專利名稱：金屬氫化合物水解制氫的氫氣發(fā)生裝置及制氫方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氫氣發(fā)生裝置及制氫方法，更具體地涉及一種金屬氫化合物水解制氫的氫氣發(fā)生裝置及制氫方法。
背景技術(shù)：
燃料電池一般以氫為原料產(chǎn)生電能，具有高比能量、清潔無污染等顯著特點(diǎn)，是理想的移動(dòng)電源或電動(dòng)車的動(dòng)力電源。人們提出了許多方法將氫儲(chǔ)存在燃料電池中，比如高壓氣態(tài)貯氫、液態(tài)貯氫、碳納米管貯氫、儲(chǔ)氫合金貯氫。但這些方法都存在一定的缺陷。例如，氣態(tài)儲(chǔ)氫的安全性差；液態(tài)儲(chǔ)氫的液化成本較高；碳納米管的吸放氫速度緩慢、吸附容量的穩(wěn)定性差；儲(chǔ)氫合金的儲(chǔ)氫量較低。
近年又有人提出金屬氫化合物如硼氫化物水解制氫的方法，該方法的優(yōu)點(diǎn)是氫的貯存率高(以NaBH4為例，儲(chǔ)氫量達(dá)到10.9重量％)、產(chǎn)氫純度高(生成的氣體中不含有其它對(duì)電池催化劑有影響的氣體)、安全無污染等。該方法的原理如下式所示
其中，M可以是鉀、鈉、鋰等堿金屬。
金屬氫化合物水解制氫一般是在氫氣發(fā)生裝置中進(jìn)行。例如，《天然氣化工》2003年第28卷第5期52頁介紹了由千年電池公司開發(fā)的Hydrogen onDemandTM硼氫化鈉制氫系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)依次包括NaBH4燃料箱11、加料泵12、催化反應(yīng)室13、氣/液分離器14、(NaBO2返回箱15)、熱交換器/冷卻劑回路16，得到的氫氣進(jìn)入到燃料電池或氫發(fā)動(dòng)機(jī)17中。
由于金屬氫化合物催化水解制氫方法所使用的反應(yīng)液呈堿性，因此制得的氫氣也會(huì)顯堿性，如果直接進(jìn)入燃料電池系統(tǒng)會(huì)對(duì)燃料電池系統(tǒng)產(chǎn)生危害，例如使燃料電池的催化劑中毒，嚴(yán)重影響電極性能。而現(xiàn)有的氫氣發(fā)生裝置均不具備氫氣凈化功能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有的氫氣發(fā)生裝置不具備氫氣凈化功能的缺點(diǎn)，提供一種具備氫氣凈化功能的氫氣發(fā)生裝置。
本發(fā)明的另外一個(gè)目的是提供使用該氫氣發(fā)生裝置的制氫方法。
本發(fā)明提供了一種氫氣發(fā)生裝置，該氫氣發(fā)生裝置包括反應(yīng)液貯存容室21、催化反應(yīng)容室22、廢液回收容室23，催化反應(yīng)容室22分別與反應(yīng)液貯存容室21、廢液回收容室23連通，其中，該氫氣發(fā)生裝置還包括氫氣凈化單元24，氫氣凈化單元24與催化反應(yīng)容室22連通。
本發(fā)明還提供了一種制氫方法，該方法包括將反應(yīng)液從反應(yīng)液貯存容室21輸送到催化反應(yīng)容室22中進(jìn)行反應(yīng)制得氫氣，反應(yīng)得到的廢液從催化反應(yīng)容室22輸送到廢液回收容室23中，其中，所述制氫的過程在本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置中進(jìn)行，該方法還包括用氫氣凈化單元24對(duì)制得的氫氣進(jìn)行凈化的步驟。
由于本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置還包括氫氣凈化單元，因此可以對(duì)氫氣進(jìn)行凈化，降低了對(duì)燃料電池系統(tǒng)的損害。


圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的Hydrogen on DemandTM硼氫化鈉制氫系統(tǒng)的示意圖；圖2是表示本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置的剖視圖；圖3是表示按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式的氫氣發(fā)生裝置的剖視圖；
