自動切換式吸放氫循環(huán)方案及其性能探究.pdf

1、在氫開發(fā)及應(yīng)用方面，金屬氫化物反應(yīng)器作為重要的反應(yīng)發(fā)生場所，近幾十年來，得到了很大的改進和推廣。但由于氫化反應(yīng)和脫氫反應(yīng)操作條件不同，如不借助外界協(xié)助，絕大多數(shù)金屬氫化物反應(yīng)器均無法實現(xiàn)吸、放氫過程之間的自動轉(zhuǎn)換和自主循環(huán)，由此可能在有吸、放氫交替循環(huán)需求的應(yīng)用中，尤其是在高頻次吸、放氫循環(huán)的過程中造成諸多不便以及引發(fā)一些安全問題。因此，本文分別基于“設(shè)備結(jié)構(gòu)改進”和“PLC自動控制”提出了兩種自動切換式解決方案，以達到各氣、液相通道的

2、自動化合理啟閉和所有閥門之間的穩(wěn)定配合。
　　本文完成了LaNi5與H2發(fā)生吸、放氫反應(yīng)過程的數(shù)值模擬，得到了一定循環(huán)周期內(nèi)設(shè)備結(jié)構(gòu)和操作條件上的優(yōu)化結(jié)果，并就金屬氫化物氫壓縮體系進行了實用性探究。所獲結(jié)果如下:(1)本文探究了吸氫/解吸過程中操作溫度、供氫壓力與反應(yīng)耗時三者之間的關(guān)系，并分別擬合出了兩過程的三變量集成數(shù)學(xué)方程，為之后進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供數(shù)學(xué)依據(jù)。(2)在3MPa(20℃)/0.1MPa(80℃)的吸氫/月兌氫條件下，

3、吸、放氫循環(huán)過程的最優(yōu)初始反應(yīng)分率為0.07，其總循環(huán)時長為1287s。(3)本文獲得了最優(yōu)條件下四/六孔旋轉(zhuǎn)盤的結(jié)構(gòu)參數(shù)。(4)氫壓縮體系中，分別在90℃和200℃下供熱脫氫，外接500ml的小型終端儲罐，8個循環(huán)后可分別獲得2.276MPa和12.24MPa的高壓氫氣;200℃下分別連接500ml、1000ml及1500ml儲罐的氫壓縮系統(tǒng)最終氫壓分別達12.24MPa、9.72MPa和8.08MPa;此外，200℃下500ml H