一种低耗能制备氢气设备的制作方法

本发明涉及制氢，特别涉及一种低耗能制备氢气设备。

背景技术：

1、氢气是氢元素形成的一种单质，化学式h2，分子量为2.01588；常温常压下气是一种无色无味极易燃烧目难溶于水的气体；氢气的密度为0.089g/l，只有空气的1/14，是世界上已知的密度最小的气体；所以氢可作为飞艇、氢气球的填充气体(由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氨气填充）氢气与电负性大的非金属反应显示还原性，与活泼金属反应显示氧化性；

2、如公开号为：201821865823.0的中国发明专利提供了一种密封性好的制氢设备，由反应釜和控制器构成，所述反应釜顶端设有氢气出口，所述反应釜底端设有加热器，所述反应釜上设有气体传输口和反应监测器，所述气体传输口和氢气出口上分别设有第一电子阀和第二电子阀，所述反应釜内部设有气体流量计和湿式气体流量计，所述控制器外部设有显示器和按键，所述控制器内部设有控制板和电控器，所述控制板通过集成线分别与加热器、电控器、湿式气体流量计、气体流量计、第二电子阀、第一电子阀、反应监测器、显示器和按键连接；

3、通过对上述一种密封性好的制氢设备进行研究，发现该专利可有效避免人工监督的过程中存在安全隐患的问题，但制备氢气的效率低，制作成本高；

4、因此，我们急需发明一种低耗能制备氢气设备，不仅不需要燃烧大量污染物，减少环境污染，而且还能够保证氢气产量。

技术实现思路

1、针对上述问题，本发明提供了一种低耗能制备氢气设备，通过设置按比例调配机构、收集氢气机构和清洗机构，将按比例调配、氢气收集和设备清洗等功能集于一体，设备在使用时，所述按比例调配机构将锌和硫酸分别落入到下方的放置桶内，杠杆平衡则达到合适的调配比例，打开放置桶下方的阀门，将锌和硫酸流入到混合桶内进行反应，反应产生的氢气沿管道进入到收集桶中，当一个收集桶收集满氢气后，皮带传输机构将下一个收集桶传送到管道接口位置，将收集桶下方的阀门与管道接口连接，反应结束后，打开挡板将反应废物落入下方收集箱中，然后喷水头将混合桶进行清洗。

2、本发明所使用的技术方案是：一种低耗能制备氢气设备包括：按比例调配机构、收集氢气机构和清洗机构；

3、所述按比例调配机构在清洗机构的上方，所述清洗机构的挡板转动安装在收集氢气机构的混合桶底部，且将混合桶底部堵住，在混合桶的下方是废物收集箱，废物收集箱可以有多个，均放置在其下面的传送带机构上，喷水头通过水管外接水箱，所述收集氢气机构通过管道与混合桶内部连通，所述按比例调配机构和清洗机构安装在l形板的一侧，所述收集氢气机构安装在l形板的另一侧，设备在使用时，所述按比例调配机构将锌和硫酸分别落入到下方的放置桶内，杠杆平衡则达到合适的调配比例，打开放置桶下方的阀门，将锌和硫酸流入到混合桶内进行反应，反应产生的氢气沿管道进入到收集桶中，当一个收集桶收集满氢气后，皮带传输机构将下一个收集桶传送到管道接口位置，将收集桶下方的阀门与管道接口连接，反应结束后，打开挡板将反应废物落入下方收集箱中，然后喷水头将混合桶进行清洗。

4、进一步的，所述按比例调配机构包括：储存锌桶、储存硫酸桶、丝杆、滑块、杠杆和固定板；

5、所述储存锌桶和储存硫酸桶分别螺旋连接在设备支撑架的顶板上，两个储存桶的下部各安装有开关阀门，所述丝杆放置在储存锌桶侧，当放置锌的圆桶重量大时，在杠杆的作用下，锌桶会压在与丝杆转动连接的滑块上，所述杠杆转动连接在三角支架上，所述固定板固定在储存硫酸桶侧，当储存硫酸桶下方的硫酸桶到达一定重量，杠杆会接触到固定板。

