一种制氢-储氢发电一体系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了节能制氢-储氢一体系统，由铝水反应制氢装置提供氢气和热能，由合金储氢罐吸收氢气，并在此过程发出热量由热电技术将这些热量用热电半导体转化为电力。合金储氢罐吸收的氢气可以放出，提供给各种燃料电池发电。本专利有益效果是：不依赖石油和天然气制取氢气，常温下铝水反应制取纯度99.999％以上氢气，可直接在制氢气过程中获得电力。此装置具有制造工艺简单、过程易控制，成本低、环保、节能，使用方便的优点，可广泛应用于低压氢气供给和发电系统。
【专利说明】一种制氢—储氢发电一体系统
【技术领域】:
[0001]本发明专利涉及一种制氢-储氢发电一体系统，属制氢储氢、发电【技术领域】。
【背景技术】:
[0002]随着城市生活和汽车拥有量逐年增加，空气中的二氧化碳的排放特别是汽车废气排放及对石油资源的过度消耗所引发的环境、能源问题日益严重。控制汽车废气污染及石油的替代能源已成为亟待解决的课题。因此近几十年来，世界各国政一直努力致力于研究开发和推广使用各种低排放或零排放汽车，以解决空气污染问题。燃料电池汽车是以电力作为能源，是典型的零排放车，是目前最具开发潜力的绿色交通工具。由于燃料电池汽车本身具有的优越性，它有着潜在而巨大的汽车市场。燃料电动汽车的开发是汽车工业新的经济增长点，可使汽车工业真正得到可持续发展。但燃料电池车，包括质子交换膜的燃料电池车，使用的燃料氢系统，目前存在储氢成本、体积、重量和安全性等问题。金属通过水解反应产生氢气，是一种很有前景的储存和运输能量的方式，其中金属铝或铝复合原料，其来源广泛、价格低廉、水解制氢能量密度高，与水反应生成物对环境友好等特点，利用金属铝或合金水解制氢技术结合储氢材料储氢技术，实现氢的制备、储存与输出一体化，并收集制氢、吸氢过程中体系放出的热量，供半导体热电发电用。体系产生的氢气提供给各种燃料电池发电用。是一种高效、低成本的、安全、响应迅速的联合供氢、供电技术。
【发明内容】
[0003]本专利提供制氢-储氢发电一体系统。
[0004]本专利是通过下述技术方案实现的。
[0005]设计了氢气生产、存储及应用与联合发电工艺系统(如图1)，此产品创新设计，新的制氢和提纯装置，有利于降低使用成本和资源的回收，有利于环境的保护，节约宝贵自然资源。应用了能量转换技术，新能源的产出，在制氢的过程中更加节省了资源消耗。
[0006]本发明的制氢-储氢发电一体系统中的制氢装置由铝水反应制氢装置不锈钢材料组成，主要有储料器和氢气反应器，氢气反应器为不锈钢罐结构，设有氢气出口、进料口、进水口、排液口、卸压阀，其特征在于；氢气反应器9的上部设有可拆卸的储料器2，反应器9的顶部设有进料口 7 ;反应器9的底部设有排液口 13，便于产物的回收循环利用；反应器的顶部设有氢气出口 11，并且为了安全，反应器上部设有一根带有卸压阀的卸压管；反应器上端设置有呈对称布置的波纹管法兰、波纹管10，该处即为储料器和氢气反应器的连接合缝处；储料器上端有加料口 1，当储料不足时可随时添加而不影响系统正常运行；在储料仓3和出料口 6中间设置有带弹簧拉杆5的阀门4，可实现进料的定时定量可控。
[0007]需要启动制氢装置时，拉开储料器下部的出料口处的阀门，使铝基复合物流入反应器内与水作用快速产生氢气，生产的氢气从氢气出口输出。和其它碱性制氢装置不同，由于是与常温中性水反应，产生的氢气内不含有碱液或碱性杂质，所以本发明制氢装置无需气液分离部分和除碱装置来去除氢气中含有的碱液。因此该装置结构简单、造价低廉、工艺可靠安全。
[0008]本发明的制氢-储氢发电一体系统中的储氢装置由不锈钢贮氢罐材料，它由出气旋盖、填料函、不锈钢圆筒外壳、铝导热支架和中空圆柱形过滤器等组成，其特征在于:出气旋盖14与不锈钢罐体19通过螺纹相连接，密封盖板18和出气旋盖14与不锈钢罐体19上部形成一小气体腔。中空圆柱形过滤器19通过密封盖板16与这小气体腔21相通，密封盖板16和过滤器21以填料函16形式连接，构造紧凑、安全。贮氢合金为纳米晶镁基合金或普通镁镍合金过滤器为中空圆柱形，在吸放氢过程中阻止细颗粒进入小气体腔和气体阀门中，又不会把虑孔堵住，而影响吸放气速率。
[0009]本发明的一种制氢-储氢发电装置中的发电装置由聚热环、热电半导体、蓄电池，其特征在于:利用Bismuttellurid材料制造导热片电极26。当它探测到有温度
