容器,儲(chǔ)存容器設(shè)有隔離機(jī)構(gòu)、隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元,隔離機(jī)構(gòu)將儲(chǔ)存容器分為至少兩個(gè)區(qū)域,隔離機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)單元調(diào)節(jié)隔離機(jī)構(gòu)在儲(chǔ)存容器內(nèi)的位置,調(diào)節(jié)各個(gè)區(qū)域的大小。
[0036]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,所述隔離機(jī)構(gòu)的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體,另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳;隔板連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu),在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí),推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔離機(jī)構(gòu)動(dòng)作,減少存儲(chǔ)反應(yīng)液體區(qū)域的容積,增加存儲(chǔ)二氧化碳區(qū)域的容積。
[0037]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng),制氫子系統(tǒng)、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、收集利用子系統(tǒng)依次連接;
[0038]所述制氫子系統(tǒng)利用甲醇水制備氫氣,所述制氫子系統(tǒng)包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、儲(chǔ)存容器、原料輸送裝置、快速啟動(dòng)裝置、制氫設(shè)備、膜分離裝置;
[0039]所述制氫設(shè)備包括換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi),分離室設(shè)置于重整室的里面;所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、儲(chǔ)存容器分別與制氫設(shè)備連接;儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水;
[0040]所述快速啟動(dòng)裝置為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)能源;所述快速啟動(dòng)裝置包括第一啟動(dòng)裝置、第二啟動(dòng)裝置;所述第一啟動(dòng)裝置包括第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路,第一氣化管路的內(nèi)徑為1?2mm,第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上;所述第一氣化管路的一端連接儲(chǔ)存容器,通過原料輸送裝置將甲醇送入第一氣化管路中;第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇,而后通過點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;或者,第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇,且輸出的甲醇溫度達(dá)到自燃點(diǎn),甲醇從第一氣化管路輸出后直接自燃;所述第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路,第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi),第一氣化管路或/和第二氣化管路輸出的甲醇為重整室加熱的同時(shí)加熱第二氣化管路,將第二氣化管路中的甲醇?xì)饣?;所述重整室?nèi)壁設(shè)有加熱管路,加熱管路內(nèi)放有催化劑;所述快速啟動(dòng)裝置通過加熱所述加熱管路為重整室加熱;所述制氫系統(tǒng)啟動(dòng)后,制氫系統(tǒng)通過制氫設(shè)備制得的氫氣提供運(yùn)行所需的能源;
[0041]所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣,當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),通過氣化模塊將固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣,氣態(tài)氫氣通過燃燒放熱,為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)熱能,作為制氫設(shè)備的啟動(dòng)能源;
[0042]所述儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過原料輸送裝置輸送至換熱器換熱,換熱后進(jìn)入氣化室氣化;氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室,重整室內(nèi)設(shè)有催化劑,重整室下部及中部溫度為300°C?420°C ;所述重整室上部的溫度為400°C?570°C ;重整室與分離室通過連接管路連接,連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室的上部,能通過重整室上部的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體;所述連接管路作為重整室與分離室之間的緩沖,使得從重整室輸出的氣體的溫度與分離室的溫度相同或接近;所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為350°C?570°C ;分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器,從膜分離器的產(chǎn)氣端得到氫氣;
