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CN116174100A - 用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法 - Google Patents

用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法 Download PDF

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CN116174100A
CN116174100A CN202310254530.8A CN202310254530A CN116174100A CN 116174100 A CN116174100 A CN 116174100A CN 202310254530 A CN202310254530 A CN 202310254530A CN 116174100 A CN116174100 A CN 116174100A
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CN
China
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inlet
tray
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grinding
solid hydrogen
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CN202310254530.8A
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王纪琨
张澍
董琨
王国勇
陈斌
肖震
杨军
尹炜迪
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Qinghang Aerospace Beijing Technology Co ltd
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Qinghang Aerospace Beijing Technology Co ltd
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Abstract

本发明提供一种用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法，用于固体储氢材料制备的研磨装置包括：封闭箱体，具有箱体入口和箱体出口；托盘，设置在封闭箱体内并能够用于盛放物料；碾盘，设置在封闭箱体内并位于托盘上方，碾盘和托盘之间能够相对转动，且碾盘能够与托盘抵接并碾压物料。本发明的有益效果为：本发明能够将物料放置在托盘与碾盘之间，并通过封闭箱体保证箱体内部的氢气压力，从而可以使托盘与碾盘更快地将物料碾碎，缩短储氢材料的制备时间。

Description

用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法
技术领域
本发明涉及研磨装置技术领域，具体涉及一种用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法。
背景技术
针对日益严重的全球气候变暖问题，使用氢能源替代普通碳基燃料成为当前世界各国环境保护的首要目标。其中储氢工艺是整个氢能源使用方案中非常重要的一部分，固体储氢相对于高压气态储氢以及液态储氢有安全性高，稳定性好，制作成本低等优点。因此，大力发展固体储氢工艺技术是至关重要的。根据研究，其中Na3AlH6仍然为较理想的储氢材料，现有的Na3AlH6制备方法均为球磨法，整个过程需要在1Mpa的环境中进行，用时约在80小时，用时较长，且对固体物质有一定的浪费。
发明内容
有鉴于此，本说明书实施例提供一种用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法，以达到缩短研磨用时的目的。
本说明书实施例提供以下技术方案：一种用于固体储氢材料制备的研磨装置，包括：封闭箱体，具有箱体入口和箱体出口；托盘，设置在封闭箱体内并能够用于盛放物料；碾盘，设置在封闭箱体内并位于托盘上方，碾盘和托盘之间能够相对转动，且碾盘能够与托盘抵接并碾压物料。
进一步地，箱体入口包括钛粉末入口和物料入口，钛粉末入口设置在封闭箱体的顶壁处并与托盘位置对应，物料入口设置在封闭箱体的一侧壁上，且物料入口的轴线与水平面倾斜设置。
进一步地，钛粉末入口内设置有用于控制钛粉末入口开闭的第一阀门；物料入口内设置有用于控制物料入口开闭的第二阀门。
进一步地，箱体入口包括氢气入口，与物料入口位于同一封闭箱体的侧壁处，氢气入口内设置有用于控制氢气入口开闭的第三阀门。
进一步地，箱体出口包括物料出口，设置在与物料入口相对的封闭箱体的侧壁处，物料出口内设置有用于控制物料出口开闭的第四阀门。
进一步地，箱体出口还包括泄压口，与物料出口位于同一封闭箱体的侧壁处，泄压口内设置有用于控制泄压口开闭的第五阀门。
进一步地，还包括驱动电机和传动轴，传动轴的一端置于封闭箱体内并与托盘下端连接，传动轴的另一端与驱动电机连接，驱动电机能够驱动托盘绕传动轴转动或者随传动轴一起沿竖直方向上下移动。
进一步地，还包括碾盘驱动组件，与碾盘连接并能够驱动碾盘相对于托盘转动或者沿竖直方向上下移动。
