[发明专利]一种储氢合金反应床装置及其使用方法和应用

权利要求书

1.一种储氢合金反应床装置，其特征在于，包括反应床外壳，所述反应床外壳内部设有至少一个活性炭隔板，活性炭隔板与反应床外壳的轴线方向垂直，相邻活性炭隔板间或活性炭隔板与封盖间设有金属筒，所述金属筒径向尺寸小于活性炭隔板径向尺寸，金属筒高度与相邻活性炭隔板间或活性炭隔板与封盖间的高度相同，所述封盖位于反应床外壳的一端，封盖设有氢气出入口；

所述活性炭隔板上设有储氢合金粉，自由堆积在活性炭隔板上；

所述储氢合金粉为MgH₂+NiF₂@Nb₂O₅材料，所述MgH₂+NiF₂@Nb₂O₅材料由MgH₄与NiF₂和NbO₂混合物在氢气气氛下球磨4小时制成，MgH₄ 与NiF₂和NbO₂混合物混合质量比例为：85:5:10；

所述活性炭隔板上的储氢合金粉堆积高度为金属筒高度的50~65%，填充率为50~65vol%；

所述活性炭以高硫焦为原料制备，高硫焦为经延迟焦化工艺生产的粉状焦，含硫量约为4~7%；

所述金属筒材质为SS-316L，由0.5mm薄壁不锈钢管加工而成；

反应床外壳底部0.5~1倍金属筒高度处设有凹环，所述凹环在反应床外壳外壁表现为凹陷，在反应床外壳内侧表现为凸起；

相邻两个活性炭隔板形成储氢单元，每个单层储氢合金单元高径比小于1.5。

2.根据权利要求1所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述封盖焊接于反应床外壳的顶部。

3.根据权利要求2所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，活性炭隔板设在凸起上，并与外壳内壁保留1mm间隙。

4.根据权利要求1所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述反应床外壳材质为SS-316L不锈钢，直径为10~65.7mm。

5.根据权利要求1所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述封盖冷焊密封于反应床外壳的一端。

6.根据权利要求1所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，活性炭制备方法为一步活化法，高硫焦与KOH固体颗粒均匀混合后置于管式炉内活化，冷却后酸洗干燥。

7.根据权利要求1所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述金属筒为金属圆筒、多边形筒。

8.根据权利要求7所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述金属圆筒直径为活性炭隔板的0.5-0.8倍，自身高径比为1.5~2。

9.根据权利要求7所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述金属圆筒直径为活性炭隔板的0.7倍，高径比为1.5。

10.根据权利要求7所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，所述储氢合金反应床装置竖直使用。

11.根据权利要求7所述的储氢合金反应床装置，其特征在于，氢气出入口设有过滤装置，所述过滤装置为金属过滤片。

12.权利要求1至11中任一项所述的储氢合金反应床装置的装填方法，其特征在于，包括：先将第一层活性炭隔板置于凹环处，放入金属筒，在金属筒内侧和外侧自由堆积储氢合金粉，第一层储氢合金粉充填完毕后，在金属筒上放置第二层活性炭隔板，依次完成金属筒放置和储氢合金粉装填过程，最后在金属筒上放置封盖即可。

13.如权利要求12所述的储氢合金反应床装置的装填方法，其特征在于，相邻两个活性炭隔板形成储氢单元，活性炭隔板与金属筒控制层间距，在每个储氢单元空间内，保证储氢合金粉的填充率不超过65vol%。

14.权利要求1至11中任一项所述的储氢合金反应床装置或权利要求12至13中任一项所述的储氢合金反应床装置的装填方法在储氢合金反应中的应用。