6、进一步的，所述收集氢气机构包括：混合桶、收集桶、阀门、管道、电缸、齿条a、皮带传输结构、机械夹结构和齿条b；

7、所述混合桶放置在储存锌桶和储存硫酸桶的中间靠下的位置，反应所需的锌和硫酸通过管道流入到混合桶内，所述收集桶和机械夹结构均有若干个，每个机械夹结构上可以装一个收集桶，所述机械夹结构均固定在皮带传输结构的皮带上，所述阀门连接在混合桶引出的管道和进入到收集桶之前的管道上，所述电缸固定安装在正在收集氢气的收集桶上方，所述齿条a通过伸出板与电缸的缸体伸出端固定，且与一齿轮啮合，所述齿条b固定在设备支撑架上，可以与收集桶下方的阀门处的齿轮啮合。

8、进一步的，所述混合桶采用pph材料制作而成，成本低，耐腐蚀。

9、进一步的，所述清洗机构包括：齿轮a、挡板、齿轮b、齿条c和喷水头；

10、所述齿轮a有两个，且互相啮合，其中一个与电机固定，每个齿轮a分别控制各自的挡板，所述挡板呈半圆形，有两个，且对称放置，组成一个圆形，堵住混合桶下方出料孔，所述齿轮b固定在电机上，且位于两个齿轮a下方，与齿条c啮合，所述齿条c与喷水头上的推板固定，所述喷水头在电机驱动下，能运动到混合桶的正下方。

11、进一步的，该设备的杠杆安装位置是预先设定好的，当锌放置桶和硫酸放置桶在杠杆两侧达到平衡时，锌和硫酸的比例就已经配置好，可以进行下一步的反应。

12、进一步的，所述杠杆采用不锈钢材质制作，防止硫酸飞溅腐蚀杠杆，导致调配比例失衡。

13、由于本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下优点：

14、1）本设备设置了按比例调配机构，制备氢气所需的锌和硫酸不需要人工计量其反应比例，当杠杆达到平衡时，即说明锌和硫酸的比例已经调配好，省时且高效；

15、2）本装置的收集氢气机构，可以将氢气收集到收集桶中，每当收集满一桶后，可以继续收集下一桶，设备不需要停止，节省了原材料，降低制备氢气的成本；

16、3）本装置的清洗机构可以自动对反应后的混合桶进行清洗，无需人工进行清洗，防止反应后的废物对人造成伤害，更安全。

技术特征：

1.一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，包括：按比例调配机构（1）、收集氢气机构（2）和清洗机构（3）；

2.根据权利要求1所述一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，所述按比例调配机构（1）包括：储存锌桶（101）、储存硫酸桶（102）、丝杆（103）、滑块（104）、杠杆（105）和固定板（106）；

3.根据权利要求1所述一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，所述收集氢气机构（2）包括：混合桶（201）、收集桶（202）、阀门（203）、管道（204）、电缸（205）、齿条a（206）、皮带传输结构（207）、机械夹结构（208）和齿条b（209）；

4.根据权利要求3所述一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，所述混合桶（201）采用pph材料制作而成，成本低，耐腐蚀。

5.根据权利要求1所述一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，所述清洗机构（3）包括：齿轮a（301）、挡板（302）、齿轮b（303）、齿条c（304）和喷水头（305）；

6.根据权利要求1-5任意一条权利要求所述一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，该设备的杠杆（105）安装位置是预先设定好的，当锌放置桶和硫酸放置桶在杠杆（105）两侧达到平衡时，锌和硫酸的比例就已经配置好，可以进行下一步的反应。

7.根据权利要求6所述一种低耗能制备氢气设备，其特征在于，所述杠杆（105）采用不锈钢材质制作，防止硫酸飞溅腐蚀杠杆（105），导致调配比例失衡。

技术总结
一种低耗能制备氢气设备，包括：按比例调配机构、收集氢气机构和清洗机构；将按比例调配、氢气收集和设备清洗等功能集于一体，设备在使用时，所述按比例调配机构将锌和硫酸分别落入到下方的放置桶内，杠杆平衡则达到合适的调配比例，打开放置桶下方的阀门，将锌和硫酸流入到混合桶内进行反应，反应产生的氢气沿管道进入到收集桶中，当一个收集桶收集满氢气后，皮带传输机构将下一个收集桶传送到管道接口位置，将收集桶下方的阀门与管道接口连接，反应结束后，打开挡板将反应废物落入下方收集箱中，然后喷水头将混合桶进行清洗。

技术研发人员：程小华,贾凤安,罗清汕,饶征宙,俞委静,何峰,许功新,章琦君,刘艳风
受保护的技术使用者：杭州普菲科空分设备有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15