动，在重力和离心 力的作用下，液滴冷凝聚集，沉落至装置的底部，净化后的气体继续上升进入固体除碱装置 4，通过多孔板上的除碱剂继续脱除碱，得到纯净的氢气并从氢气出口5排出。
实施例2
一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，如图2所示，包括洗液池l、氢气出口5、设 置于洗液池1上部的氢气入口2，所述氢气净化系统还包括除雾装置3、固体除碱装置4，洗液 池1上部与除雾装置3的下部连通，除雾装置3的上部与固体除碱装置4的下部连通，氢气出口 5设于固体除碱装置4的上部。所述氢气净化系统为分体装置，洗液池1上部与除雾装置3的下 部、除雾装置3的上部与固体除碱装置4的下部为气路连接。
所述洗液池l中洗液为水。
其余结构同实施例l。
操作时，含碱的氢气通过氢气入口2进入洗液池1，经水洗，脱除部分碱，然后通过气路进入间错挡板，气体和气体中夹带的雾状液滴由于惯力的不同，存在着相对运动，在重力和 离心力的作用下，液滴冷凝聚集，沉落至装置的底部，净化后的气体继续通过气路进入固体 除碱装置4，通过多孔板上的除碱剂继续脱除碱，得到纯净的氢气并从氢气出口排出。 实施例3
一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，如图3所示，其它结构同实施例l，只是多孔 支撑层6和除雾装置皆为丝网，二者为一体。
操作时，含碱的氢气通过氢气入口2进入洗液池1，经酸洗，脱除部分碱，然后上升进入 丝网，气体和气体中夹带的雾状液滴由于惯力的不同，存在着相对运动，在重力和离心力的 作用下，液滴冷凝聚集，沉落至装置的底部，净化后的气体继续上升进入固体除碱装置4， 通过丝网上的除碱剂继续脱除碱，得到纯净的氢气并从氢气出口5排出。
权利要求1.一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，包括洗液池(1)、氢气出口(5)、设置于洗液池(1)上部的氢气入口(2)，其特征在于所述氢气净化系统还包括除雾装置(3)、固体除碱装置(4)，洗液池(1)上部与除雾装置(3)的下部连通，除雾装置(3)的上部与固体除碱装置(4)的下部连通，氢气出口(5)设于固体除碱装置(4)的上部。
2 根据权利要求l所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，其特 征在于所述氢气净化系统为合体装置，洗液池(1)设于所述氢气净化系统的底部，洗液池 (1)上方由下到上依次为除雾装置(3)和固体除碱装置(4)。
3 根据权利要求l所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，其特 征在于所述氢气净化系统为分体装置，洗液池(1)上部与除雾装置(3)的下部、除雾装置 (3)的上部与固体除碱装置(4)的下部为气路连接。
4 根据权利要求l、 2或3所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统 ，其特征在于所述洗液池(1)中洗液为酸或水。
5 根据权利要求l、 2或3所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统 ，其特征在于所述除雾装置(3)为间错挡板、丝网、折流板、旋流板、蛇型板、波纹板中 的一种。
6 根据权利要求l、 2或3所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统 ，其特征在于所述固体除碱装置(4)设有多孔支撑层(6)，多孔支撑层(6)上设有除碱 剂。
7 根据权利要求6所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，其特征在于所述多孔支撑层(6)为多孔板或丝网。
8 根据权利要求6所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，其特征在于所述除碱剂为分子筛、脱脂棉、聚丙烯酸钠、聚丙烯酰胺、活性炭、变色硅胶和 Feeir6HsO中的一种或其中几种的混合物。
9.根据权利要求8所述的硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，其特 征在于所述分子筛为3A分子筛、4A分子筛、5A分子筛、13X HP分子筛、13X PG分子筛、13X APG分子筛、XH-5分子筛中的一种或其中几种的混合物。
专利摘要本实用新型公开了一种硼氢化物制氢过程中的氢气净化系统，具体地讲是涉及一种硼氢化物制氢过程中的多重氢气净化系统。其包括洗液池(1)、氢气出口(5)、设置于洗液池(1)上部的氢气入口(2)，所述氢气净化系统还包括除雾装置(3)、固体除碱装置(4)，洗液池(1)上部与除雾装置(3)的下部连通，除雾装置(3)的上部与固体除碱装置(4)的下部连通，氢气出口(5)设于固体除碱装置(4)的上部。本实用新型结构紧凑，使用和更换方便，能有效除掉硼氢化物水解所产生氢气中夹带的碱液，可大规模应用于燃料电池等领域。
文档编号C01B3/52GK201158589SQ200820300108
公开日2008年12月3日 申请日期2008年1月18日 优先权日2008年1月18日
发明者王玉晓, 钢 肖 申请人:汉能科技有限公司