本发明实施例还提供了一种用于固体储氢材料制备的研磨方法，采用上述用于固体储氢材料制备的研磨装置进行，用于固体储氢材料制备的研磨方法包括：步骤一、称取摩尔比为3:1的氢化钠与铝的物料并从物料入口放入托盘；步骤二、称取氢化钠含量4％的钛粉并由物料入口放入托盘；步骤三、设定氢气压力为1Mpa，并启动装置，使托盘和碾盘运动并碾碎托盘上的物料并生成储氢材料；步骤四、将生成的储氢材料由物料出口取出。
进一步地，步骤三具体为：装置工作时间为40-50小时，托盘和碾盘在运动过程中会执行相对转动操作和上下震动操作。
与现有技术相比，本说明书实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到的有益效果至少包括：本发明实施例能够将物料放置在托盘与碾盘之间，并通过封闭箱体保证箱体内部的氢气压力，从而可以使托盘与碾盘更快地将物料碾碎，缩短储氢材料的制备时间。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例的结构示意图。
图中附图标记：10、封闭箱体；11、钛粉末入口；12、物料入口；13、氢气入口；14、物料出口；15、泄压口；20、托盘；30、碾盘；41、驱动电机；42、传动轴。
具体实施方式
下面结合附图对本申请实施例进行详细描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图1所示，本发明实施例提供了一种用于固体储氢材料制备的研磨装置，包括封闭箱体10、托盘20和碾盘30。封闭箱体10具有箱体入口和箱体出口；托盘20设置在封闭箱体10内并能够用于盛放物料；碾盘30设置在封闭箱体10内并位于托盘20上方，碾盘30和托盘20之间能够相对转动，且碾盘30能够与托盘20抵接并碾压物料。
本发明实施例能够将物料放置在托盘20与碾盘30之间，并通过封闭箱体10保证箱体内部的氢气压力，从而可以使托盘20与碾盘30更快地将物料碾碎，缩短储氢材料的制备时间。
需要说明的是，本发明实施例中的托盘20与碾盘30均可以单独旋转，且在转动过程中托盘20与碾盘30均可以实现图1中竖直方向的上下移动，从而使物料能够更加均匀地被碾碎。
进一步地，箱体入口包括钛粉末入口11和物料入口12，钛粉末入口11设置在封闭箱体10的顶壁处并与托盘20位置对应，物料入口12设置在封闭箱体10的一侧壁上，且物料入口12的轴线与水平面倾斜设置。
设置钛粉末入口11和物料入口12可以将钛粉通过钛粉末入口11放入，将氢化钠与铝的混合物由物料入口12放入，从而避免物料提前混合发生反应。
优选地，钛粉末入口11内设置有用于控制钛粉末入口11开闭的第一阀门；物料入口12内设置有用于控制物料入口12开闭的第二阀门。设置第一阀门和第二阀门，能够通过控制第一阀门和第二阀门的开度达到控制对应物料进入量的目的，从而使本实施例能够持续进行工作。
进一步地，还可以在封闭箱体10内设置对应的物料检测装置，从而获取对应物料的量，并根据物料的实时反馈量进行进料调整。
本发明实施例中的箱体入口包括氢气入口13，与物料入口12位于同一封闭箱体10的侧壁处，氢气入口13内设置有用于控制氢气入口13开闭的第三阀门。设置氢气入口13可以通过该氢气入口13向封闭箱体10中通入氢气，从而保证储氢材料的制作氛围要求，同时氢气入口13的第三阀门可以根据不同需求控制氢气通入量，从而控制封闭箱体10内的氢气压力。
本实施例中箱体出口包括物料出口14，设置在与物料入口相对的封闭箱体10的侧壁处，物料出口14内设置有用于控制物料出口14开闭的第四阀门。设置物料出口14和第四阀门，可以将托盘20上制备的储氢材料导出，本实施例中由于封闭箱体10内的压力大于物料出口14的压力，从而使托盘20上制备的储氢材料能够根据压力差直接由物料出口14吹出。
优选地，箱体出口还包括泄压口15，与物料出口14位于同一封闭箱体10的侧壁处，泄压口15内设置有用于控制泄压口15开闭的第五阀门。本实施例中通过设置泄压口15可以对封闭箱体10内的压力进行泄压，以使整体装置在停运或者检修过程中保持安全压力。
如图1所示，本发明实施例还包括驱动电机41和传动轴42，传动轴42的一端置于封闭箱体10内并与托盘20下端连接，传动轴42的另一端与驱动电机41连接，驱动电机41能够驱动托盘20绕传动轴42转动和/或随传动轴42一起沿竖直方向上下移动。
设置驱动电机41和传动轴42能够驱动托盘20转动和/或震动，从而实现储氢材料制备过程中的要求，使物料研磨时更加均匀，提升储氢材料的制备成功率，避免固体物质浪费。
进一步地，还包括碾盘驱动组件，与碾盘30连接并能够驱动碾盘30相对于托盘20转动或者沿竖直方向上下移动。碾盘驱动组件与驱动电机41和传动轴42的作用相同，此处不再对其进行赘述。
优选地，本发明还提供了一种用于固体储氢材料制备的研磨方法，采用上述的用于固体储氢材料制备的研磨装置进行，用于固体储氢材料制备的研磨方法包括：
步骤一、称取摩尔比为3:1的氢化钠与铝的物料并从物料入口放入托盘20；
步骤二、称取氢化钠含量4％的钛粉并由物料入口放入托盘20；
步骤三、设定氢气压力为1Mpa，并启动装置，使托盘20和碾盘30运动并碾碎托盘20上的物料并生成储氢材料；
步骤四、将生成的储氢材料由物料出口取出。
采用该方法进行储氢材料制备，可以有效缩短储氢材料的制备时间，并且由于研磨更加均匀，可以避免固体物质浪费。
进一步地，步骤三具体为：装置工作时间为40-50小时，托盘20和碾盘30在运动过程中会执行相对转动操作和上下震动操作。
本发明的方法制造成本低廉，能够有效的将原料进行充分得混合制取固体储氢材料，缩短固体储氢材料合成的时间。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，不能以其限定发明实施的范围，所以其等同组件的置换，或依本发明专利保护范围所作的等同变化与修饰，都应仍属于本专利涵盖的范畴。另外，本发明中的技术特征与技术特征之间、技术特征与技术方案之间、技术方案与技术方案之间均可以自由组合使用。

