一种醇氢发电设备及其存储装置的制造方法

文档序号:10414815阅读:279来源:国知局
一种醇氢发电设备及其存储装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电动汽车技术领域,涉及一种电动汽车,尤其涉及一种醇氢发电设备的存储装置。
【背景技术】
[0002]在众多的新能源中,氢能将会成为21世纪最理想的能源。这是因为,在燃烧相同重量的煤、汽油和氢气的情况下,氢气产生的能量最多,而且它燃烧的产物是水,没有灰渣和废气,不会污染环境;而煤和石油燃烧生成的是二氧化碳和二氧化硫,可分别产生温室效应和酸雨。煤和石油的储量是有限的,而氢主要存于水中,燃烧后唯一的产物也是水,可源源不断地产生氢气,永远不会用完。
[0003]氢是一种无色的气体。燃烧一克氢能释放出142千焦尔的热量,是汽油发热量的3倍。氢的重量特别轻,它比汽油、天然气、煤油都轻多了,因而携带、运送方便,是航天、航空等高速飞行交通工具最合适的燃料。氢在氧气里能够燃烧,氢气火焰的温度可高达2500 °C,因而人们常用氢气切割或者焊接钢铁材料。
[0004]在大自然中,氢的分布很广泛。水就是氢的大“仓库”,其中含有11%的氢。泥土里约有1.5 %的氢;石油、煤炭、天然气、动植物体内等都含有氢。氢的主体是以化合物水的形式存在的,而地球表面约70%为水所覆盖,储水量很大,因此可以说,氢是“取之不尽、用之不竭”的能源。如果能用合适的方法从水中制取氢,那么氢也将是一种价格相当便宜的能源。
[0005]氢的用途很广,适用性强。它不仅能用作燃料,而且金属氢化物具有化学能、热能和机械能相互转换的功能。例如,储氢金属具有吸氢放热和吸热放氢的本领,可将热量储存起来,作为房间内取暖和空调使用。
[0006]氢作为气体燃料,首先被应用在汽车上。1976年5月,美国研制出一种以氢作燃料的汽车;后来,日本也研制成功一种以液态氢为燃料的汽车;70年代末期,前联邦德国的奔驰汽车公司已对氢气进行了试验,他们仅用了五千克氢,就使汽车行驶了 110公里。
[0007]用氢作为汽车燃料,不仅干净,在低温下容易发动,而且对发动机的腐蚀作用小,可延长发动机的使用寿命。由于氢气与空气能够均匀混合,完全可省去一般汽车上所用的汽化器,从而可简化现有汽车的构造。更令人感兴趣的是,只要在汽油中加入4%的氢气。用它作为汽车发动机燃料,就可节油40 %,而且无需对汽油发动机作多大的改进。
[0008]氢气在一定压力和温度下很容易变成液体,因而将它用铁罐车、公路拖车或者轮船运输都很方便。液态的氢既可用作汽车、飞机的燃料,也可用作火箭、导弹的燃料。美国飞往月球的“阿波罗”号宇宙飞船和我国发射人造卫星的长征运载火箭,都是用液态氢作燃料的。
[0009]另外,使用氢一氢燃料电池还可以把氢能直接转化成电能,使氢能的利用更为方便。目前,这种燃料电池已在宇宙飞船和潜水艇上得到使用,效果不错。当然,由于成本较高,一时还难以普遍使用。
[0010]现在世界上氢的年产量约为3600万吨,其中绝大部分是从石油、煤炭和天然气中制取的,这就得消耗本来就很紧缺的矿物燃料;另有4%的氢是用电解水的方法制取的,但消耗的电能太多,很不划算,因此,人们正在积极探索研究制氢新方法。而用甲醇、水重整制氢可减少化工生产中的能耗和降低成本,有望替代被称为“电老虎”的“电解水制氢”的工艺,利用先进的甲醇蒸气重整一一变压吸附技术制取纯氢和富含CO2的混合气体,经过进一步的后处理,可同时得到氢气和二氧化碳气。
[0011]甲醇与水蒸气在一定的温度、压力条件下通过催化剂,在催化剂的作用下,发生甲醇裂解反应和一氧化碳的变换反应,生成氢和二氧化碳,这是一个多组份、多反应的气固催化反应系统。反应方程如下:
[0012]CH30H^C0+2H2 (I)
[0013]H2O+CO4CO2+H2 (2)
[0014]CH3OH+H2O4CO2+3H2 (3)
[0015]重整反应生成的出和⑶2,再经过钯膜分离将H2和⑶2分离,得到高纯氢气。变压吸附法的耗能高、设备大,且不适合小规模的氢气制备。
[0016]现有的氢气发电系统,通常是利用已经制备好的氢气发电,即制备氢气与氢气发电是分离的。首先利用制氢设备制备氢气,将氢气放置于氢气缓冲罐中,而后通过氢气缓冲罐中的氢气发电。氢气缓冲罐的体积较为庞大,不便携带,移动性较差,从而制约了氢气制备及发电设备的便携性。