圖4是表示本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置的氫氣凈化單元的局部放大圖，圖4a-4c分別為圖2所示的A、B、C區(qū)域的放大圖；圖5是表示本發(fā)明提供的制氫方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖2所示，本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置包括反應(yīng)液貯存容室21、催化反應(yīng)容室22、廢液回收容室23，催化反應(yīng)容室22分別與反應(yīng)液貯存容室21、廢液回收容室23連通，其中，該氫氣發(fā)生裝置還包括氫氣凈化單元24，氫氣凈化單元24與催化反應(yīng)容室22連通。
本發(fā)明對(duì)反應(yīng)液貯存容室21、催化反應(yīng)容室22、廢液回收容室23、氫氣凈化單元24之間的位置關(guān)系沒有具體的限定。但是為了便于反應(yīng)的進(jìn)行，優(yōu)選情況下，反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23位于催化反應(yīng)容室22的下方，氫氣凈化單元24位于催化反應(yīng)容室22的上方。
所述氫氣凈化單元24可以采用現(xiàn)有的任何能夠去除氣體堿性的處理單元，優(yōu)選情況下，如圖4a所示，所述氫氣凈化單元24含有至少一段陽離子交換樹脂41和至少一段陰離子交換樹脂42。所述陽離子交換樹脂41和陰離子交換樹脂42優(yōu)選放置在管狀容器中，并且陽離子交換樹脂41和陰離子交換樹脂42之間由離子交換樹脂阻隔網(wǎng)43隔開。所述陽離子交換樹脂41可以是強(qiáng)酸性也可以是弱酸性，例如可以為選自強(qiáng)酸性苯乙烯型陽離子交換樹脂、弱酸性苯丙烯型陽離子交換樹脂、弱酸性丙烯酸型陽離子交換樹脂中的一種或幾種；所述陰離子交換樹脂可以是強(qiáng)堿性也可以是弱堿性，例如可以為選自強(qiáng)堿性苯乙烯型陰離子交換樹脂、強(qiáng)堿性季銨型苯乙烯陰離子交換脂、弱堿性苯乙烯型陰離子交換樹脂中的一種或幾種。所述離子交換樹脂阻隔網(wǎng)43為不銹鋼篩網(wǎng)。當(dāng)氫氣凈化單元24含有多段陽離子交換樹脂41和陰離子交換樹脂42時(shí)，陽離子交換樹脂41和陰離子交換樹脂42優(yōu)選間隔放置，并且陽離子交換樹脂41和陰離子交換樹脂42之間由離子交換樹脂阻隔網(wǎng)43隔開。為了增加氫氣凈化單元24與氫氣的接觸面積和接觸時(shí)間，并且節(jié)省空間，所述管狀容器優(yōu)選為蛇形管。
如圖2所示，所述氫氣凈化單元24可以通過已知的任何方式與催化反應(yīng)容室22連通，優(yōu)選情況下，催化反應(yīng)容室22的頂部或接近頂部的側(cè)面具有導(dǎo)氣口25，氫氣凈化單元24與導(dǎo)氣口25相連。為了防止催化反應(yīng)容室22中的反應(yīng)液或廢液進(jìn)入到氫氣凈化單元24中，優(yōu)選在氫氣凈化單元24和催化反應(yīng)容室22之間設(shè)置氣液過濾網(wǎng)26。所述氣液過濾網(wǎng)26可以為現(xiàn)有的各種氣液過濾網(wǎng)，例如氣液過濾網(wǎng)26為一層或多層泡沫狀金屬。
所述催化反應(yīng)容室22可以由現(xiàn)有的各種耐腐蝕、機(jī)械性能良好的材料制成，所述材料可以為不銹鋼或工程塑料。所述工程塑料包括聚碳酸酯類樹脂，聚甲醛類樹脂，聚酯類樹脂，聚酰胺類樹脂，聚苯醚類樹脂，ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)和環(huán)氧塑料。對(duì)催化反應(yīng)容室22的形狀沒有具體的限制，但是為了便于安裝組合，催化反應(yīng)容室22優(yōu)選為立方柱形。所述催化反應(yīng)容室22中放置有催化劑，該催化劑可放置一層或多層，催化劑的種類已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明對(duì)此沒有限定。所述催化反應(yīng)容室22的底部?jī)?yōu)選為波浪狀，這樣可以增加反應(yīng)液與催化劑接觸反應(yīng)的時(shí)間。
