一种金属氢化物储氢罐制造技术

本发明专利技术公开了一种金属氢化物储氢罐，其技术方案要点包括储气罐和反应罐，储气罐包含储气罐筒，储气罐筒底面开有安装口，储气罐筒筒壁上开有出气口；反应罐包括上下开口的反应罐筒、第一隔板、底盖和导水管，第一隔板固定在反应罐筒内将反应罐筒内空间上下分为储料槽和储水槽，底盖封堵住储水槽槽口并与反应罐筒可拆卸连接，反应罐筒顶部封堵住安装口并与储气罐筒可拆卸连接；导水管穿过第一隔板与第一隔板固定连接，导水管顶端管口高于第一隔板，导水管底端位于储水槽中。本发明专利技术利用金属氢化物储氢，通过水解释氢，相较于常规的储氢罐，具有安全高效、低能耗、结构简单、成本低廉等优点。成本低廉等优点。成本低廉等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种金属氢化物储氢罐


[0001]本专利技术涉及氢气运输领域，更具体的说，它涉及一种金属氢化物储氢罐。

技术介绍

[0002]随着社会的发展，作为不可再生资源的煤、石油、天然气等化石燃料，终有一日无法满足人类日益增长的需求，除此之外使用化石燃料还会造成生态环境的恶化，如严重的温室效应和雾霾现象。因此人们开始寻找可替代化石燃料的可再生清洁能源，作为一种可再生的清洁能源，氢气开始进入人们的视野。现阶段，氢气多是在制氢地制备出来后，通过储氢装置运输至使用地的。常见的储氢方式主要有：高压储氢罐、低温液氢储罐和金属氢化物储氢罐。
[0003]中国专利CN209054326U，提供了一种新型车载高压储氢装置，其包括外罐体，所述外罐体的上端设有罐盖，所述外罐体的内腔设有储氢罐，所述储氢罐的外侧设有纤维缠绕层。该专利应用的储氢方案为高压容器储氢，储氢罐结构为外侧设有纤维缠绕层的金属内胆，该专利单位储氢密度小。而且高压储氢，容易发生氢脆现象：当氢气达到一定的温度和压力时，氢就会解离成直径很小的氢原子向罐体材料中渗透，进入罐体材料的氢原子又会在罐体材料内部转化为氢分子，还会和罐体材料中的碳发生反应造成脱碳并生成甲烷，从而在罐体材料内部产生很大的应力，使罐体的塑性和屈服强度下降，造成罐体材料发生裂纹与断裂。因此该专利仍存在一定安全隐患。
[0004]中国专利CN108150822A，提供了一种带有排气冷能利用的低温液氢储罐，其包括低温液氢储罐体、低温循环泵、节流阀、正仲氢转化装置、逆流式套管换热器、流体喷射棒、抽排气泵。所述低温液氢储罐体，包括内罐以及外罐，内罐套装于外罐内，内罐和外罐之间的空间内均匀缠绕排气冷却盘管并填充绝热材料，所述排气冷却盘管处于绝热材料中间。所述逆流式套管换热器竖向置于内罐内部。该专利的储氢方式与高压气态储氢相比，具有单位储氢密度大的优点，但该专利在液氢的运输过程中需要保持罐内始终处于低温状态，耗能较大，增加了氢气的运输成本。
[0005]中国专利，CN108240552A，提供了一种快响应储氢罐，其包括外壳和内壳，上下两端分别设有上盖板和下盖板；该内壳外周面依次套设有支撑管和过滤管；该过滤管与该外壳之间填充有储氢合金粉末床体，上端设有环形的过滤板，该过滤板与该上盖板之间具有流动间隙；该外壳顶部设有换热上壳，底部设有换热下壳；该换热上壳和换热下壳内均具有换热腔，各换热腔均设有通向外部的换热口；该第二环形空间设有若干竖向的换热管，各换热管上端依次穿过该过滤板和上盖板，连通至该换热上壳的换热腔，各换热管下端穿过该下盖板连通至该换热下壳的换热腔；该上盖板和换热上壳穿设有氢气管，该氢气管与该流动间隙连通。该专利利用储氢合金较强的捕氢能力进行氢气的储存：高温高压环境下，氢分子能够进入储氢合金中，氢分子会在储氢合金中分解成氢原子，氢原子与合金发生化学反应生成金属氢化物，实现储氢效果；而对这些金属氢化物进行加热时，金属氢化物又会发生分解反应，氢原子又能结合成氢分子释放出来。该专利利用金属氢化物实现储氢，单位储氢
密度大，能耗低、安全性高，但该专利结构复杂，造价较高。
[0006]因此提供一种结构简单、成本低廉的金属氢化物储氢装置，是氢气运输领域亟待解决的问题。