[0017]为了提高制氢设备的便携性,本申请人于2013年提出了移动制氢发电系统,体积小,便于携带。移动制氢发电系统虽然不排放有害气体,但会排放二氧化碳,过多的二氧化碳会引起温室效应,不利于环境保护。
[0018]有鉴于此,如今迫切需要设计一种新的氢气发电系统,以便克服现有氢气发电系统的上述缺陷。
【实用新型内容】
[0019]本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种醇氢发电设备的存储装置,可收集发电设备释放的二氧化碳,减少二氧化碳的排放,有利于保护环境;同时,收集的二氧化碳可以循环利用。
[0020]此外,本实用新型还提供一种醇氢发电设备,可收集发电设备释放的二氧化碳,减少二氧化碳的排放,有利于保护环境;同时,收集的二氧化碳可以循环利用。
[0021]为解决上述技术问题,本实用新型采用如下技术方案:
[0022]—种醇氢发电设备的存储装置,所述存储装置包括:容器、设置于容器内的间隔机构、与间隔机构连接的驱动机构、控制模块、感应模块;
[0023]所述间隔机构将容器至少分为两个空间;两个空间中,一个放置反应液体,另一侧设置氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳;控制模块分别连接驱动机构、感应模块;
[0024]所述驱动机构包括电机,感应模块包括压力传感器或/和液位传感器;感应模块连接控制模块;所述控制模块连接驱动机构,控制驱动机构对间隔机构的动作;
[0025]所述存储装置还包括液化装置或/和固化装置,将收集到的二氧化碳液化或/和固化。
[0026]—种醇氢发电设备的存储装置,所述存储装置包括:存储容器、设置于容器内的间隔机构、与间隔机构连接的隔离机构调节单元;
[0027]所述隔离机构将存储容器分为至少两个区域,隔离机构调节单元调节隔离机构在存储容器内的位置,调节各个区域的大小。
[0028]作为本实用新型的一种优选方案,所述隔离机构调节单元包括控制模块、驱动机构,控制模块与驱动机构连接;
[0029]所述间隔机构将存储容器隔离的若干区域中,至少有一个区域内放置反应液体,至少有一个区域内设置氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳;
[0030]所述控制模块通过控制驱动机构来控制间隔机构的位置;在液体存储容器内的液体减少或二氧化碳增加达到设定条件时,驱动机构驱动间隔机构动作。
[0031]作为本实用新型的一种优选方案,所述隔离机构调节单元还包括感应模块,用以感应容器内反应液体的量,或者/并且感应氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳的量;并将感应数据发送至控制模块;
[0032]所述控制模块根据感应模块感应的数据控制驱动机构对间隔机构的动作;在液体存储容器内的液体减少或二氧化碳增加达到设定条件时,驱动机构驱动间隔机构动作。
[0033]作为本实用新型的一种优选方案,在液体存储容器内的液体减少或二氧化碳增加达到设定条件时,所述控制模块控制驱动机构驱动间隔机构动作,减少反应液体的容积,增加二氧化碳的容积。
[0034]作为本实用新型的一种优选方案,所述存储装置还包括液化装置或/和固化装置,将收集到的二氧化碳液化或/和固化。
[0035]—种醇氢发电设备,包括甲醇制氢系统、氢气发电系统,甲醇制氢系统与氢气发电系统连接;
[0036]所述甲醇制氢系统包括制氢子系统、气压调节子系统、收集利用子系统,制氢子系统、气压调节子系统、氢气发电系统、收集利用子系统依次连接;
[0037]所述制氢子系统利用甲醇水制备氢气,所述制氢子系统包括固态氢气存储容器、存储容器、原料输送装置、快速启动装置、制氢设备、膜分离装置;
[0038]所述存储容器的中部设有隔板,隔板的一侧设置反应液体,另一侧设置氢气发电系统释放、而后被压缩的液态或固态的二氧化碳;隔板连接有推动机构,在存储容器内的液体减少或二氧化碳增加达到设定条件时,推动机构驱动隔板动作,减少存储反应液体区域的容积,增加存储二
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