一種可控型制氫添加劑的製作方法

2023-10-21 11:56:37 1

專利名稱：一種可控型制氫添加劑的製作方法
技術領域：
本發明涉及制氫領域，尤其是一種控制制氫機制氫速度的可控型制氫添加劑，此種制氫機主要使用金屬鋁產氫，屬於制氫技術研發領域。
背景技術：
傳統制氫技術將鋁粉或金屬鋁加入酸性或鹼性溶液使其產生氫氣。用此方法制氫，因溶液PH不同，氫氣產生速度不同。酸性或鹼性過強時，氫氣產生速度較快，無法人為控制產氫速度。同時產氫反應時伴隨放熱反應，此時所產氫氣需有儲氣罐。為維持高壓另需高壓儲氣罐存儲所制氫氣。這使得氫氣在製造過程中存在很大的技術障礙和安全隱患。

發明內容
本發明的目的在於提供一種制氫反應速度控制劑，具體的來說是用於採用金屬鋁粉末及鹼性無機物產生氫氣的制氫過程中的速度控制劑。傳統的制氫過程由於各種外界環境因素的困擾，需要將氫氣充入儲氣罐後進行再次使用，防止由於氫氣壓力過大而產生不安全因素。如使用本技術制氫無需上述儲氣罐，在低壓狀態下即可生成氫氣並使用。因此本發明所述技術可應用於可攜式高分子燃料電池(PEMFC)等，是一種產氫時放熱少的技術。根據高分子燃料電池(PEMFC)的容量，可在一定時間內控制產氫量，使氫氣勻速產生以供其使用。為了達到上述發明目的，本發明採用如下解決方案
一種可控型制氫添加劑，主要是一種由硬脂酸鎂(Magnesium Stearate)、海藻酸鈉 (Sodium Alginate)及海藻酸鈣(Calcium Alginate)按照一定比例配成的澱粉粉劑。所述的可控型制氫添加劑是指用於鋁和鹼性無機物(氫氧化鈉NaOH)混合後制氫的方法的添加劑。所述的硬脂酸鎂(Magnesium Stearate)及海藻酸鈣(Calcium Alginate)在鋁與鹼性無機物(氫氧化鈉NaOH)含量分別固定為80wt%與5wt%不變的情況下，各以7. 5wt%作為配比是產氫量最大且速度最為穩定。本發明的有益效果
本發明用以鋁和鹼性無機物氫氧化鈉NaOH混合後制氫過程中的速度控制，使得在制氫反應中的速度不至於過快，速度及氣壓穩定可直接用於工業生產或工業發電。本發明使得制氫過程的移動性不受限制，在工業生產及工業發電過程中，不用另行充氣，可直接穩定獲取安全可靠的氫氣。本發明產生的氫氣是低壓氫，相比較傳統的制氫技術產生的高壓氫，更便於利用， 也更安全。