Claims (10)

1.一种用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，包括：
封闭箱体(10)，具有箱体入口和箱体出口；
托盘(20)，设置在封闭箱体(10)内并能够用于盛放物料；
碾盘(30)，设置在封闭箱体(10)内并位于托盘(20)上方，碾盘(30)和托盘(20)之间能够相对转动，且碾盘(30)能够与托盘(20)抵接并碾压所述物料。
2.根据权利要求1所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，所述箱体入口包括钛粉末入口(11)和物料入口(12)，钛粉末入口(11)设置在封闭箱体(10)的顶壁处并与托盘(20)位置对应，物料入口(12)设置在封闭箱体(10)的一侧壁上，且物料入口(12)的轴线与水平面倾斜设置。
3.根据权利要求2所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，钛粉末入口(11)内设置有用于控制钛粉末入口(11)开闭的第一阀门；物料入口(12)内设置有用于控制物料入口(12)开闭的第二阀门。
4.根据权利要求2所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置及研磨方法，其特征在于，所述箱体入口包括氢气入口(13)，与物料入口(12)位于同一封闭箱体(10)的侧壁处，氢气入口(13)内设置有用于控制氢气入口(13)开闭的第三阀门。
5.根据权利要求2所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，所述箱体出口包括物料出口(14)，设置在与物料入口相对的封闭箱体(10)的侧壁处，物料出口(14)内设置有用于控制物料出口(14)开闭的第四阀门。
6.根据权利要求5所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，所述箱体出口还包括泄压口(15)，与物料出口(14)位于同一封闭箱体(10)的侧壁处，泄压口(15)内设置有用于控制泄压口(15)开闭的第五阀门。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，还包括驱动电机(41)和传动轴(42)，传动轴(42)的一端置于封闭箱体(10)内并与托盘(20)下端连接，传动轴(42)的另一端与驱动电机(41)连接，驱动电机(41)能够驱动托盘(20)绕传动轴(42)转动或者随传动轴(42)一起沿竖直方向上下移动。
8.根据权利要求1至6中任一项所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置，其特征在于，还包括碾盘驱动组件，与碾盘(30)连接并能够驱动碾盘(30)相对于托盘(20)转动或者沿竖直方向上下移动。
9.一种用于固体储氢材料制备的研磨方法，采用权利要求1至8中任一项所述的用于固体储氢材料制备的研磨装置进行，其特征在于，所述用于固体储氢材料制备的研磨方法包括：
步骤一、称取摩尔比为3:1的氢化钠与铝的混合物料并从物料入口放入托盘(20)；
步骤二、称取氢化钠含量4％的钛粉并由物料入口放入托盘(20)；
步骤三、设定氢气压力为1Mpa，并启动装置，使托盘(20)和碾盘(30)运动并碾碎托盘(20)上的物料并生成储氢材料；
步骤四、将生成的储氢材料由物料出口取出。
10.根据权利要求9所述的用于固体储氢材料制备的研磨方法，其特征在于，所述步骤三具体为：装置工作时间为40-50小时，托盘(20)和碾盘(30)在运动过程中会执行相对转动操作和上下震动操作。
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