[00139267]一种金属/水反应制氢实验装置及收集方法

1、课题来源与背景：本课题源自选课题项目,涉及新能源制备技术领域,主要针对金属产氢问题开展相关研究,有很强的的应用背景。 2、技术原理与性能指标：发明专利成果主要包括计量管、储水箱、气体逸出管、固定支架、三口锥形瓶、溶液进入管、电磁阀、温度可控加热箱、溶液储存箱、热电偶、温度控制仪、电磁阀控制箱、1#压力变送器、恒温水浴箱、磁力搅拌器、2#压力变送器、数据采集仪、计算机和显示器。装置在反应前将反应物隔离,避免了同时加入反应物时,由于未及时密封导致的气体逸出问题;计量管与储水箱为连通器结构,通过该结构能实现一次注水多次实验;实验产气量通过计量管内设置的压力变送器进行间接测量,提高了计量精度,节省了大量人力,提高了实验效率。 3、技术的创造性与先进性： 本发明专利成果提供的技术方案,与现有技术相比,具有如下有益效果： （1）本发明一种用于金属/水反应制氢实验装置,将水通过计量管上部开口注入计量管及储水箱,根据连通器原理可知,装置未密封的情况下,计量管的水位和储水箱一致,根据计算可以确定实验所需水位高度。实验过程中,反应产生的氢气会进入储水箱,并将同等体积的水排至计量管,此时计量管水位高于储水箱;一组实验结束后,打开反应容器的瓶塞,储水箱与大气连通,其水位回升并与计量管再次一致。经过本发明的改进,实验中只需一次注水便能实现多次测试,避免了目前实验中繁琐的注水过程。 （2）本发明一种用于金属/水反应制氢实验装置,计量管底部安装有压力变送器,计量管水位增加时,会导致管子底部压强增大,作用在压力变送器上的压力也会增大,压力变送器会测出实验过程中的压力变化量,该变化量能通过数据采集仪及计算机自动进行采集存储,然后通过简单计算便能得出产生的气体量。压力测试及产气量的计算都是通过计算机实现,测试精确度高,且节省了人力物力。 （3）本发明一种用于金属/水反应制氢实验装置,金属加入反应容器后,密封装置,然后开启电磁阀加入反应水溶液,加入量由电磁阀控制箱控制,其原理是通过压力变送器监测溶液储存罐的液位变化,人工设置液位变化量,当达到液位变化量时,触发电磁阀开发,关闭电磁阀即停止加液。该过程一方面避免了同时加入金属与水溶液时,由于未及时密封导致的气体逸出问题,另一方面能准确测出从反应开始到有气体产生时的反应诱导期时间。 4、技术的成熟程度： 该成果已在实验室内完成测试研究,可以达到实验的目的,并且该技术已经向其他科研机构及企业推广使用。 5、应用情况及存在问题：目前该技术已成功在实验室运用,未发现明显问题。 6、获奖情况：成果已经成功申报获批国家发明专利1项。 7、成果简介：本成果是一种用于金属/水反应制氢实验装置,属于新能源制备技术领域。主要包括计量管、储水箱、气体逸出管、固定支架、三口锥形瓶、溶液进入管、电磁阀、温度可控加热箱、溶液储存箱、热电偶、温度控制仪、电磁阀控制箱、1#压力变送器、恒温水浴箱、磁力搅拌器、2#压力变送器、数据采集仪、计算机和显示器。装置在反应前将反应物隔离,避免了同时加入反应物时,由于未及时密封导致的气体逸出问题;计量管与储水箱为连通器结构,通过该结构能实现一次注水多次实验;实验产气量通过计量管内设置的压力变送器进行间接测量,提高了计量精度,节省了大量人力,提高了实验效率。