电化学镀膜催化式镁-水制氢系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，由功能仓、控制器、氢压传感器、冷凝器、氢燃料电池和附件组成；其特征是：只设置一个兼有反应仓、储料仓、储水仓、尾料仓功能的功能仓，功能仓设为整体回收更换式，所述功能仓内预装相互隔离的镁粉、水和添加剂，负极通过功能仓的仓壁连接沉于仓底的镁粉，正极通过控制电路连接催化电极，功能仓与外部电路之间采用接触式连接，所述功能仓上面设有功能仓氢气出口，所述功能仓氢气出口采用快插式连接；所述控制器通过电路连接氢压传感器、氢燃料电池和催化电极；所述功能仓氢气出口通过氢气管道连接冷凝器和氢压传感器，所述氢压传感器设有氢气排气口并通过氢气管道连接氢燃料电池。该系统的功能仓设为整体回收更换式模块，高效环保。
【专利说明】电化学镀膜催化式镁-水制氢系统
【技术领域】
[0001]本实用新型属于金属水解制氢的【技术领域】，尤其涉及一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，该系统采用金属镁粉与水发生反应，产生氢气和氢氧化镁，氢气可供质子膜氢燃料电池发电，氢氧化镁可回收利用。
【背景技术】
[0002]目前的金属水解制氢控制方式分为两类，一类是采用定量供料法控制产氢量，另一类是采用排水法控制产氢量，前者至少需要反应仓和储料仓两个仓室，后者也至少需要反应仓和排水仓两个仓室，使得目前金属水解制氢设备的比功率和比能量较低，并且设备体积较大，实用性不好。
【发明内容】
[0003]为了解决上述的问题，我们研发设计了新的一种基于自主技术的电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，该系统只配置一个仓室，其兼有反应仓、储料仓、储水仓、尾料仓等多种功能，这个功能仓室具有可以更换的特点，便于配送和回收。
[0004]为了实现上述目的本实用新型采用的技术方案是:一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，由功能仓、控制器、氢压传感器、冷凝器、氢燃料电池和附件组成；特征是本实用新型通过电化学镀膜法控制产氢速率，无需高压容器储氢；只设置一个兼有反应仓、储料仓、储水仓、尾料仓功能的功能仓，功能仓设为整体回收更换式，所述功能仓内预装相互隔离的镁粉、水和添加剂，功能仓的电压采用12V直流工作电压，负极通过功能仓的仓壁连接沉于仓底的镁粉，正极通过控制电路连接催化电极，功能仓与外部电路之间采用接触式连接，所述功能仓上面设有功能仓氢气出口，所述功能仓氢气出口采用快插式连接；所述控制器通过电路连接氢压传感器、氢燃料电池和催化电极。
[0005]如上所述的电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，特征是通过电化学镀膜法控制产氢速率，所述电化学镀膜法是功能仓内镁粉、水和添加剂解除隔离，电极通电后，电极材料通过水中的添加剂镀于一部分镁粉的表面，被镀的镁粉与水快速反应，其余的镁粉保持钝化状态，使快速水解的镁粉量得到控制，进而控制产氢速率，当快速水解的镁粉将要耗尽时，再次电化学镀膜一部分镁粉，以此保持所需的产氢速率，可以安全有效地控制预混镁-水的反应过程，并且能够按照需氢量制氢，无需高压容器储氢。
[0006]所述功能仓氢气出口通过氢气管道连接冷凝器和氢压传感器，所述氢压传感器设有氢气排气口并通过氢气管道连接氢燃料电池。
[0007]所述功能仓内预装的镁粉是100目的粗镁粉，预装的水是纯净水，使用时，解除对镁粉、水、添加剂的隔离，通过电化学镀膜法产生适量的催化剂，控制产氢速率；镁粉耗尽后，功能仓内的尾料是氢氧化镁浆液。
