一种镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置及方法与流程

文档序号:38999222发布日期:2024-08-16 13:55阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,包括水解单元(1)、干燥单元(2)和热解单元(3),所述水解单元(1)出口与干燥单元(2)入口连通,所述干燥单元(2)出口与热解单元(3)入口连通,所述水解单元(1)、干燥单元(2)和热解单元(3)中均填充有氢化镁;

2.根据权利要求1所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,还包括储水单元(4)和储气单元(5),所述储水单元(4)出口与水解单元(1)入口连通,所述热解单元(3)出口与储气单元(5)入口连通,所述储气单元(5)的第一出口与水解单元(1)入口连通,所述储气单元(5)的第二出口与和下游用氢装置连通。

3.根据权利要求2所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,还包括热交换器,所述热交换器包含两个冷媒入口,分别与储水单元(4)出口、储气单元(5)的第一出口连通,所述热交换器的冷媒出口与水解单元(1)入口连通,所述热交换器的热媒入口与热解单元(3)出口连通,所述热交换器的热媒出口与储气单元(5)入口连通。

4.根据权利要求2所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,还包括热交换器,所述热交换器包含一个冷媒入口,所述储气单元(5)第一出口与储水单元(4)出口汇合后的管路与热交换器冷媒入口连通。

5.根据权利要求1所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,所述干燥单元(2)内设置有流道板。

6.根据权利要求1所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,所述水解单元(1)中填充的氢化镁,热解单元(3)中填充的氢化镁和干燥单元(2)中填充的氢化镁的质量比为1~3:3:0.5~2。

7.根据权利要求1所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,所述水解单元(1)、热解单元(3)和干燥单元(2)的容积比为3~8:4:1~5。

8.根据权利要求1所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置,其特征在于,所述水解单元(1)中填充有氢化镁和促进水解的催化剂;

9.一种镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的方法,其特征在于,包括以下步骤:储气单元提供的氢气载气携带储水单元提供的水进入水解单元,随着水解反应的进行,产生的氢气连同载气通过管道进入干燥单元,氢气中夹带的水蒸气与干燥单元中的氢化镁反应产生氢气,同时释放热量;干燥单元内的氢气通过管道进入到热解单元中,将热量传递给热解单元内的氢化镁,氢化镁热解产生氢气;最后氢气载气、水解单元产生的氢气、干燥单元产生的氢气及热解单元产生的氢气统一从热解单元出口排出进入储气单元。

10.根据权利要求9所述镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的方法,其特征在于,将热解单元出口的高温氢气与来自储水单元的水和来自储气单元的载气进行换热,对载气进行预热、将水加热成水蒸气,然后进入水解单元;同时,流出热解单元的高温氢气降至70-80℃,流入储气单元;储气单元为下游用氢装置供氢。


技术总结
本发明提供一种镁基储氢材料水解和热解耦合制备氢气的装置及方法。所述制氢装置包括水解单元、干燥单元、热解单元、储水单元和储气单元,储水单元出口与水解单元入口连通,水解单元出口与干燥单元入口连通,干燥单元出口与热解单元入口连通,热解单元出口与储气单元入口连通;同时储气单元向水解单元提供一路载气。水解单元、干燥单元和热解单元中均填充储氢材料氢化镁。本发明利用水解单元的水解制备部分氢气,并以其反应热作为热源实现热解单元的热解,进一步制备氢气。本发明水解过程和热解过程的耦合,实现了制氢装置的高储氢密度、连续稳定放氢。

技术研发人员:吕志辉,冯斌,张奇,赵来福,冯利波
受保护的技术使用者:大连富德金煜新能源有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/8/15
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