一种基于金属有机骨架材料的水合物法储能装置及方法与流程

技术特征：

1.一种基于金属有机骨架材料的水合物法储能装置，其特征在于，所述的基于金属有机骨架材料的水合物法储能装置包括端盖(4)、进气口、出气口、过滤器(3)、密封圈(9)、模块化微孔隙多孔介质以及储氨层(10)；

两个端盖(4)与套筒(7)通过螺栓(8)连接构成耐高压反应釜，整体结构采用不锈钢材质，密封圈(9)用于端盖(4)与外筒(7)之间的密封，装置设计压力为0～15MPa，设计温度为-10～30℃；耐高压反应釜内放置多层结构(6)，多层结构(6)为多个上端开口的圆盘与支撑柱构成，圆盘中填入金属有机骨架材料(5)形成模块化微孔隙多孔介质，以促进水合物生成；上端的端盖(4)上设有进气口和出气口，并分别通过进气口阀门(1)和出气口阀门(2)密封；过滤器(3)设置在耐高压反应釜与出气口之间，用于对出气口气体进行过滤；耐高压反应釜下部设有储氨层(10)，其上设有进气口，通过储氨实现释放热量，促进水合物的生成。

2.根据权利要求1所述的基于金属有机骨架材料的水合物法储能装置，其特征在于，所述的储氨层(10)填充有储氨介质，且可拆卸。

3.一种基于金属有机骨架材料的水合物法储能方法，其特征在于，步骤如下：

(1)用去离子水将润湿后的金属有机骨架材料(5)填入多层结构(6)中，并将多层结构(6)放置于耐高压反应釜中；每克金属有机骨架材料(5)的去离子水润湿量控制在0.6-0.8g之间，一方面确保微孔隙内有足够的水可生成水合物，另一方面确保水不会过量占据孔隙空间影响最终水合物储存量；

(2)将端盖(4)密封，关闭出气口阀门(2)，确保耐高压反应釜密闭性良好；

(3)将储存装置放置于控温装置中，实现水合物生成的低温环境，低温环境控制在0-5℃；

(4)向耐高压反应釜注入待储存的气体，达到水合物生成所需压力后保持耐高压反应釜内在恒压条件下生成天然气水合物，水合物完全生成后停止注气，关闭进气口阀门(1)；进气压力控制在3-5MPa；

(5)将储存装置置于保温设备中，实现天然气或氢气储存与运输；

(6)打开出气口阀门(2)，同时打开储氨层(10)进气阀门，通过储氨释放热量，促进水合物分解释放气体；放热完毕后，将储氨层(10)中的储氨材料取出，替换入新的储氨材料；已经储好的氨在常温常压下稳定存在，储氨材料在释放、利用氨气后循环使用；

(7)重复步骤(2)-(6)实现装置的循环利用。