[发明专利]一种铝碱反应可控的制氢系统

说明书

本发明公开了一种铝碱反应可控的制氢系统，包括通过管路依次连通的注水装置、反应装置和收集装置，反应装置包括机架、反应瓶和翻转机构，反应瓶通过翻转机构可翻转运动地安装于机架上，反应瓶内设有渗透隔板、以将反应瓶内分隔成存储铝粉的左腔室和存储碱材料的右腔室，注水装置通过管路与右腔室连通、且收集装置通过管路与左腔室连通；产气作业时翻转机构驱动反应瓶呈竖立状态或者右腔室在上的非竖立状态；停止产气时翻转机构驱动反应瓶快速翻转呈左腔室在上的非竖立状态。本发明具有结构简单紧凑、集成度高、能耗低、制氢反应快、能对铝碱反应实现随时快速启停控制的铝碱反应可控的制氢系统的优点。

技术领域

本发明主要涉及制氢设备领域，尤其涉及一种铝碱反应可控的制氢系统。

背景技术

氢气作为一种可再生能源，除应用于新能源汽车，也广泛应用于医疗、气象、娱乐等诸多领域。但现有的铝碱反应制氢设备往往控制性较差，且无法保证产出氢气的纯度。具体存在以下技术问题：

一是目前的铝碱反应制氢设备在系统中缺乏缓存装置，容易造成产氢时瞬时压力过大，引起管路泄漏。

二是目前的铝碱反应制氢设备不能排出各装置及管路中的残留空气，造成产出氢气纯度不足。

三是目前的铝碱反应制氢系统反应时间慢。例如有的采用铝棒和碱水反应，这使得铝碱接触面积有限，大大影响了铝碱产氢的效率。

四是目前的铝碱反应制氢系统控制效果差，不能有效控制产氢反应的启停，也即不能随时的、快速的控制铝碱产氢反应，当其系统停止收集作业时，其铝碱不能及时分离、仍会反应一段时间并产出氢气，这不但大大造成了资源消耗和浪费，而且容易引发安全事故。同时目前的铝碱反应制氢系统不能做到即停即用、即用即停，系统启动慢，工作效率低，作业方式不灵活。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单紧凑、集成度高、能耗低、制氢反应快、能对铝碱反应实现随时快速启停控制的铝碱反应可控的制氢系统。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种铝碱反应可控的制氢系统，包括通过管路依次连通的注水装置、反应装置和收集装置，所述反应装置包括机架、反应瓶和翻转机构，所述反应瓶通过翻转机构可翻转运动地安装于机架上，所述反应瓶内设有渗透隔板、以将反应瓶内分隔成存储铝粉的左腔室和存储碱材料的右腔室，所述注水装置通过管路与右腔室连通、且收集装置通过管路与左腔室连通；产气作业时所述翻转机构驱动反应瓶呈竖立状态或者右腔室在上的非竖立状态、以使注水装置注入右腔室内的水溶解成碱水后通过渗透隔板快速渗透至左腔室内和铝粉快速反应生成氢气；停止产气时所述翻转机构驱动反应瓶快速翻转呈左腔室在上的非竖立状态、用于使左腔室内的碱水快速流回右腔室内以快速停止反应。

作为本发明的进一步改进，所述反应瓶内壁上开设有两根竖向对称设置的限位凹槽、以供渗透隔板插入后可拆卸的限位固定于反应瓶内。

作为本发明的进一步改进，所述渗透隔板包括多根边框板、多根支撑杆和渗水材料层，多根所述边框板合围形成渗透隔板的边框，所述渗水材料层铺设于合围区域内，多根所述支撑杆与边框板固定连接、以用于支撑合围区域内渗水材料层。

作为本发明的进一步改进，所述翻转机构包括两个对称设置于机架上的第一底座和翻转驱动组件，所述反应瓶的外壁两侧均设有一根凸出的旋转轴、以用于分别安装于两个第一底座上，所述翻转驱动组件靠近其中一根旋转轴设置、以用于通过驱动旋转轴旋转使反应瓶正反向翻转运动。

作为本发明的进一步改进，所述翻转驱动组件包括齿轮和驱动杆，所述齿轮固定于旋转轴上，所述驱动杆通过两个第二底座可旋转的固定于机架上，所述驱动杆圆周面上的螺纹部与齿轮啮合，所述驱动杆的一端上设有手轮、用于通过手摇驱动杆使齿轮旋转以驱动反应瓶正反向翻转运动。