所述反應(yīng)液貯存容室21可以通過已知的任何方式與催化反應(yīng)容室22連通，優(yōu)選情況下反應(yīng)液貯存容室21通過液體輸送管道27與催化反應(yīng)容室22連通。反應(yīng)液貯存容室21具有反應(yīng)液出口28，催化反應(yīng)容室22具有反應(yīng)液進(jìn)口29，液體輸送管道27分別與反應(yīng)液出口28、反應(yīng)液進(jìn)口29相連。優(yōu)選情況下，反應(yīng)液出口28位于反應(yīng)液貯存容室21的底部或接近底部的側(cè)面；反應(yīng)液進(jìn)口29位于催化反應(yīng)容室22的頂部或接近頂部的側(cè)面，這樣有利于將反應(yīng)液貯存容室21中的全部反應(yīng)液輸送到催化反應(yīng)容室22中。
為了控制從反應(yīng)液貯存容室21輸送到催化反應(yīng)容室22中的反應(yīng)液的量，優(yōu)選在液體輸送管道27上設(shè)置液體進(jìn)料控制裝置30。所述液體進(jìn)料控制裝置30可以使用現(xiàn)有的各種液體進(jìn)料控制裝置，如水泵、計(jì)量泵，優(yōu)選為水泵。
所述反應(yīng)液貯存容室21可以由現(xiàn)有的各種耐腐蝕、機(jī)械性能良好的材料制成，所述材料可以為不銹鋼或工程塑料。所述工程塑料包括聚碳酸酯類樹脂，聚甲醛類樹脂，聚酯類樹脂，聚酰胺類樹脂，聚苯醚類樹脂，ABS和環(huán)氧塑料。對(duì)反應(yīng)液貯存容室21的形狀沒有具體的限制，但是為了便于安裝組合，反應(yīng)液貯存容室21優(yōu)選為立方柱形。反應(yīng)液貯存容室21的頂部設(shè)置有具塞的加料口31。當(dāng)需要往反應(yīng)液貯存容室21中添加反應(yīng)液時(shí)，將具塞的加料口31的塞子打開，從加料口注入反應(yīng)液。
所述廢液回收容室23可以通過已知的任何方式與催化反應(yīng)容室22連通，優(yōu)選情況下，催化反應(yīng)容室22底部具有廢液出口32，廢液回收容室23的頂部或接近頂部的側(cè)面具有廢液進(jìn)口33，廢液出口32與廢液進(jìn)口33之間通過廢液輸送管道34連接。所述廢液出口32上覆蓋有過濾絲網(wǎng)35。所述廢液輸送管道34上設(shè)置有閥門36，當(dāng)需要將廢液從催化反應(yīng)容室22排到廢液回收容室23中時(shí)，打開閥門36，由于重力作用廢液自動(dòng)通過廢液輸送管道34輸送到廢液回收容室23中。
所述廢液回收容室23可以由現(xiàn)有的各種耐腐蝕、機(jī)械性能良好的材料制成，所述材料可以為不銹鋼或工程塑料。所述工程塑料包括聚碳酸酯類樹脂，聚甲醛類樹脂，聚酯類樹脂，聚酰胺類樹脂，聚苯醚類樹脂，ABS和環(huán)氧塑料。對(duì)廢液回收容室23的形狀沒有具體的限制，但是為了便于安裝組合，廢液回收容室23優(yōu)選為立方柱形。所述廢液回收容室23的底部或接近底部的側(cè)面設(shè)置有具塞的出液口37。當(dāng)需要將廢液回收容室23中的廢液排出時(shí)，將具塞的出液口37的塞子打開即可。
所述反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23可以是單獨(dú)的封閉空間，也可以合為一體(如圖2、圖3所示)。當(dāng)二者合為一體時(shí)，可以循環(huán)利用反應(yīng)液，使其中的金屬氫化合物得到充分的分解，而且可以節(jié)省空間，因此本發(fā)明優(yōu)選將反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23合為一體。當(dāng)反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23合為一體時(shí)，如果從催化反應(yīng)容室22輸送出的廢液中含有未分解的金屬氫化合物，則可以將廢液通過液體輸送管道27重新輸送到催化反應(yīng)容室22中進(jìn)行反應(yīng)。
