專利名稱：碳納米管儲氫及其包覆裝置的制作方法
專利說明
一技術(shù)領(lǐng)域本實(shí)用新型涉及一種利用碳納米管進(jìn)行氫能儲存的裝置，特別是一種碳納米管儲氫及其包覆裝置。
二
背景技術(shù)：
氫能是一種取之不盡、用之不揭的可再生潔凈能源，但氫能的儲運(yùn)是制約氫能利用的一個重要因素。目前氫能儲運(yùn)的主要方法有液化儲運(yùn)法、壓縮儲運(yùn)法、固氫—液氫混合儲運(yùn)法、金屬氫化物儲運(yùn)法、有機(jī)液態(tài)氫化物儲氫法、無機(jī)化合物儲氫法、活性炭吸附儲氫法等，但上述儲氫方法均存在儲氫質(zhì)量低(2％wt～3％wt左右)，不能滿足動力能源的使用要求。近年來隨著碳納米管研究的不斷深入，碳納米管在氫能儲運(yùn)方面的廣闊應(yīng)用前景正日益顯示出來，國內(nèi)外科學(xué)家對碳納米管的儲氫性能進(jìn)行了廣泛的研究，據(jù)資料報(bào)道，碳納米管儲氫最大可達(dá)10％wt～12％wt以上，最小只有4％wt～6％wt左右，但碳納米管作為氫能的載體一般是在壓力狀態(tài)下進(jìn)行，并且主要利用碳納米管的高比表面性對氫能的物理吸附來完成的，當(dāng)系統(tǒng)壓力降低或卸壓后，碳納米管中所吸附的氫將部分或大部分脫吸，嚴(yán)重影響了碳納米管的實(shí)際儲氫量及儲氫性能，降低了儲氫碳納米管的實(shí)際應(yīng)用效果，因此，碳納米管儲氫后，如何使氫在碳納米管內(nèi)穩(wěn)定保持長期儲存，是涉及到儲氫碳納米管能否實(shí)際應(yīng)用的關(guān)鍵問題。
為了準(zhǔn)確地計(jì)算出碳納米管的實(shí)際儲氫能力，目前的做法是利用碳納米管吸氫過程中系統(tǒng)壓力的降低值和放氫時所排開液體的體積來計(jì)算碳納米管的吸附氫量，或者利用碳納米管的吸氫后的重量變化來計(jì)算吸附氫量。這兩種方法，前者受環(huán)境溫度的影響較大，后者受系統(tǒng)壓力的影響較大，既不能準(zhǔn)確計(jì)算出碳納米管的吸附氫量，又不能解決常壓下氫能的儲存問題。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種碳納米管儲氫及其包覆裝置，該裝置既可以進(jìn)行不同壓力下的儲氫試驗(yàn)研究，又可以對儲氫后的碳納米管及時進(jìn)行包覆處理，防止系統(tǒng)卸壓后氫氣外逸，有利于確保碳納米管儲氫的穩(wěn)定性，并能準(zhǔn)確計(jì)量碳納米管的吸附氫量和常壓下的氫能儲運(yùn)。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種碳納米管儲氫及其包覆裝置，其特征在于該裝置有一個壓力閥將儲氫罐和包覆罐連接起來，該包覆罐內(nèi)事先裝有包覆劑，且儲氫罐和壓力罐上分別設(shè)有各自的放散閥、加料閥和真空閥，可以獨(dú)立操作，儲氫罐內(nèi)底部設(shè)置一個內(nèi)徑均勻收縮的圓錐體，壓力閥是可承受高壓的針形閥。
本實(shí)用新型在壓力儲氫罐的下方，用壓力閥連接一個包覆罐，在儲氫之前，用真空泵將連接儲氫罐和包覆罐的整個系統(tǒng)抽成真空，在包覆罐里注入包覆介質(zhì)，同時關(guān)閉儲氫罐和包覆罐之間的壓力閥，當(dāng)碳納米管在儲氫罐儲氫完畢后，打開與包覆罐之間連接的壓力閥，儲氫后碳納米管在壓力帶動下進(jìn)入包覆罐，同時關(guān)閉壓力閥，再在包覆罐內(nèi)對碳納米管進(jìn)行包覆實(shí)驗(yàn)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是在儲氫罐的下方用壓力閥連接一個包覆罐，同時，由于儲氫罐和包覆罐為兩個相對獨(dú)立的操作單元，各自可以獨(dú)立使用，既可以計(jì)算包覆后的碳納米管的儲氫量，又可以通過系統(tǒng)壓力的降低來計(jì)算碳納米管的儲氫量，從而達(dá)到雙重驗(yàn)證的目的；同時，包覆后的碳納米管內(nèi)的儲氫量可長期穩(wěn)定保持，這有利于氫能的儲運(yùn)。
四

附圖是根據(jù)本實(shí)用新型提出的碳納米管儲氫及其包覆裝置的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
