一种模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器的制作方法

技术特征：
1.一种模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，包括反应器壳体(1)、位于壳体内部的反应床(2)、设置在壳体上的氢气进出口管(3)和位于反应床中心的换热管(4)；所述反应床由金属氢化物与膨胀石墨复合压实的单元体模块化装填构成，单元体均设计有上下贯通的用于氢气吸收与释放的通孔，构成反应床的单元体模块化装填结构，在径向呈圈层结构，相邻圈层的单元体，位于内圈的单元体其外缘面与外圈的单元体内缘面贴合，最内一圈单元体内缘面与换热管外缘面贴合，且单元体的膨胀石墨质量含量由内圈层向外圈层逐渐减小；换热管内通入换热流体用于冷却或加热单元体中的金属氢化物。2.根据权利要求1所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，构成反应床的单元体膨胀石墨质量含量按圈层成梯度地逐渐减少，且最外圈层单元体的膨胀石墨质量含量不少于3％，最内圈层的单元体膨胀石墨质量含量不大于30％。3.根据权利要求2所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，构成反应床的单元体膨胀石墨质量含量分圈层逐渐减少的梯度为0.5～10％。4.根据权利要求1至3之一所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，反应床在轴向有多层单元体模块化装填层，每层模块化装填结构相同，位于下层的单元体通孔与位于上层的单元体通孔对接，形成用于氢气吸收与释放的流道。5.根据权利要求4所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，反应床由结构与尺寸相同的同一种单元体模块化装填构成，单元体尽量填充整个反应器壳体。6.根据权利要求5所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，模块化装填构成反应床的单元体为边长10～80mm，高度3～60mm的正六棱柱形单元体，单元体中心设计有氢气流通孔。7.根据权利要求6所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，反应器的壳体内径控制为100～800mm，由单元体模块化装填构成的反应床，在径向按照膨胀石墨质量含量设为2～8个圈层区域。8.根据权利要求1至4之一所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，反应床在换热流体出口端，与反应器壳体之间留有不少于5mm的间隔以形成氢气进出腔室，在进气阶段作气体的分布腔室，在出气阶段作为气体的集聚腔室。9.根据权利要求1至4之一所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，换热管内通入用于冷却或加热单元体中金属氢化物的换热流体为单相对流换热流体或相变对流换热流体。10.根据权利要求9所述的模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其特征在于，所述单相对流换热流体为水、空气、熔盐或者导热油；相变对流换热流体为制冷剂或者水。

技术总结
本发明提供一种模块化装填复合压实单元体的金属氢化物反应器，其构成包括反应器壳体、位于壳体内部的反应床、设置在壳体上的氢气进出口管和位于反应床中心的换热管；所述反应床由金属氢化物与膨胀石墨复合压实的单元体模块化装填构成，单元体设有上下贯通的用于氢气吸收与释放的通孔，构成反应床的单元体模块化装填结构，在径向呈圈层结构，相邻圈层的单元体，位于内圈的单元体其外缘面与外圈的单元体内缘面贴合，最内一圈的单元体其内缘面与换热管外缘面贴合，且单元体的膨胀石墨质量含量由内圈层向外圈层逐渐减小。本发明解决了现有技术存在的随着膨胀石墨填充量的增加，反应床的单位体积储氢密度会下降的问题。床的单位体积储氢密度会下降的问题。床的单位体积储氢密度会下降的问题。


技术研发人员：鲍泽威 朱泽志 牟晓锋 吴德建
受保护的技术使用者：四川大学
技术研发日：2021.05.09
技术公布日：2021/9/16