本发明专利技术提供了一种用于从第一流体试剂和第二流体试剂受控地产生气体的装置，该第一流体试剂和该第二流体试剂在混合时产生该气体和副产物，该装置包括：反应器筒(10)；入口(12a，12b)，该入口被构造成向该反应器筒供应该第一试剂(HC)和该第二试剂(PS)；气体排放回路(18)，该气体排放回路连接到该反应器筒；活塞(14)，该活塞在该反应器筒内部，该活塞从该反应器筒的第一端致动以在该筒内部轴向地移动来将任何副产物压缩到该筒的第二端上并通过该气体排放回路(18)排出任何气体，其中该气体排放回路在该筒的该第二端附近连接到该筒；以及关闭装置(22)，该关闭装置在该筒的该第二端处，该关闭装置具有密封该筒的该第二端的关闭位置和完全地释放该筒的该第二端以使得该筒中的任何副产物可被该活塞(14)移出的打开位置。位置。位置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于从载液按需产生氢和处置固体副产物的系统
[0001]本专利技术涉及氢载体化合物，并且更具体地涉及从液体氢载体收集产生的氢。产生系统可更一般地应用于通过混合流体试剂来产生任何气体而留下固体副产物。
技术介绍
[0002]氢载体化合物可以固体或液体形式输送大量的氢，这促成氢的运输。此类氢载体可以是甲硅烷基化衍生物家族，更具体地是氢
‑
聚硅氧烷家族，其具有通式(HRSiO)
n
。为了提取氢，在催化剂的存在下将氢载体化合物与所谓的质子源(通常是水)混合，参见例如专利申请WO02010094785和WO2011098614。在产生氢之后，余留需要从系统去除并最终再循环的副产物。
[0003]困难在于从此类组分中按需提取氢，同时在不使氢泄漏的情况下去除副产物，尤其是当副产物是固体时。专利申请WO2012151582公开了一种能够去除固体副产物的基于固体氢载体的氢生成系统。
技术实现思路
[0004]整体提供了一种用于从第一流体试剂和第二流体试剂受控地产生气体的装置，该第一流体试剂和该第二流体试剂在混合时产生该气体和副产物，该装置包括：反应器筒；入口，该入口被构造成向该反应器筒供应该第一试剂和该第二试剂；气体排放回路，该气体排放回路连接到该反应器筒；活塞，该活塞在该反应器筒内部，该活塞从该反应器筒的第一端致动以在该筒内部轴向地移动来将任何副产物压缩到该筒的第二端上并通过该气体排放回路排出任何气体，其中该气体排放回路在该筒的该第二端附近连接到该筒；和关闭装置，该关闭装置在该筒的该第二端处，该关闭装置具有密封该筒的该第二端的关闭装置和完全地释放该筒的该第二端以使得该筒中的任何副产物可被该活塞移出的打开位置。
[0005]该气体排放回路可包括：高压气体回路，该高压气体回路通过止回阀连接到该筒；和低压气体回路，该低压气体回路通过操作阀连接到该筒。
[0006]该活塞可包括从活塞端偏移的周边密封环，使得当该活塞在将该副产物压缩到该筒的该第二端上的位置时，在该密封环与该活塞端之间的活塞壁部分面向该气体排放回路的进入端口。
[0007]还提供了一种用于控制气体的产生的方法，该方法包括以下步骤：通过在反应器筒中混合第一流体试剂和第二流体试剂来产生该气体和副产物；通过连接到该气筒的气体排放回路收集所产生的气体；由可移动活塞将该副产物压缩到该筒的端上，同时通过该气体排放回路排出余留在该筒中的气体，其中该气体排放回路在该筒的端部附近径向地连接到该筒；完全地打开该筒的端部；以及用该活塞将该副产物通过该筒的端部送出。
[0008]该方法还可包括以下另外步骤：通过止回阀收集所产生的气体；以及在压缩该副产物之后且在打开该筒的端部之前，通过在该筒的端部附近连接到该筒的低压气体回路放出余留在该筒中的气体。
[0009]该第一试剂可以是液体氢载体，并且第二试剂是液体质子源，由此所产生的气体是氢。
[0010]该氢载体可以是液体甲硅烷基化衍生物。
[0011]该氢载体可以是液体二氢聚硅氧烷，从而产生基本上由硅酸盐组成的固体副产物。
附图说明
[0012]本专利技术的其他优点和特征将从以下对本专利技术的特定实施方案的描述中变得更显而易见，这些特定实施方案仅提供用于示例性目的并在附图中进行表示，在附图中：
[0013]■
图1A至图1F示出了在产生循环的不同阶段中用于从液体氢载体产生氢而留下固体副产物的装置的实施方案。
具体实施方案
[0014]图1A是用于从两种试剂的反应按需产生氢的装置的实施方案的示意图，这两种试剂都可以液体形式提供。该装置具有能够处理固体副产物的副产物去除机构，其中氢泄漏可忽略不计。
[0015]该装置包括反应器筒10，该反应器筒具有用于两种试剂、即氢载体HC和质子源PS的相应阀操作入口12a、12b。入口是径向的并(例如，居中地)布置在筒的壁中。
[0016]布置在筒内部的活塞14被构造成在筒的两端之间轴向地移动。在附图中，活塞由未示出的常规装置从筒的右端被致动。
[0017]气体排放回路16在左端附近径向地连接到筒的壁。排放回路可包括高压回路，该高压回路具有通过止回阀18连接到筒的储氢罐hpH2。排放回路还优选地包括低压回路，该低压回路具有通过操作阀20连接到筒的储氢罐1pH2。
