苯、对二甲苯、苯乙烯、苯乙炔、蒽、萘、芴、苯胺、咔唑、N-甲基咔唑、N-乙基咔唑、N-正丙基咔唑、N-异丙基咔唑、N-正丁基咔唑、吲哚、N-甲基吲哚、N-乙基吲哚、N-丙基吲哚、喹啉、异喹啉、吡啶、吡咯、呋喃、苯并呋喃、噻吩、嘧啶及咪唑所组成的组及其衍生物。
[0031]进一步地，极性溶剂选自乙醇、甲醇、乙醚、甲醚、乙腈、乙酸乙酯、甲酰胺、异丙醇、正丁醇、二氧六环、正丁醚、异丙醚、二氯甲烷、氯仿及二氯乙烷中的一种或多种。
[0032]进一步地，非极性溶剂选自正己烷、正戊烷、环己烷、均三甲苯、二硫化碳、石油醚及四氯化碳中的一种或多种。
[0033]进一步地，储氢体系还包括脱氢添加剂，脱氢添加剂选自十氢化萘、均三甲苯、石油醚及苯醚中的一种或多种。
[0034]进一步地，相对于每克储氢组分而言，脱氢添加剂的加入量为0.l~10mL。
[0035]液态储氢载体在加氢催化剂的作用下进行加氢化学反应生成液态氢源材料，液态氢源材料在脱氢催化剂的作用下进行脱氢化学反应还原为液态储氢载体。
[0036]实施例1
从图1可以看出，基于氢燃料电池的液态氢源材料供氢反应系统，包括:用于储存液态氢源材料和液态储氢载体的储罐、用于将液态氢源材料脱氢的反应釜1、用于储存氢气的缓冲罐2、用于给反应釜加热的加热装置3和氢燃料电池4。
[0037]用于储存液态氢源材料和液态储氢载体的储罐设置有分别存放液态氢源材料和液态储氢载体的空间:第一存放室5和第二存放室6，两个存放室之间隔以活动隔板7。第一和第二存放室各设置有输入口和输出口，第一存放室的输出口设置有泵8，通过泵的运转，液态氢源材料经输入管被输入反应釜。反应釜可以是板式反应釜，内部填充有脱氢催化剂。板式反应釜可以是插片式的，并可以根据汽车排量的需求，相应增加插片数量。
[0038]连接泵和反应釜的输入管外部设置有预热装置9，其目的在于提高具体应用过程中，脱氢反应的效率和速度。预热装置可以采用电加热或其他形式，将输入反应釜的液态氢源材料预热至150°C。
[0039]液态氢源材料在反应藎中被分解为氢气和液态储氢载体，液态储氢载体被输送回储氢罐存放液态储氢载体的第二存放室。由于两个存放室之间隔以活动隔板，在当液态氢源材料被输出后，第一存放室的空间减小，而第二存放室的空间增大，可以用于存放输送回来的液态储氢载体，有利于节省空间。在液态氢源材料被脱氢生成液态储氢载体后，可以通过第二存放室的输出口抽出液态储氢载体，同时向第一存放室的输入口灌入液态氢源材料。
[0040]反应釜产生的氢气被输送到缓冲罐，然后进入氢燃料电池。反应釜需要120?250°C的温度才能维持液态氢源材料进行脱氢反应，因此在反应釜外部设置有加热装置，加热装置为电加热器。
[0041]储氢设备通过泵将液态氢源材料经输入管输入反应釜，反应釜将液态氢源材料脱氢后产生的氢气输送到缓冲罐，同时将脱氢后产生的液态储氢载体输送回储氢罐，缓冲罐内的氢气被送进入氢燃料电池，化学能转化为电能，电能转为动能带动发动机的运转。
[0042]实施例2
由图2可以看出，供氢反应系统包括:用于储存液态氢源材料和液态储氢载体的储罐、用于将液态氢源材料脱氢的反应釜1、用于储存氢气的缓冲罐2、气液分离装置10，加热装置3、导热装置11和氢燃料电池4。
[0043]用于储存液态氢源材料和液态储氢载体的储罐设置有分别存放液态氢源材料和液态储氢载体的空间:第一存放室5和第二存放室6，两个存放室之间隔以活动隔板7。第一和第二存放室各设置有输入口和输出口，第一存放室的输出口设置有泵8，通过泵的运转，液态氢源材料经输入管被输出。反应釜与加热装置之间设置有导热装置，导热装置通过管道连接氢燃料电池外部设置的管道传热设备12，加热设备和管道传热设备流动的导热介质为储存液体氢源材料。
