[发明专利]脱氢反应装置及其控制方法

说明书

本发明公开了一种脱氢反应装置及其控制方法。本发明的实施方案提供了一种脱氢反应装置，所述脱氢反应装置包括：脱氢反应器和缓冲罐，所述脱氢反应器包括反应容器和至少一个隔断板，所述反应容器配置为储存化学氢化物，所述隔断板将反应容器的内部空间隔断为多个反应室，所述缓冲罐配置为暂时储存脱氢反应器中产生的氢气，然后将氢气供应至燃料电池。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年12月13日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请号10-2021-0177574的优先权和权益，并通过引用将其全文并入本文。

技术领域

本申请涉及一种可以向燃料电池堆供应氢气的脱氢反应装置及其控制方法。

背景技术

由于化石能源的枯竭和环境污染问题，对可再生能源和替代能源的需求越来越大，而氢气作为这种替代能源之一正在引起关注。

燃料电池和氢气燃烧装置使用氢气作为反应气体，并且为了将燃料电池和氢气燃烧装置应用于车辆和各种电子产品，需要稳定且连续的氢气供应技术。

为了向使用氢气的装置供应氢气，可以使用当需要氢气时从单独安装的氢气供应源供应氢气的方法。以这种方式，可以使用压缩氢气或液化氢气。

通常，为了向燃料电池或氢气燃烧装置供应氢气，将酸性水溶液注入到储存在反应容器中的氢化物中以产生氢气，并且在这种情况下，反应容器中混合有产物和反应物。

在反应容器中的氢化物和酸性水溶液之间的反应的过程中不会发生问题，但是当氢化物和酸性水溶液之间的反应暂时停止并重新开始时，固化产物(例如，钠(Na)产物)会干扰氢化物和酸性水溶液之间的反应，因此，氢化物的氢气转化率可能降低。

本背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对背景技术的理解，因此，其可以包含不构成在本国已为本领域技术人员所公知的现有技术的信息。

发明内容

本申请致力于提供一种脱氢反应装置及其控制方法，当脱氢反应器中的氢化物和酸性水溶液之间的反应暂时停止并重新开始时，所述脱氢反应装置可以提高脱氢反应器中的氢化物的氢气转化率。

本申请的实施方案提供了一种脱氢反应装置，所述脱氢反应装置包括：脱氢反应器和缓冲罐，所述脱氢反应器包括反应容器和至少一个隔断板，所述反应容器配置为储存化学氢化物，所述隔断板将反应容器的内部空间隔断为多个反应室，所述缓冲罐配置为暂时储存脱氢反应器中产生的氢气，然后将氢气供应至燃料电池。

在脱氢反应器中，可以形成第一供应口、第二供应口和气体出口，所述第一供应口形成在反应容器中并将酸性水溶液供应至由隔断板隔断的每个反应室，所述第二供应口形成在反应容器中并将化学氢化物供应至由隔断板隔断的每个反应室，所述气体出口形成在反应容器中并排出每个反应室中产生的氢气。

脱氢反应装置还可以包括冷却盘管，所述冷却盘管安装在反应容器内以使制冷剂循环。

脱氢反应装置还可以包括背压调节器，所述背压调节器布置在脱氢反应器和缓冲罐之间。

脱氢反应装置还可以包括质量流量计，所述质量流量计布置在缓冲罐和燃料电池之间。

脱氢反应装置还可以包括：酸性水溶液罐和泵，所述酸性水溶液罐配置为储存酸性水溶液，所述泵配置为将储存在酸性水溶液罐中的酸性水溶液泵送至脱氢反应器。

脱氢反应装置还可以包括控制器，所述控制器配置为基于燃料电池中消耗的氢气的使用率和缓冲罐的内部压力来调节供应至脱氢反应器的酸性水溶液。

只有当缓冲罐的内部压力小于参考压力时，控制器才可以将酸性水溶液供应至脱氢反应器。

当燃料电池中消耗的氢气的使用率小于或等于反应室中产生的氢气的生成率时，控制器可以将酸性水溶液供应至一个反应室。