[0043]所述原料輸送裝置提供動(dòng)力,將儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備;所述原料輸送裝置向原料提供0.15?5MPa的壓強(qiáng),使得制氫設(shè)備制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng);
[0044]所述制氫設(shè)備啟動(dòng)制氫后,制氫設(shè)備制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持制氫設(shè)備運(yùn)行;
[0045]所述制氫設(shè)備制得的氫氣輸送至膜分離裝置進(jìn)行分離,用于分離氫氣的膜分離裝置的內(nèi)外壓強(qiáng)之差大于等于0.7M Pa ;所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置,鍍膜層為鈀銀合金,鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%,銀占22%?25% ;
[0046]所述制氫子系統(tǒng)將制得的氫氣通過傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至氫氣發(fā)電系統(tǒng);所述傳輸管路設(shè)有氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng),用于調(diào)整傳輸管路中的氣壓;所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)利用制氫子系統(tǒng)制得的氫氣發(fā)電;
[0047]所述氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)包括微處理器、氣體壓力傳感器、閥門控制器、出氣閥、出氣管路;所述氣體壓力傳感器設(shè)置于傳輸管路中,用以感應(yīng)傳輸管路中的氣壓數(shù)據(jù),并將感應(yīng)的氣壓數(shù)據(jù)發(fā)送至微處理器;所述微處理器將從氣體壓力傳感器接收的該氣壓數(shù)據(jù)與設(shè)定閾值區(qū)間進(jìn)行比對;當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)高于設(shè)定閾值區(qū)間的最大值,微處理器控制閥門控制器打開出氣閥設(shè)定時(shí)間,使得傳輸管路中氣壓處于設(shè)定范圍,同時(shí)出氣管路的一端連接出氣閥,另一端連接所述制氫子系統(tǒng),通過燃燒為制氫子系統(tǒng)的需加熱設(shè)備進(jìn)行加熱;當(dāng)接收到的壓力數(shù)據(jù)低于設(shè)定閾值區(qū)間的最小值,微處理器控制所述制氫子系統(tǒng)加快原料的輸送速度;
[0048]所述收集利用子系統(tǒng)連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)的排氣通道出口,從排出的氣體中分別收集氫氣、氧氣、水,利用收集到的氫氣、氧氣供制氫子系統(tǒng)或/和氫氣發(fā)電系統(tǒng)使用,收集到的水作為制氫子系統(tǒng)的原料,從而循環(huán)使用;
[0049]所述收集利用子系統(tǒng)包括氫氧分離器、氫水分離器、氫氣止回閥、氧水分離器、氧氣止回閥,將氫氣與氧氣分離,而后分別將氫氣與水分離、氧氣與水分離。
[0050]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為若干太陽能啟動(dòng)豐吳塊,太陽能啟動(dòng)t吳塊包括依次連接的太陽能電池板、太陽能電能轉(zhuǎn)換電路、太陽能電池;太陽能啟動(dòng)模塊為第一加熱機(jī)構(gòu)提供電能;或者,所述快速啟動(dòng)裝置的初始啟動(dòng)能源為手動(dòng)發(fā)電機(jī),手動(dòng)發(fā)電機(jī)將發(fā)出的電能存儲(chǔ)于電池中。
[0051 ] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,所述催化劑包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金屬氧化物、過渡金屬氧化物;
[0052]其中,貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.6%?1.8%,Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1.1%?4%,Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的6%?12%,F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的3%?8%,Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的8%?20%,稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的6 %?40 %,其余為過渡金屬氧化物。
[0053]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,所述催化劑為銅基催化劑,包括物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)為:2-20 份的 CuO,2-20 份的 ZnO,0.1-5 份的 ZrO,45-95 份的 A1203,0-5 份的 Ce02,0-5 份的
L&2O3 ο
[0054]作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案,所述氫氣發(fā)電系統(tǒng)包括燃料電池,燃料電池包括若干子燃料電池模塊,各個(gè)子燃料電池模塊包括至少一個(gè)超級電容。
[0055]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提出的無尾氣排放的水氫動(dòng)力汽車,可利用甲醇作為汽車的能源,解決能源危機(jī),減少甚至避免車輛排放。本發(fā)明水氫動(dòng)力汽車能將排放的尾氣C02收集起來,作為后續(xù)工序的原料,無有害氣體排放,甚至能避免C02的排放,有效保護(hù)環(huán)境。