技术实现思路

[0007]针对现有技术存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种金属氢化物储氢罐，其利用金属氢化物储氢，通过水解释氢，相较于常规的储氢罐，具有安全高效、低能耗、结构简单、成本低廉等优点。而且本专利技术通过控制储气罐与反应罐的压力平衡即可达到控制氢气释放的效果。对于水解产物的处理，待金属氢化物全部反应完后，拆下反应罐，打开底盖，即可清出沉淀，简单方便。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：一种金属氢化物储氢罐，包括储气罐和反应罐，储气罐包含储气罐筒，储气罐筒底面开有安装口，储气罐筒筒壁上开有出气口；反应罐包括上下开口的反应罐筒、第一隔板、底盖和导水管，第一隔板固定在反应罐筒内将反应罐筒上下分为两部分，上部分为储料槽，下部分为储水槽，底盖封堵住储水槽槽口并与反应罐筒可拆卸连接，反应罐筒顶部封堵住安装口并与储气罐筒可拆卸连接；导水管穿过第一隔板与第一隔板固定连接，导水管顶端管口高于第一隔板，导水管底端位于储水槽中。
[0009]通过采用上述技术方案，进行放氢操作时，需要先在储水槽与底盖构成的储水空间中放置少量金属氢化物；在储料槽中填充金属氢化物，使得导水管顶端管口位于金属氢化物上方；通过导水管向储水空间中注水，随后立即将反应罐安装在储气罐筒上。借助储水空间少量金属氢化物水解产生的氢气，将储水空间中的水通过导水管挤到储料槽中，以进行储料槽中金属氢化物的水解反应，产生大量氢气。从出气口取出所需氢气后，封堵住出气口，当储气罐与反应罐达到压力平衡时，导水管中的水不再上流，储料槽内的反应终止。当出气口再次打开，储气罐内压力小于反应罐内压力，水再次上流进入储料槽进行反应。本专利技术利用金属氢化物储氢，通过水解释氢，相较于常规的储氢罐，具有安全高效、低能耗、结构简单、成本低廉等优点。而且本专利技术通过控制储气罐与反应罐的压力平衡即可达到控制氢气释放的效果。金属氢化物全部反应完后，拆下反应罐，打开底盖，即可清出沉淀。
[0010]本专利技术进一步设置为：还包括预反应装置，预反应装置包括储料筒、盖体和驱动装置，储料筒固定在储水槽内，储料筒底部开设通孔，盖体能够在驱动装置的驱动下封堵住通孔。
[0011]通过采用上述方案，反应罐填料时，需要先在储料筒中填充金属氢化物，随后通过驱动装置控制盖体堵住通孔，最后在通过导水管进行注水。由于储水空间中的水解反应，只有在驱动装置打开盖体后才可进行，使用者仅需在反应罐与储气罐安装在一起后再打开盖体，即可减少储水空间中预反应气体的浪费。
[0012]本专利技术进一步设置为：还包括储料装置，储料装置放置在储料槽中，储料装置包括原料包和开包零件，原料包内部充满金属氢化物，开包零件放置在原料包上；开包零件包括进水管和挡板，进水管穿过挡板与挡板固定连接，进水管底端设置锯齿。
[0013]通过采用上述技术方案，进入储料槽的水会充满进水管并压在挡板的上方，通过挡板给予进水管向下的压力，使得进水管底端的锯齿刺破原料包并插入原料包中，以进行
水解反应。这样的结构设置，减少了原料包中的金属氢化物与空气接触的可能性，从而减少了金属氢化物与空气接触发生自燃爆炸的可能性。
[0014]本专利技术进一步设置为：所述开包零件还包括多个锥形斗，所有锥形斗环绕进水管分布，所有锥形斗穿过挡板并与挡板固定连接，所有锥形斗的尖端向下，且所有锥形斗均高于进水管最低处。
[0015]通过采用上述技术方案，随着水不断落入锥形斗中，开包零件收到的压力也就越大，促使进水管和所有锥形斗尖端向下移动扎入原料包中。锥形斗的设置将会增加原料包上氢气排出的通道，加速氢气的排出。
[0016]本专利技术进一步设置为：反应罐筒作为储料槽侧壁的部分加厚，导水管位于第一隔板上方的部分穿过储料槽侧壁，导水管顶端管口从储料槽侧壁顶面露本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种金属氢化物储氢罐，其特征在于：包括储气罐(1)和反应罐(2)，储气罐(1)包含储气罐筒(11)，储气罐筒(11)底面开有安装口，储气罐筒(11)筒壁上开有出气口(111)；反应罐(2)包括上下开口的反应罐筒(21)、第一隔板(22)、底盖(23)和导水管(24)，第一隔板(22)固定在反应罐筒(21)内将反应罐筒(21)内的空间上下分为储料槽(211)和储水槽(212)，底盖(23)封堵住储水槽(212)槽口并与反应罐筒(21)可拆卸连接，反应罐筒(21)顶部封堵住安装口并与储气罐筒(11)可拆卸连接；导水管(24)穿过第一隔板(22)与第一隔板(22)固定连接，导水管(24)顶端管口高于第一隔板(22)，导水管(24)底端位于储水槽(212)中。2.根据权利要求1所述的一种金属氢化物储氢罐，其特征在于：还包括预反应装置(3)，预反应装置(3)包括储料筒(31)、盖体(32)和驱动装置(33)，储料筒(31)固定在储水槽(212)内，储料筒(31)底部开设通孔，盖体(32)能够在驱动装置(33)的驱动下封堵住通孔。3.根据权利要求1所述的一种金属氢化物储氢罐，其特征在于：还包括储料装置(4)，储料装置(4)放置在储料槽(211)中，储料装置(4)包括原料包(41)和开包零件(42)，原料包(41)内部充满金属氢化物，开包零件(42)放置在原料包(41)上；开包零件(42)包括进水管(421)和挡板(423)，进水管(421)穿过挡板(423)与挡板(423)固定连接，进水管(421)底端设置锯齿。4.根据权利要求3所述的一种金属氢化物储氢罐，其特征在于：所述开包零件(42)还包括多个锥形斗(422)，所有锥形斗(422)环绕进水管(...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘高阳，包震林，王金羚，候法国，
申请(专利权)人：中康长和健康科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：