按照本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置，經(jīng)過所述氫氣凈化單元24凈化的空氣可以直接進(jìn)入到燃料電池系統(tǒng)中，也可以儲(chǔ)存?zhèn)溆?。如圖3所示，按照本發(fā)明的另外一個(gè)實(shí)施方式，本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置還可以包括氣體貯存容室51。所述氣體貯存容室51與氫氣凈化單元24連通。
所述氣體貯存容室51可以由現(xiàn)有的各種耐腐蝕、機(jī)械性能良好的材料制成，所述材料可以為不銹鋼或工程塑料。所述工程塑料包括聚碳酸酯類樹脂，聚甲醛類樹脂，聚酯類樹脂，聚酰胺類樹脂，聚苯醚類樹脂，ABS和環(huán)氧塑料。對(duì)氣體貯存容室51的形狀沒有具體的限制，但是為了便于安裝組合，氣體貯存容室51優(yōu)選為立方柱形。
所述氣體貯存容室51可以采用現(xiàn)有的各種方法與氫氣凈化單元24連通，優(yōu)選情況下，如圖3所示，所述氫氣凈化單元24安裝在氣體貯存容室51中。這樣可以節(jié)省空間，減小氫氣發(fā)生裝置的體積。
所述氣體儲(chǔ)存容室51的頂部或接近頂部的側(cè)面具有氫氣出口52，氫氣出口52連接有氣管接頭53。所述氣管接頭53可外接氣管及氣壓調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置還可以包括殼體，所述反應(yīng)液貯存容室21、催化反應(yīng)容室22、廢液回收容室23、氫氣凈化單元24以及選擇性包括的氣體貯存容室51都位于殼體中。所述殼體可以由現(xiàn)有的各種耐腐蝕、機(jī)械性能良好的材料制成，所述材料可以為不銹鋼或工程塑料。所述工程塑料包括聚碳酸酯類樹脂，聚甲醛類樹脂，聚酯類樹脂，聚酰胺類樹脂，聚苯醚類樹脂，ABS和環(huán)氧塑料。對(duì)殼體的形狀沒有具體的限制，但是為了便于安裝組合，殼體優(yōu)選為立方柱形。
本發(fā)明提供的制氫方法包括將反應(yīng)液從反應(yīng)液貯存容室21輸送到催化反應(yīng)容室22中進(jìn)行反應(yīng)制得氫氣，反應(yīng)得到的廢液從催化反應(yīng)容室22輸送到廢液回收容室23中，其中，所述制氫的過程在本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置中進(jìn)行，該方法還包括用氫氣凈化單元24對(duì)制得的氫氣進(jìn)行凈化的步驟。
所述反應(yīng)液的組成已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明對(duì)此沒有特別的限定。例如，反應(yīng)液可以為通過將金屬氫化合物溶入到堿性水溶液中形成的反應(yīng)介質(zhì)。
所述金屬氫化物的種類已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。例如，所述金屬氫化物的通式為MQH4或M’(QH4)2，其中M為堿金屬元素，M’為堿土金屬元素，Q為選自硼、鋁、鎵中的一種元素。所述金屬氫化物優(yōu)選為硼氫化鈉、硼氫化鉀或其混合物，更優(yōu)選為硼氫化鈉。
所述堿性水溶液的種類已為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氨水。所述堿性水溶液優(yōu)選為氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液。堿性水溶液的濃度沒有具體限制，例如堿性水溶液的濃度為5-30重量％。
所述金屬氫化合物在所述反應(yīng)介質(zhì)中的濃度為2-50重量％，優(yōu)選為5-30重量％。
