一種鋁粉與飽和水蒸氣反應製取氫氣的金屬複合材料及其製備方法與流程

2023-09-20 18:37:35 3

本發明屬於節能環保領域，具體地說涉及一種鋁粉與飽和水蒸氣反應製取氫氣的金屬複合材料及製備方法。

背景技術：

隨著我國經濟的飛速發展，以煤炭為代表的化石能源的消耗連年劇增，而工業燃煤鍋爐的煤炭消耗又佔據了全國煤炭消耗的四分之一，隨之而來的環境問題日益嚴重，近年來京津冀的地區的霧霾引發全社會強烈關注，國家相關部委加大了以清潔能源替代淘汰燃煤鍋爐的政策力度。甲醇作為一種比天然氣更加環保的替代能源受到業內人士關注。然而，甲醇熱值低 ，燃燒機又多半是燃油燃燒機改造而來，燃燒不充分，制約了甲醇燃料在工業鍋爐上的應用。

技術實現要素：

本發明提供了一種鋁粉與飽和水蒸氣反應製取氫氣的金屬複合材料及製備方法，利用複合材料與飽和水蒸汽反應製取氫氣，通過電磁閥控制輸送到燃燒機內，與甲醇混合燃燒，解決了背景技術中的甲醇熱值低、燃燒不充分的缺點。

本發明的技術方案是這樣實現的：一種鋁粉與飽和水蒸氣反應製取氫氣的金屬複合材料，包括以下質量百分比的組分：鋁粉40-50%，氯化鉀3-6%，金屬鉍1-2%，無水氯化鋰1.5-3.5%，氫氧化鈉0.4-0.7%，粘結劑40-50%；

優選的，包括以下質量百分比的組分：鋁粉44.44%，氯化鉀5.56%，金屬鉍1.67%，無水氯化鋰3.33%，氫氧化鈉0.56%，粘結劑44.44%；

優選的，所述粘結劑包括以下質量百分比的組分：SBS樹脂10-15%，乙酸乙酯10-15%， 乙酸丁脂1-2%，松香5-10%，120#溶劑油60-70%；

優選的，所述粘結劑包括以下質量百分比的組分：SBS樹脂10-15%，乙酸乙酯10-15%， 乙酸丁脂1-2%，松香5-10%，120#溶劑油60-70%；

優選的，所述粘結劑包括以下質量百分比的組分：SBS樹脂15%，乙酸乙酯15%， 乙酸丁脂2%，松香8%，120#溶劑油60%；

製備鋁粉與飽和水蒸氣反應製取氫氣的金屬複合材料的製備方法，包括以下步驟：

（1）、SBS樹脂、乙酸乙酯、乙酸丁脂、松香、120#溶劑油，常溫下在不鏽鋼容器內充分溶解攪拌製成複合材料粘結劑密封備用；

（2）、將鋁粉、氯化鉀、金屬鉍、無水氯化鋰、氫氧化鈉充分攪拌均勻，放入行星球磨機球磨3-5小時，將球磨後的金屬粉末加入步驟（1）中製成的粘結劑粘結烘乾，烘乾溫度為25-35℃，烘乾時間9-11小時，製成塊狀複合材料，放入塑膠袋密封備用。

本發明的有益效果是：本發明所製得的制氫複合材料取材簡單，成本低廉，初始反應時間短，出氫率高，反應產物為白色或乳白色氫氧化鋁，幾乎看不到單質鋁，粘結劑為非水性材料，避免了水溶性粘結材料製備過程中與複合材料反應，複合材料的利用效率更高。

具體實施方式

為了更好地理解與實施，下面結合實例詳細說明本發明的一種鋁粉與飽和水蒸氣反應製取氫氣的金屬複合材料及其製備方法：

用分度值為0.5克的電子秤準確稱量鋁粉40克，氯化鉀5克，金屬鉍1.5克，無水氯化裡3克，氫氧化鈉0.5克，上述組分各兩份，充分攪拌均勻後分別放入兩個球磨罐，抽真空20分鐘後充入氬氣保護，以520轉/分球磨3.5小時，待球磨罐自然冷卻取出複合金屬粉末混合加入80克粘結劑充分攪拌成塊狀，放入真空烘乾機恆溫30度烘乾10小時得到成品複合材料。以上製備過程採用行星球磨機，1升球磨罐2個，料球比為1:30，每個球磨罐中放入直徑為6mm的球磨鋼珠500克，直徑為9mm的球磨鋼珠750克，直徑為13mm的球磨鋼珠250克。