圖1是本發明過程中使用自來水及蒸餾水制氫時產氫量的對比圖； 圖2是本發明的鋁與反應速度添加劑的配比圖；圖3和圖4是本發明的反應速度添加劑不同配比時的產氫曲線對比圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明
一種可控型制氫添加劑，實際上是一種反應速度抑制劑。本發明的制氫技術是指採用金屬鋁(Al)粉末與鹼性無機物(NaOH氫氧化鈉)混合產氫，這種制氫技術產氫量大，且產氫速度快。但同時在產氫過程中由於速度過快容易引起安全事故，也不便於氫氣的直接利用。這時加入本發明的反應速度控制劑，控制產氫過程中的速度，達到穩定產氫、安全產氫， 使得整個產氫過程處於一個安全、可控的狀態。這種反應速度控制劑主要是一種硬脂酸鎂 Magnesium StearateSodium Alginate , ^ ! Calcium Alginate ^Μ^πΛ 生的一種澱粉類物質，它能使氫氣在一定時間內按照穩定的速度產生。本發明是在金屬鋁(Al)粉末與鹼性無機物(NaOH氫氧化鈉)混合產氫的技術基礎上加以技術改進而得到的一種反應速度抑制劑。圖1描述的是在產氫過程中分別採用普通自來水與蒸餾水而產生的不同的效果圖。如圖1所示，在鋁量相等的條件下，與普通自來水相比使用蒸餾水進行化學反應後得到的氫氣量略多。用質量流量控制器MFC (Mass Flow Controller)測試可得知，蒸餾水所得氫氣量比普通自來水所得氫氣量高約0. 2%，並且產氫量開始隨著時間的增加而逐漸增長，一段時間後減少。鋁與酸性或鹼性溶液反應生成氫氣時，一定時間內氫氣迅速並大量產生。若將氫氣連接至高分子燃料電池，因壓力過大將無法使用。此時需先將氫氣儲存至儲氣罐後使用。用此方法所制設備體積大，重量較重並不便移動。用本發明所述方法制氫，鋁粉與起分裂劑作用的硬脂酸鎂Magnesium Stearate及海藻酸鈉Sodium Alginate或Calcium Alginate海藻酸鈣如圖2所示混合後進行反應。 在一定時間內氫氣的壓力不會增加，氫氣亦不會於短時間內大量產生。本發明的目的為氫氣可穩定、持續使用。下面描述本發明過程中反應速度抑制劑不同配比的效果，如圖2所示，鋁與NaOH 氫氧化鈉含量分別固定為80襯％與5wt%不變，3種分裂劑(反應速度抑制劑)硬脂酸鎂 Magnesium Stearate ( I )、海藻酸納 Sodium Alginate ( II )禾口海藻酸 丐 Calcium Alginate (III)每種含量7. 5wt%，兩兩組合後製成3種含量為15wt%的不同分裂劑。如圖 3、圖4所示產氫速率穩定。圖2中的「1-2」的配比在開始後極短的時間(約2-5分鐘)內氫氣急劇產生，之後產氫速率較穩定。「1-1」與「1-3」在5-10分鐘內產生氫氣，如圖所示「1-2」相比較平穩。 「2-1」與「2-2」、「 2-3」相比，開始時氫氣急劇產生，與「1-2」相比產氫量較少。由此可得開始反應時產氣量較大的配比適用於高分子燃料電池。因為產氫裝置與高分子燃料電池之間以管路相連，剛開始使用時管路中有空氣，此時需大量氫氣將空氣推出管路外，快速轉換管內環境。由此得出，硬脂酸鎂Magnesium Stearate ( I )與海藻酸鈣Calcium Alginate (III)各以7. 5wt%含量比混合時為本發明的最佳方案。除此之外雖未於圖2中列出，鋁與分裂劑(反應速度抑制劑)還有多種配比，但圖2 中所列配比的產氫表現最佳。至此整個發明過程結束。
權利要求
1.一種可控型制氫添加劑，主要是一種由澱粉、硬脂酸鎂(Magnesium Stearate)、海藻酸鈉(Sodium Alginate)及海藻酸鈣(Calcium Alginate)按照一定比例配成的粉劑。
2.根據權利要求1所述的一種可控型制氫添加劑，其特徵在於所述的可控型制氫添加劑是指用於鋁和鹼性無機物NaOH氫氧化鈉混合後制氫的方法的添加劑。
3.根據權利要求1所述的一種可控型制氫添加劑，其特徵在於所述的硬脂酸鎂 (Magnesium Stearate)及海藻酸鈣(Calcium Alginate)等在鋁與鹼性無機物(氫氧化鈉 NaOH)含量分別固定為80wt%與5wt%不變的情況下，各以7. 5wt%配比是產氫量最大且速度最為穩定。
全文摘要
一種可控型制氫添加劑，主要是一種由澱粉、硬脂酸鎂(MagnesiumStearate)、海藻酸鈉(SodiumAlginate)及海藻酸鈣(CalciumAlginate)按照一定比例配比完成的粉劑。本發明主要用以鋁和鹼性無機物NaOH氫氧化鈉混合後制氫過程中的速度控制，使得在制氫反應中的速度不至於過快，速度及氣壓穩定可直接用於工業生產或工業發電。
文檔編號C01B3/08GK102491264SQ20111036850
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月20日 優先權日2011年11月20日
發明者樸廷泰, 王紀忠, 王靖 申請人:江蘇中靖新能源科技有限公司