圖5為本發(fā)明提供的制氫方法的流程圖。其中，虛線表示選擇性進(jìn)行的步驟。
下面結(jié)合圖2所示的裝置，對(duì)本發(fā)明提供的制氫方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述。
將上述含有金屬氫化合物的反應(yīng)液通過加料口31加入到反應(yīng)液貯存容室21中，然后利用液體進(jìn)料控制裝置30將反應(yīng)液通過液體輸送管道27輸送到催化反應(yīng)容室22中；反應(yīng)液中的金屬氫化合物在催化反應(yīng)容室22中水解生成氫氣，得到的氫氣通過導(dǎo)氣口25進(jìn)入到氫氣凈化單元24中，氫氣通過氫氣凈化單元24含有的至少一段陽離子交換樹脂41和至少一段陰離子交換樹脂42而得到凈化，凈化后的氫氣直接進(jìn)入到燃料電池系統(tǒng)中進(jìn)行利用；反應(yīng)完成后，打開閥門36，反應(yīng)后的反應(yīng)液即廢液通過廢液輸送管道34輸送到廢液回收容室23中，如果反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23是單獨(dú)的封閉空間，則廢液儲(chǔ)存在廢液回收容室23并通過出液口37排出；如果反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23合為一體，則利用液體進(jìn)料控制裝置30重新將含有未反應(yīng)的金屬氫化合物的廢液通過液體輸送管道27從廢液回收容室23(反應(yīng)液貯存容室21)即輸送到催化反應(yīng)容室22中，直到廢液中含有少量或不含未反應(yīng)的金屬氫化合物時(shí)，將廢液通過出液口37排出，這樣可以達(dá)到循環(huán)利用反應(yīng)液、提高利用率的效果。
下面結(jié)合圖3所示的裝置，對(duì)本發(fā)明提供的制氫方法的另外一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)地描述。
將上述含有金屬氫化合物的反應(yīng)液通過加料口31加入到反應(yīng)液貯存容室21中，然后利用液體進(jìn)料控制裝置30將反應(yīng)液通過液體輸送管道27輸送到催化反應(yīng)容室22中；反應(yīng)液中的金屬氫化合物在催化反應(yīng)容室22中水解生成氫氣，得到的氫氣通過導(dǎo)氣口25進(jìn)入到氫氣凈化單元24中，氫氣通過氫氣凈化單元24含有的至少一段陽離子交換樹脂41和至少一段陰離子交換樹脂42而得到凈化，凈化后的氫氣進(jìn)入到氣體儲(chǔ)存容室51中儲(chǔ)存?zhèn)溆茫?dāng)需要使用時(shí)，凈化的氫氣通過氫氣出口52進(jìn)入到燃料電池系統(tǒng)中進(jìn)行利用；反應(yīng)完成后，打開閥門36，反應(yīng)后的反應(yīng)液即廢液通過廢液輸送管道34輸送到廢液回收容室23中，如果反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23是單獨(dú)的封閉空間，則廢液儲(chǔ)存在廢液回收容室23并通過出液口37排出；如果反應(yīng)液貯存容室21與廢液回收容室23合為一體，則利用液體進(jìn)料控制裝置30重新將含有未反應(yīng)的金屬氫化合物的廢液通過液體輸送管道27從廢液回收容室23(反應(yīng)液貯存容室21)即輸送到催化反應(yīng)容室22中，直到廢液中含有少量或不含未反應(yīng)的金屬氫化合物時(shí)，將廢液通過出液口37排出，這樣可以達(dá)到循環(huán)利用反應(yīng)液、提高利用率的效果。
權(quán)利要求