[0008]本实用新型的有益效果是:电化学镀膜催化式镁-水制氢系统具有体积小、重量轻等优点，该系统的功能仓设为整体回收更换式模块，回收后的功能仓经过收集氢氧化镁和重新填料，可以循环使用；功能仓与外部电路之间采用接触式连接，其氢气出口采用快插式连接，拆装简便；该系统工作于0.05MPa的安全压力下，尾料是氢氧化镁阻燃剂，使用过程没有任何污染物排放，高效环保。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]附图1是本实用新型的结构示意图。
[0010]附图2是本实用新型的工作流程示意图。
【具体实施方式】
[0011]下面根据附图和【具体实施方式】进一步对本实用新型加以说明；
[0012]实施例1:如图1所示，一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，包括功能仓1、控制器5、氢压传感器3、冷凝器2、氢燃料电池4和附件组成；特征是通过电化学镀膜法控制产氢速率，所述功能仓I设为整体回收更换式模块，功能仓I内预装相互隔离的镁粉、水和添加剂，功能仓的电压I采用安全的12V直流工作电压，负极通过功能仓I的仓壁连接沉于仓底的镁粉，正极通过控制电路连接催化电极6，功能仓I与外部电路之间采用接触式连接，所述功能仓I上面设有功能仓I氢气出口 ；所述功能仓氢气出口采用快插式连接；所述控制器5通过电路连接氢压传感器3、氢燃料电池4和催化电极6。所述功能仓I氢气出口通过氢气管道连接冷凝器2和氢压传感器3,所述氢压传感器3设有氢气排气口和氢燃料电池4的连接口。所述电化学镀膜法是功能仓I内镁粉、水和添加剂解除隔离，电极通电后，电极材料通过水中的添加剂镀于一部分镁粉的表面，被镀的镁粉与水快速反应，其余的镁粉保持钝化状态，使快速水解的镁粉量得到控制，进而控制产氢速率，当快速水解的镁粉将要耗尽时，再次电化学镀膜一部分镁粉，以此保持所需的产氢速率，可以安全有效地控制预混镁-水的反应过程，并且能够按照需氢量制氢，无需高压容器储氢。所述功能仓I内预装的镁粉是100目的粗镁粉，预装的水是纯净水，使用时，解除对镁粉、水、添加剂的隔离，通过电化学镀膜法产生适量的催化剂，控制产氢速率；镁粉耗尽后，功能仓I内的尾料是氢氧化镁浆液。如图2所示，所述电化学镀膜催化式镁-水制氢系统的工作流程是:安装功能仓I后，打开运行开关，启动电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，通过控制旋钮调整制氢速率，该系统进入自动运行状态；当镁粉耗尽时，控制器5发出提示，电化学镀膜催化式镁-水制氢系统停止工作；在电化学镀膜催化式镁-水制氢系统的运行过程中，如果关闭运行开关，那么该系统继续短暂运行，直至功能仓I内被镀膜的镁粉耗尽后，电化学镀膜催化式镁-水制氢系统停止工作。
[0013]最后应说明的是:显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
【权利要求】
1.一种电化学镀膜催化式镁-水制氢系统，由功能仓、控制器、氢压传感器、冷凝器、氢燃料电池和附件组成；其特征是:只设置一个兼有反应仓、储料仓、储水仓、尾料仓功能的功能仓，功能仓设为整体回收更换式，所述功能仓内预装相互隔离的镁粉、水和添加剂，功能仓的电压采用12V直流工作电压，负极通过功能仓的仓壁连接沉于仓底的镁粉，正极通过控制电路连接催化电极，功能仓与外部电路之间采用接触式连接，所述功能仓上面设有功能仓氢气出口，所述功能仓氢气出口采用快插式连接；所述控制器通过电路连接氢压传感器、氢燃料电池和催化电极；所述功能仓氢气出口通过氢气管道连接冷凝器和氢压传感器，所述氢压传感器设有氢气排气口并通过氢气管道连接氢燃料电池。
【文档编号】C01B3/08GK203486892SQ201320565167
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月12日 优先权日:2013年9月12日
【发明者】赵松涛, 周华林 申请人:北京华泰天成科技发展有限公司