五具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。
結(jié)合附圖，一種碳納米管儲氫及其包覆裝置，它包括一個儲氫罐1和一個包覆罐9，儲氫罐的內(nèi)部光滑均勻收縮，無倒角，有利于樣品的快速下放。儲氫罐1和包覆罐9之間經(jīng)壓力閥10螺紋連接，該壓力閥采用8-12Mpa的針形閥，其針形閥針孔大小與儲氫罐的下方收口內(nèi)徑一致。儲氫罐和包覆罐上分別開有放散閥11、加料閥12、真空閥13。實(shí)驗(yàn)過程中，先關(guān)閉高壓閥5和三通閥7以及儲氫罐1和包覆罐9之間的壓力閥10，打開儲氫罐1和包覆罐9上的真空閥13，分別對儲氫系統(tǒng)和包覆系統(tǒng)抽真空(其中儲氫罐中預(yù)先放入碳納米管)。然后關(guān)閉真空閥13，打開包覆罐9上的加料閥12使包覆料進(jìn)入包覆罐9并關(guān)閉包覆罐9上的加料閥12。打開高壓閥5，關(guān)閉三通閥3，當(dāng)儲氫系統(tǒng)壓力穩(wěn)定時，打開三通閥3進(jìn)行碳納米管儲氫試驗(yàn)。儲氫試驗(yàn)結(jié)束后，打開儲氫罐1和包覆罐9之間的壓力閥10，使碳納米管在壓力作用下進(jìn)入包覆罐9，關(guān)閉高壓閥5和連接儲氫罐1與包覆罐9之間的壓力閥10，打開三通閥7使儲氫系統(tǒng)的殘余氫氣放散；卸下包覆罐9進(jìn)行儲氫后的碳納米管的包覆實(shí)驗(yàn)。包覆實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，打開包覆罐9上的放散閥11，放出殘余氫氣，恢復(fù)常壓，結(jié)束整個實(shí)驗(yàn)。
權(quán)利要求1.一種碳納米管儲氫及其包覆裝置，其特征在于，該裝置有一個壓力閥[10]將儲氫罐[1]和包覆罐[9]連接起來，該包覆罐[9]內(nèi)事先裝有包覆劑，且儲氫罐和壓力罐上分別設(shè)有各自的放散閥[11]、加料閥[12]和真空閥[13]，可以獨(dú)立操作，儲氫罐[1]內(nèi)底部設(shè)置一個內(nèi)徑均勻收縮的圓錐體，壓力閥[10]是可承受高壓的針形閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳納米管儲氫及其包覆裝置，其特征是儲氫罐的內(nèi)部光滑均勻收縮，無倒角，有利于樣品的快速下放。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳納米管儲氫及其包覆裝置，其特征是針形閥針孔大小與儲氫罐的下方收口內(nèi)徑一致。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳納米管儲氫及其包覆裝置，其特征是儲氫罐與包覆罐之間用壓力閥[10]螺紋連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的碳納米管儲氫及其包覆裝置，其特征在于壓力閥為8-12MPa針形閥。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種碳納米管儲氫及其包覆裝置。該裝置有一個壓力閥將儲氫罐和包覆罐連接起來，該包覆罐內(nèi)事先裝有包覆劑，且儲氫罐和壓力罐上分別設(shè)有各自的放散閥、加料閥和真空閥，可以獨(dú)立操作，儲氫罐內(nèi)底部設(shè)置一個內(nèi)徑均勻收縮的圓錐體，壓力閥是可承受高壓的針形閥。本實(shí)用新型在儲氫罐的下方用壓力閥連接一個包覆罐，由于儲氫罐和包覆罐為兩個相對獨(dú)立的操作單元，各自可以獨(dú)立使用，既可以計(jì)算包覆后的碳納米管的儲氫量，又可以通過系統(tǒng)壓力的降低來計(jì)算碳納米管的儲氫量，從而達(dá)到雙重驗(yàn)證的目的，包覆后的碳納米管內(nèi)的儲氫量可長期穩(wěn)定保持，這有利于氫能的儲運(yùn)。
文檔編號C01B31/00GK2719812SQ200420025660
公開日2005年8月24日 申請日期2004年3月24日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月24日
發(fā)明者李鳳生, 劉宏英, 崔平, 姜煒, 楊毅, 宋洪昌, 白華萍, 鄧國棟 申請人:南京理工大學(xué)