1.一種氫氣發(fā)生裝置，該氫氣發(fā)生裝置包括反應(yīng)液貯存容室(21)、催化反應(yīng)容室(22)、廢液回收容室(23)，催化反應(yīng)容室(22)分別與反應(yīng)液貯存容室(21)、廢液回收容室(23)連通，其特征在于，該氫氣發(fā)生裝置還包括氫氣凈化單元(24)，氫氣凈化單元(24)與催化反應(yīng)容室(22)連通。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述氫氣凈化單元(24)含有至少一段陽離子交換樹脂(41)和至少一段陰離子交換樹脂(42)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述陽離子交換樹脂(41)選自強(qiáng)酸性苯乙烯型陽離子交換樹脂、弱酸性苯丙烯型陽離子交換樹脂、弱酸性丙烯酸型陽離子交換樹脂中的一種或幾種；所述陰離子交換樹脂選自強(qiáng)堿性苯乙烯型陰離子交換樹脂、強(qiáng)堿性季銨型苯乙烯陰離子交換脂、弱堿性苯乙烯型陰離子交換樹脂中的一種或幾種。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述陽離子交換樹脂(41)和陰離子交換樹脂(42)放置在管狀容器中，并且陽離子交換樹脂(41)和陰離子交換樹脂(42)之間由離子交換樹脂阻隔網(wǎng)(43)隔開。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述管狀容器為蛇形管；所述離子交換樹脂阻隔網(wǎng)(43)為不銹鋼篩網(wǎng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述氫氣凈化單元(24)位于所述催化反應(yīng)容室(22)的上方；所述催化反應(yīng)容室(22)的頂部或接近頂部的側(cè)面具有導(dǎo)氣口(25)，氫氣凈化單元(24)與導(dǎo)氣口(25)相連，并且在氫氣凈化單元(24)和催化反應(yīng)容室(22)之間設(shè)置有氣液過濾網(wǎng)(26)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述催化反應(yīng)容室(22)中放置有催化劑，所述催化反應(yīng)容室(22)的底部為波浪狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述反應(yīng)液貯存容室(21)位于催化反應(yīng)容室(22)的下方；所述反應(yīng)液貯存容室(21)的底部或接近底部的側(cè)面具有反應(yīng)液出口(28)，催化反應(yīng)容室(22)的頂部或接近頂部的側(cè)面具有反應(yīng)液進(jìn)口(29)，所述反應(yīng)液貯存容室(21)與催化反應(yīng)容室(22)之間設(shè)置有液體輸送管道(27)；所述液體輸送管道(27)分別與反應(yīng)液出口(28)、反應(yīng)液進(jìn)口(29)相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述液體輸送管道(27)上設(shè)置有液體進(jìn)料控制裝置(30)；所述液體進(jìn)料控制裝置(30)為水泵。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述廢液回收容室(23)位于催化反應(yīng)容室(22)的下方；所述催化反應(yīng)容室(22)底部具有廢液出口(32)，廢液回收容室(23)的頂部或接近頂部的側(cè)面具有廢液進(jìn)口(33)，廢液出口(32)與廢液進(jìn)口(33)之間通過廢液輸送管道(34)連接；所述廢液出口(32)上覆蓋有過濾絲網(wǎng)(35)；所述廢液輸送管道(34)上設(shè)置有閥門(36)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述廢液回收容室(23)的底部或接近底部的側(cè)面設(shè)置有具塞的出液口(37)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述反應(yīng)液貯存容室(21)與廢液回收容室(23)合為一體。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述反應(yīng)液貯存容室(21)、催化反應(yīng)容室(22)、廢液回收容室(23)由不銹鋼或工程塑料制成；所述工程塑料包括聚碳酸酯類樹脂、聚甲醛類樹脂、聚酯類樹脂、聚酰胺類樹脂、聚苯醚類樹脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯和環(huán)氧塑料。