一种复杂金属氢化物蒸汽水解制氢测试系统

摘要

本发明公开了一种复杂金属氢化物蒸汽水解制氢测试系统，该测试系统包含气路系统和测控系统，以评估不同复杂金属氢化物材料在含有不同促进剂和催化剂的水蒸气中水解的放氢速率和产率，从而筛选出能够满足燃料电池汽车发展要求的低成本的储氢材料和蒸汽水解剂的配方。测试系统包含高压气瓶、减压阀、过滤器、球阀、流量控制计、止回阀、水箱、柱塞泵、蒸发器、盘管、伴热带、氢化物反应床、电炉、低温水浴、气相色谱、气体干燥器、控温仪表、测温仪表、计算机、数据采集及控制装置和控制软件等。整个数据处理过程由控制软件依据相关计算方法完成。本发明具有人机操作界面良好，操作方便简单，检验效率高，成本低，测试数据准确度和重复性高等优点。

主权项

一种复杂金属氢化物蒸汽水解制氢测试系统，该测试系统包含气路系统和测控系统，气路系统实现对气体的流动控制，测控系统实现对温度和流量数据的采集和控制，其特征是所述测控系统设有测温仪表、控温仪表、流量计、流量控制计、气相色谱、柱塞泵、数据采集及控制装置、计算机以及装在计算机上的控制软件；所述气路系统设有高纯N2瓶、高纯H2瓶、减压阀、过滤器、球阀、流量控制计、止回阀、蒸馏水水箱、柱塞泵、蒸发器、盘管、伴热带、保温棉、氢化物反应床、电炉、玻璃棉塞、蛇形冷凝管、低温水浴、广口瓶、气体干燥器、气相色谱、流量计、量筒、不锈钢管；所述高纯N2瓶（1）通过不锈钢管与出入口带有压力显示表的第一减压阀（2）相连，第一减压阀（2）通过不锈钢管与第一过滤器（3）相连，第一过滤器（3）通过不锈钢管与第一球阀（4）相连，第一球阀（4）通过不锈钢管与第一流量控制计（5）相连，第一流量控制计通过不锈钢管与第一止回阀（6）相连，第一止回阀通过不锈钢管和三通接头与主气管相连；所述高纯H2瓶（7）通过不锈钢管与出入口带有压力显示表的第二减压阀（8）相连，第二减压阀（8）通过不锈钢管与第二过滤器（9）相连，第二过滤器（9）通过不锈钢管与第二球阀（10）相连，第二球阀（10）通过不锈钢管与第二流量控制计（11）相连，第二流量控制计（11）通过不锈钢管与第二止回阀（12）相连，第二止回阀通过不锈钢管和三通接头与主气管相连；所述蒸馏水水箱（13）中承有蒸馏水或者含有挥发性促进剂或者催化剂的水溶液，蒸馏水水箱（13）通过不锈钢管与第三过滤器（14）相连，第三过滤器（14）通过不锈钢管与柱塞泵（15）相连，柱塞泵（15）通过不锈钢管与第三止回阀（16）相连，第三止回阀（16）通过不锈钢管与蒸发器（17）相连，蒸发器上安装有第一控温仪表（18），实现蒸发器温度的控制，蒸发器（17）通过不锈钢管和三通接头与主气管相连；主气管上缠有伴热带（19），伴热带（19）的外面缠有保温棉（20），第二控温仪表（21）控制伴热带（19）的加热温度，主气管与不锈钢盘管（22）相连，不锈钢盘管（22）通过不锈钢管与氢化物反应床（24）相连，氢化物反应床（24）内中心位置填装了被测的氢化物材料和玻璃珠的混合物（27），氢化物材料和玻璃珠的混合物（27）的两边装有石英棉塞（26），氢化物反应床（24）放置在电炉（25）中，同时确保氢化物材料和玻璃珠的混合物（27）处在电炉（25）的聚温区，测温仪表（23）的热电偶测温点放在氢化物材料和玻璃珠混合物（27）的中心位置，以测量反应物中心位置的温度，电炉（25）上装有第三控温仪表（28）以实现对温度的控制，氢化物反应床（24）通过不锈钢管与蛇形冷凝管（30）气体输入端口相连，蛇形冷凝管（30）液体输入端口和输出端口与低温水浴（29）相连，蛇形冷凝管（30）的气体输出端口通过不锈钢管与第一广口瓶（31）相连，第一广口瓶（31）通过不锈钢管和三通接头与气体干燥器（32）相连，蛇形冷凝管（30）气体输出端口出来的是气体和液体，其中液体流入广口瓶（31）中，气体流入气体干燥器（32）中，气体干燥器（32）的上下游有两个取样端口，这两个取样端口通过不锈钢管与气象色谱（33）相连，气体干燥器（32）通过不锈钢管以及三通接头与流量计（34）相连，流量计（34）通过不锈钢管与第二广口瓶（35）相连，第二广口瓶（35）通过PP软管与量筒（36）相连，PP软管的入口插入到第二广口瓶（35）的瓶底，PP软管的出口放在量筒（36）的上方；测控系统的第一流量计控制计5、第二流量控制计（11）、柱塞泵（15）、第一控温仪表（18）、第二控温仪表（21）、第三控温仪表（28）、测温仪表（23）、气相色谱（33）分别通过信号电缆与数据采集及控制装置（37）相连，数据采集及控制装置（37）通过信号电缆与安装了测试系统的控制软件的计算机（38）相连，计算机通过控制软件实现对测试系统的计算机控制和测试结果曲线的自动绘制。