[0056]本發(fā)明制氫裝置體積小,利用特有的催化劑配方及鈀膜提純,制備的氫氣快速、穩(wěn)定、純度高,可以為汽車提供穩(wěn)定的輸入能源。
【附圖說明】
[0057]圖1為本發(fā)明水氫動(dòng)力汽車的組成示意圖。
[0058]圖2為本發(fā)明制氫系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的組成示意圖。
[0059]圖3為收集利用子系統(tǒng)的工作示意圖。
[0060]圖4為本發(fā)明制氫系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)的另一組成示意圖。
[0061]圖5為制氫子系統(tǒng)的組成示意圖。
[0062]圖6為制氫子系統(tǒng)的另一組成示意圖。
[0063]圖7為第一啟動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)不意圖。
[0064]圖8為儲(chǔ)存容器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0065]圖9為本發(fā)明系統(tǒng)中燃料電池系統(tǒng)的組成示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0066]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
[0067]實(shí)施例一
[0068]請參閱圖1,本發(fā)明揭示了一種水氫動(dòng)力汽車,所述動(dòng)力汽車包括:車身、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置于車身內(nèi);甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)依次連接。所述甲醇制氫系統(tǒng)利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣,氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣,獲取的氫氣通過氫氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電,發(fā)出的電能供電動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作。
[0069]請參閱圖2至圖4,所述甲醇制氫系統(tǒng)包括制氫子系統(tǒng)100、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)200、收集利用子系統(tǒng)400,制氫子系統(tǒng)100、氣壓調(diào)節(jié)子系統(tǒng)200、氫氣發(fā)電系統(tǒng)300、收集利用子系統(tǒng)400依次連接。
[0070]所述制氫子系統(tǒng)100利用甲醇水制備氫氣,將制得的氫氣通過傳輸管路實(shí)時(shí)傳輸至氫氣發(fā)電系統(tǒng)300用于發(fā)電;所述收集利用子系統(tǒng)400連接氫氣發(fā)電系統(tǒng)300的排氣通道出口,從排出的氣體中收集氫氣,或利用收集到的氫氣供制氫子系統(tǒng)100或/和氫氣發(fā)電系統(tǒng)300使用。
[0071]請參閱圖5,所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器80、儲(chǔ)存容器10分別與制氫設(shè)備20連接;儲(chǔ)存容器10中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水,所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器80中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣。
[0072]請參閱圖8,所述儲(chǔ)存容器設(shè)置于車身的后部;儲(chǔ)存容器的中部設(shè)有隔板101,隔板101的一側(cè)設(shè)置反應(yīng)液體,另一側(cè)設(shè)置氫氣發(fā)電系統(tǒng)釋放、而后被壓縮的液態(tài)或固態(tài)的二氧化碳。隔板101連接有推動(dòng)機(jī)構(gòu),在儲(chǔ)存容器內(nèi)的液體減少或二氧化碳增加達(dá)到設(shè)定條件時(shí),推動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)隔板動(dòng)作,減少存儲(chǔ)反應(yīng)液體區(qū)域的容積,增加存儲(chǔ)二氧化碳區(qū)域的容積。這樣可以在制備氫氣的同時(shí),收集釋放的二氧化碳,減少二氧化碳?xì)怏w的排放,收集的二氧化碳還可以作為后續(xù)工序的原料。隔板101的兩端設(shè)置于滑槽102內(nèi),能沿滑槽102滑動(dòng)。
[0073]當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),通過氣化模塊將固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器80中的固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣,氣態(tài)氫氣通過燃燒放熱,為制氫設(shè)備20提供啟動(dòng)熱能,作為制氫設(shè)備20的啟動(dòng)能源。當(dāng)然,固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器80不是本發(fā)明的必要設(shè)備,可以通過其他能源啟動(dòng)制氫設(shè)備20。
[0074]所述原料輸送裝置50提供動(dòng)力,將儲(chǔ)存容器10中的原料輸送至制氫設(shè)備20 ;所述原料輸送裝置50向原料提供0.15?5M Pa的壓強(qiáng)(如提供0.2M Pa或1.1M Pa或1.2MPa或1.5M Pa或5M Pa的壓強(qiáng)),使得制氫設(shè)備20制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng)。所述制氫設(shè)備20啟動(dòng)制氫后,制氫設(shè)備20制得的部分氫氣或/和余氣通過燃燒維持制氫設(shè)備20運(yùn)行(當(dāng)然,制氫設(shè)備20的運(yùn)行