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，該氫氣發(fā)生裝置還包括氣體貯存容室(51)；所述氣體貯存容室(51)與氫氣凈化單元(24)連通。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，所述氫氣凈化單元(24)安裝在氣體貯存容室(51)中；所述氣體儲(chǔ)存容室(51)的頂部或接近頂部的側(cè)面具有氫氣出口(52)，氫氣出口(52)連接有氣管接頭(53)；所述氣管接頭(53)外接氣管及氣壓調(diào)節(jié)裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置，其中，該氫氣發(fā)生裝置還包括殼體，所述反應(yīng)液貯存容室(21)、催化反應(yīng)容室(22)、廢液回收容室(23)、氫氣凈化單元(24)位于殼體中。
17.一種制氫方法，該方法包括將反應(yīng)液從反應(yīng)液貯存容室(21)輸送到催化反應(yīng)容室(22)中進(jìn)行反應(yīng)制得氫氣，反應(yīng)得到的廢液從催化反應(yīng)容室(22)輸送到廢液回收容室(23)中，其特征在于，所述制氫的過程在權(quán)利要求1所述的氫氣發(fā)生裝置中進(jìn)行，該方法還包括用氫氣凈化單元(24)對(duì)制得的氫氣進(jìn)行凈化的步驟。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制氫方法，其中，所述反應(yīng)液為通過將金屬氫化合物溶入到堿性水溶液中形成的反應(yīng)介質(zhì)；所述金屬氫化物為硼氫化鈉。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制氫方法，其中，所述氫氣凈化單元(24)含有至少一段陽離子交換樹脂(41)和至少一段陰離子交換樹脂(42)，所述制得的氫氣通過所述陽離子交換樹脂(41)和陰離子交換樹脂(42)。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制氫方法，其中，所述反應(yīng)液貯存容室(21)與廢液回收容室(23)合為一體，反應(yīng)得到的廢液從反應(yīng)液貯存容室(21)重新輸送到催化反應(yīng)容室(22)中進(jìn)行反應(yīng)。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制氫方法，其中，所述氫氣發(fā)生裝置還包括氣體貯存容室(51)，所述氣體貯存容室(51)與氫氣凈化單元(24)連通，經(jīng)過氫氣凈化單元(24)凈化的氫氣儲(chǔ)存在氣體貯存容室(51)中。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種氫氣發(fā)生裝置，該氫氣發(fā)生裝置包括反應(yīng)液貯存容室(21)、催化反應(yīng)容室(22)、廢液回收容室(23)，催化反應(yīng)容室(22)分別與反應(yīng)液貯存容室(21)、廢液回收容室(23)連通，其中，該氫氣發(fā)生裝置還包括氫氣凈化單元(24)，氫氣凈化單元(24)與催化反應(yīng)容室(22)連通。本發(fā)明還提供了利用該裝置的制氫方法。由于本發(fā)明提供的氫氣發(fā)生裝置包括氫氣凈化單元，因此可以對(duì)氫氣進(jìn)行凈化，降低了對(duì)燃料電池系統(tǒng)的損害。
文檔編號(hào)C01B3/50GK1951800SQ20051010913
公開日2007年4月25日 申請(qǐng)日期2005年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月18日
發(fā)明者陳春山, 賀光源, 董俊卿 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司