[0044]通过泵将液态氢源材料输入氢燃料电池外部设置的管道传热设备，将氢燃料电池产生的热量通过加热装置传导给反应釜后，再进入反应釜进行脱氢反应，反应釜为列管式反应釜，内部填充有脱氢催化剂。液态氢源材料在反应釜中被催化分解，产物被送入气液分离装置里进行分离为氢气和液态储氢载体，液态储氢载体被输送回存放储氢载体的空间。氢气被输送到缓冲罐，然后从缓冲罐输送至氢燃料电池。但由于氢燃料电池的放热在50~100°C，不足以维持反应釜的反应，因此在反应釜外部设置有微波加热装置使反应釜的温度保持在120?250 °C。
[0045] 虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但实施例和附图并不是用来限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明之精神和范围内，自当可作各种变化或润饰，但同样在本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的为准。
【主权项】
1.一种基于氢燃料电池的液态氢源材料供氢反应系统，其特征在于包括: 用于储存液体氢源材料和液体储氢载体的储罐； 用于将液体氢源材料脱氢的反应釜，反应釜内填充有脱氢催化剂； 设置在反应釜外部用于加热反应釜的加热装置； 氢燃料电池； 通过泵将液态氢源材料经输入管输入反应釜，在反应釜内进行液态氢源材料的脱氢反应，将脱氢反应后产生的液态储氢载体输送回储罐，产生的氢气输送到氢燃料电池。2.根据权利要求1所述的供氢反应系统，其特征在于:所述产生的氢气在进入氢燃料电池之前储存在缓冲罐里。3.根据权利要求2所述的供氢反应系统，其特征在于:在所述反应釜和缓冲罐之间设置有用于将液态储氢载体与氢气分离的气液分离装置。4.根据权利要求1所述的供氢反应系统，其特征在于:所述储氢罐设置有分别存放液态氢源材料和液态储氢载体的空间，两个空间之间以活动隔板相连。5.根据权利要求1所述的供氢反应系统，其特征在于:所述液态储氢载体包括至少两种不同的储氢组分，储氢组分为不饱和芳香烃或杂环不饱和化合物，且至少一种储氢组分为低熔点化合物，低熔点化合物的熔点低于80°C。6.根据权利要求1所述的供氢反应系统，其特征在于:所述反应釜为板式或列管式。7.根据权利要求1至6任一所述的供氢反应系统，其特征在于:所述反应釜供热装置为废热交换器、电加热装置、微波加热装置、电磁加热装置或化学反应供热装置。8.根据权利要求7所述的供氢反应系统，其特征在于:所述的氢源材料储罐和反应釜之间设置有预热装置。9.根据权利要求8所述的供氢反应系统，其特征在于:所述储罐内的液体氢源材料通过预热后直接进入反应釜进行脱氢反应。10.根据权利要求7所述的供氢反应系统，其特征在于:所述反应釜与加热装置之间设置有导热装置，所述导热装置通过管道连接氢燃料电池外部设置的管道传热设备，所述加热设备和管道传热设备流动的导热介质为储存液体氢源材料。11.根据权利要求10所述的供氢反应系统，其特征在于:所述液体氢源材料先进入氢燃料电池外部设置的管道传热设备，将氢燃料电池产生的热量通过导热装置传导给反应釜后，再进入反应釜进行脱氢反应。
【专利摘要】本发明公开了一种基于氢燃料电池的液态氢源材料供氢反应系统，包括：用于储存液态氢源材料和液态储氢载体的储罐；用于将液态氢源材料脱氢的反应釜；用于储存氢气的缓冲罐；用于给反应釜加热的加热装置；氢燃料电池；通过泵将液态氢源材料泵入反应釜，同时将脱氢反应后的液态储氢载体输送回储罐，所述反应釜将液态氢源材料脱氢反应产生的氢气输送到缓冲罐，缓冲罐内的氢气被送进入氢燃料电池。本申请提出基于燃料电池的常温常压液态氢源材料脱氢反应系统，首次提出了将常温常压液态氢源材料在温和条件下发生脱氢反应释放的氢气与氢燃料电池相结合的一体化技术。
【IPC分类】H01M8/06, H01M8/22, H01M8/04
【公开号】CN104979574
【申请号】CN201510167958
【发明人】程寒松, 程健, 林安, 管一龙
【申请人】江苏氢阳能源有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年4月10日