金属氢化物热泵反应器吸氢过程的温度变化特性

鲍泽威,杨福胜,吴震,张早校

(1.四川大学化学工程学院,610065,成都;2.西安交通大学化学工程与技术学院,710049,西安)



金属氢化物热泵反应器吸氢过程的温度变化特性

鲍泽威1,杨福胜2,吴震2,张早校2

(1.四川大学化学工程学院,610065,成都;2.西安交通大学化学工程与技术学院,710049,西安)

为了研究金属氢化物反应器的温度变化趋势与规律,搭建了反应器性能测试装置,通过实验获得了吸氢反应过程中氢化物床层和换热流体的温度变化数据。实验结果表明:床层最高温度和换热流体出口温度都随着供氢压力的增大而升高。当供氢压力从0.6 MPa提高到1.0 MPa时,床层最高温度从56.6 ℃提高到71.8 ℃。考虑到经济性与安全性等问题,对于镧基金属氢化物反应器其供氢压力最好限定在1.6 MPa以下。换热流体流量越大则床层温度下降得越快,但其强化效果有限。流体出口温度升高幅度则随着流量增大而显著降低,但床层最高温度几乎无变化。氢气注入流量越大,反应器内氢气压力升高得越快,相应地氢化反应越快。通过改变氢气流量可以控制放热反应过程,从而更好地适应用热需求。

金属氢化物;反应器;热泵;温度变化

金属氢化物热泵具有无运动部件、无污染、无噪声等优点,在中低温余热回收领域有着很大的应用潜力。美国的Terry最早提出了金属氢化物热泵的概念,Gruen等建造了第一台金属氢化物热泵样机[1]。随后,各国研究者分别在材料开发[2]、反应器优化[3-4]、热泵系统动态模拟[5-6]和系统样机性能测试[7]等领域开展了相关研究工作。……