[0018]术语“高压”和“低压”旨在是相对的而不是定量的。高压罐中的实际压力可在操作期间显著地变化并取决于应用，但是其通常大于低压罐中的压力。低压罐中的压力实际上可以在大气压附近。
[0019]筒10的左端由可移除盖诸如活塞22关闭，该可移除盖被构造成使得当向左移位时，筒的对应端保持打开而无阻碍。
[0020]图1A对应于装置的操作循环的初始阶段，在该初始阶段，筒是空的并准备好接纳试剂HC和PS。控制阀12a、12b和20都关闭。
[0021]图1B对应于第二阶段，即反应阶段。阀12a、12b打开，从而使试剂HC和PS进入筒，在该筒中，这些试剂彼此混合并反应，从而产生氢H2。氢在其产生时通过止回阀18排放到高压回路中，在该高压回路中，氢可填充罐hpH2或被直接消耗。反应产生固体副产物，该固体副产物开始填充筒10。
[0022]在图1C中，筒10充满该副产物，这里被示出为一堆粉末。在实践中，副产物可以是多孔且易碎的饼状物形式。试剂进料用阀12a、12b切断。实际饱和阈值可被定义为可在后续步骤中被高效地处理的副产物的最大量，其在实践中小于筒的容积。
[0023]在图1D中，活塞14朝向筒10的相对端向内移动。在活塞14移动时，该活塞将副产物压缩到关闭活塞22上并通过止回阀18将余留在筒中的氢排出到储罐hpH2中。
[0024]在图1E中，副产物已经被压紧成团粒，该团粒基本上占据筒中的活塞14和22之间的所有容积。理想地，由活塞14施加的压力足以使副产物团粒中的所有孔塌缩，并且因此排出副产物中包含的所有气态氢。在实践中，这种压力可能是不可实现的，并且活塞致动器被设置为施加低于部件的破裂极限的压力。
[0025]在该位置，在高压储罐hpH2的压力下，筒仍在副产物团粒内部和周围的残余容积中容纳氢。该残余容积可忽略不计，在该阶段，可打开筒以送出副产物团粒，由此也将一定量氢释放到筒外空气中，这些氢可通过合适的通风来无害地泄出。
[0026]优选地，通过使用包括阀20和低压氢罐lpH2的低压气体回路，释放到筒外空气中的残余氢量显著地减少。为此，在图1E的阶段，阀20打开，由此将筒中的高压残余氢排放到低压罐lpH2中。止回阀18防止高压罐hpH2中的氢在筒中的压力下降并与低压罐lpH2中的压力均衡时返回到筒中。
[0027]为了氢排放过程的正确操作，气体排放回路应当在整个副产物压紧过程中保持连接到筒的容纳残余氢的部分。优选地，排放回路的进入端口不与副产物团粒直接接触，因为副产物中的一些副产物可能最终穿过该端口并阻塞该端口。如图所示，在图1E的构型中，排放回路端口本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于从第一流体试剂和第二流体试剂受控地产生气体的装置，所述第一流体试剂和所述第二流体试剂在混合时产生所述气体和副产物，所述装置包括：
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反应器筒(10)；
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入口(12a，12b)，所述入口被构造成向所述反应器筒供应所述第一试剂(HC)和所述第二试剂(PS)；
·
气体排放回路(18)，所述气体排放回路连接到所述反应器筒；所述装置的特征在于其包括：
·
活塞(14)，所述活塞在所述反应器筒内部，所述活塞从所述反应器筒的第一端致动以在所述筒内部轴向地移动来将任何副产物压缩到所述筒的第二端上并通过所述气体排放回路(18)排出任何气体，其中所述气体排放回路在所述筒的所述第二端附近连接到所述筒；和
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关闭装置(22)，所述关闭装置在所述筒的所述第二端处，所述关闭装置具有密封所述筒的所述第二端的关闭装置和完全地释放所述筒的所述第二端以使得所述筒中的任何副产物能够被所述活塞(14)移出的打开位置。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述气体排放回路包括：
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高压气体回路，所述高压气体回路通过止回阀(18)连接到所述筒；和
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低压气体回路，所述低压气体回路通过操作阀(20)连接到所述筒。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述活塞包括从活塞端偏移的周边密封环(24)，使得当所述活塞在将所述副产物压缩到所述筒的所述第二端上...
【专利技术属性】
技术研发人员：JL，
申请(专利权)人：海斯兰布斯股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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