[实用新型]氢化镁制备设备

说明书

本实用新型提出了一种氢化镁制备设备，该氢化镁制备设备包括：过渡仓，过渡仓包括投料口；加热室，加热室通过第一阀门与过渡仓相连接；加热器，加热器上端开口并且能够通过第一阀门在过渡仓与加热室之间移动，加热器用于在加热室加热其中放置的镁原料；收集室，收集室通过导管与加热室相连通以收集镁粉；和反应室，反应室通过第二阀门与收集室相连通以接收镁粉，并且反应室与外部氢气源相连通以接收氢气。本实用新型提出的氢化镁制备设备将镁粉制备和氢化反应结合到一个设备，并且使用该氢化镁制备设备的氢化镁制备方法步骤简洁，并且其中通过温度、压力等条件的控制可以将制得的氢化镁颗粒的粒径控制在1μm‑60μm的范围内。

技术领域

本实用新型涉及氢化镁的制备，更具体地，涉及一种氢化镁制备设备。

背景技术

氢化镁(MgH₂)，灰白色粉末，为单一轻金属氢化物，常温常压下稳定性较高，密度为1.45g/cm3，储氢量为7.6％，远高于镁基储氢合金氢化物和其他金属氢化物。氢化镁可以在常温下与水反应，产生氢气。同时也可用作催化剂、还原剂等。

镁基材料属于中温型储氢合金，易存储，反应条件温和，副产物环境友好，是具有发展前途的储氢材料。相对于其他金属储氢材料，镁基储氢材料具有以下优点：储氢量高；资源丰富，价格低廉；镁基储氢材料吸放氢平台好，使得氢的利用率提高；氢化物较稳定，放氢需要较高的温度，大多数放氢温度在200℃以上。

氢化镁的制备方法包括使用烷基镁热分解制得氢化镁、镁粉常压下催化合成氢化镁以及利用镁粉加热加氢压制得氢化镁等。

市售氢化镁的颗粒尺寸较大且价格昂贵，水解制氢时易在未反应氢化镁表面生成钝化膜而阻碍反应继续进行，无法直接用于制氢。因此，考虑利用镁基金属制得的镁粉，再经氢化制得氢化镁。

现有的氢化镁制备方法均为依次或同时使用两种及以上的设备或仪器，实现粉体制备、收集、氢化的过程。例如使用溶胶凝胶法需要超声、离心、清洗、加热保温等操作。没有特殊说明并基于现有常识，我们认为这些操作需要在不同功能的仪器设备上实现，比如超声机、离心机等；再如烧结后使用球磨粉碎或研磨方式先得到前躯体，再放入氢气环境中实现氢化，并且该氢化过程也需要在不同的仪器设备上实现，比如使用球磨机，研钵，管式炉等。任意一种方法均无法实现氢化镁粉末在单一设备中的一体化制备，从而给加工生产带来了困难。因此提出一种集成粉体制备与氢化的装置尤为必要。

另一方面，现有氢化镁制备方法制备出的氢化镁粉末存在颗粒均匀度较差，或颗粒尺寸过大(通常为150μm以上)或过小(通常为1μm以下)等，颗粒尺寸过大会导致无法直接用于制氢，而颗粒过小则氢化镁产率低并且反应条件苛刻、危险。因此需要更完善且先进的制备技术及装置，实现对粉体粒径分布的控制。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提出了一种氢化镁制备设备，该氢化镁制备设备包括：

过渡仓，过渡仓包括投料口；

加热室，加热室通过第一阀门与过渡仓相连接，优选地，加热室还包括加热室充气口以充入惰性气体；

加热器，加热器的上端开口并能够通过第一阀门在过渡仓与加热室之间移动，加热器用于在加热室加热该加热器中放置的镁原料；

收集室，收集室通过导管与加热室相连通以收集镁粉；和

反应室，反应室通过第二阀门与收集室相连通以接收镁粉，并且反应室与外部氢气源相连通以接收氢气。

在一个实施例中，氢化镁制备设备还包括抽真空装置，抽真空装置与过渡仓相连接，并且过渡仓还设置有过渡仓充气口以充入惰性气体。

在一个实施例中，氢化镁制备设备还包括导轨，导轨穿过第一阀门设置在过渡仓与加热室内，并且导轨与第一控制电源相连接以传送加热器。

在一个实施例中，加热器包括：