[0010]本专利的有益效果:
[0011]本发明在中性常温下进行制取氢气，能够产生高纯度99.999%氢气。具有结构简单、造价低廉、工艺可靠安全、连续可控制氢速率高、反应产物能再生循环利用国。余热经过收集转换生成电力，可节约能源。制氢过程易控制、安装使用方便，一种对环境没有污染，不依赖石油、天然气等资源的新能源设备。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]说明书附图中图1为专利结构示意图:1-加料口，2-储料器，3-储料仓，4-阀门，
5-拉杆，6-出料口，7-进料口，8-进水口，9-氢气反应器，10-波纹管法兰、波纹管，11-氢气出口，12-密封圈，13-排液口，14-出气旋盖，15-环形垫圈，16-填料函，17-密封垫圈，18-密封盖板，19-不锈钢罐体 20-导热支架，21-过滤器，22-压力、温度表，23-储氢合金，24-输气管，25-聚热环，26-热电半导体元件，27-输电导线，28-蓄电池，29-进气阀门，30-出气阀门。
【具体实施方式】:
[0013]将储料器2从氢气反应器9上拆卸下来，然后将水注入反应器9内，将铝基复合物装填在储料仓3内，重新将储料器2和氢气反应器9组装在一起，二者螺旋密封10连接。储料器2上部设有加料口 I，且储料器下部的出料口 6处设有带弹簧拉杆5的阀门4。需要启动制氢装置时，拉开储料器2下部的出料口 6处的阀门4，使铝基复合物流入反应器9内与水作用快速产生氢气，生产的氢气从氢气出口 11输出，经过输气管24从气体阀门29输入不锈钢罐体19，气体经过储氢合金23反应，经过过滤器21从出气阀门30制出高纯属度氢气。热电半导体元件26安装在聚热环25内，与不锈钢罐体19平行的旁通支路中。这一支路所需若干聚热环25和散热架相对，将产生的热能集中在一起产生电能，供蓄电池29。
[0014]本专利具有制造工艺简单、过程易控制，成本低、环保、节能，使用方便的优点，可广泛应用于低压氢气供给和发电系统。
【权利要求】
1.一种制氢-储氢发电一体系统是由1-加料口，2-储料器，3-储料仓，4-阀门，5-拉杆，6-出料口，7-进料口，8-进水口，9-氢气反应器，10-波纹管法兰、波纹管，11-氢气出口，12-密封圈，13-排液口，14-出气旋盖，15-环形垫圈，16-填料函，17-密封垫圈，18-密封盖板，19-不锈钢罐体20-导热支架，21-过滤器，22-压力、温度表，23-储氢合金，24-输气管，25-聚热环，26-热电半导体元件，27-输电导线，28-蓄电池，29-进气阀门，30-出气阀门，部件组成。 以下是制氢-储氢发电一体系统操作和原理: 储料器2从氢气反应器9上拆卸下来，然后将水注入反应器9内，将铝基复合物装填在储料仓3内，重新将储料器2和氢气反应器9组装在一起，二者螺旋密封10连接。储料器2上部设有加料口 I，且储料器下部的出料口 6处设有带弹簧拉杆5的阀门4。需要启动制氢装置时，拉开储料器2下部的出料口 6处的阀门4，使铝基复合物流入反应器9内与水作用快速产生氢气，生产的氢气从氢气出口 11输出，经过输气管24从气体阀门29输入不锈钢罐体19，气体经过储氢合金23反应并储存氢气，经过过滤器21从出气阀门30制出高纯属度氢气。热电半导体元件26安装在聚热环25内，与不锈钢罐体19平行的旁通支路中。这一支路所需若干聚热环25和散热架相对，将产生的热能集中在一起产生电能，供蓄电池29。
2.根据权利要求1所述的制氢-储氢发电一体系统 其特征在于:使用简便，常温下铝水反应制取纯度(99.999%)氢气，其过程高效、节能、无污染。
3.根据权利要求1所述的制氢-储氢发电一体系统 其特征在于:由氢合金放出热能被聚热环吸收，通过热电元件发电，并能够产生20伏以上电力，供给蓄电池。
4.根据权利要求1所述的节能制氢-储氢发电一体系统 其特征在于:实现了从制氢到产生氢气储存，提纯、发电一体的多用途和节能效果。
【文档编号】H01M8/06GK103515638SQ201210218865
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月28日 优先权日:2012年6月28日
【发明者】周彦, 丁孙玮, 林根文 申请人:上海绿丽工贸有限公司