Металлогидридный аккумулятор водорода низкого давления многократного действия

Результат выполнения научно-исследовательской и опытно-конструкторской разработки. Металлогидридный аккумулятор водорода низкого давления многократного действия предназначен для повышения эффективности и безопасности аккумулирования водорода. Относится к устройствам для компактного и безопасного хранения водорода в связанном состоянии в виде металлогидридов, и может быть использовано в качестве промежуточного накопителя в системах "электролизер-компрессор" для аккумулирования водорода низкого давления с последующей подачей под рабочим давлением в области водородной энергетики. Для изготовления аккумулятора водорода необходим водород-аккумулирующий материал, который при низких температурах 0-20°С должен поглощать водород из твердооксидного генератора водорода под давлением 0.1-1.1 атм, а при температурах выше 70-90°С должен выделять его под давлением выше 2 атм. В качестве водород-аккумулирующего материала выбрано семейство интерметаллических соединений на основе LaNi5. Для понижения равновесного давления гидридобразования предложено заменить часть Ni в интерметаллиде на Al. Наиболее оптимальный состав интерметаллида LaNi5-xAlx при х=0.2-0.8. Заполнение порошком аккумулирующего водород материала пространства внутри баллона должно происходить таким образом, чтобы обеспечить эффективный теплообмен как по всей массе порошка, так и между засыпкой и теплообменной поверхностью. Для этого предлагается использовать равномерно распределенные в объеме порошка интерметаллида никель-графеновый или никельсодержащий углерод-графеновый катализаторы, добавка которых к интерметаллиду составляет 1-5 мас.%. Порядок работы металлогидридного аккумулятора водорода следующий. Перед подключением металлогидридного аккумулятора к генератору водорода необходимо убедиться в отсутствии воздуха внутри рабочей камеры. Для этого аккумулятор следует вакуумировать, присоединив вакуумный насос через вентиль, а к вентилю подключить источник водорода. Откачав газ, находящийся внутри емкости, подать водород до максимально возможного давления. При этом давление газа в аккумуляторе может постепенно уменьшаться как из-за возможной утечки, так и из-за поглощения его водородсорбирующим порошком. Для контроля изменения давления в аккумуляторе предусмотрена возможность монтажа датчика давления через переходник для монтажа датчика давления, закрепленного на верхнем фланце. Утечку следует искать с помощью специализированных водородных течеискателей. После подключения к металлогидридному аккумулятору генератора водорода через вентиль и приемника водорода через фильтр и вентиль необходимо подсоединить систему для питания теплоносителями. Для этого источник холодного теплоносителя - водопроводная вода температурой 10-20°С подсоединяется шлангом через запорный вентиль к тройнику. Система питания горячим теплоносителем - вода, нагреваемая в термостате до температуры 70-90°С, подсоединяется шлангом через запорный вентиль к тройнику. Тройник для распределения движения теплоносителей подсоединяется шлангами к входным соединениям внутреннего и внешнего контуров теплоносителя. Выходные соединения внутреннего и внешнего контуров теплоносителя соединяются шлангом с тройником, который объединяет и направляет потоки обоих контуров теплоносителя через запорный вентиль в канализацию или через вентиль в термостат. Работа металлогидридного аккумулятора водорода делится на две стадии: поглощения (I) и выделения (II) водорода. Разработка защищена патентом РФ № 220568.