一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法与流程

1.本发明涉及产氢合金技术领域，具体是一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法。


背景技术：

2.在汽车工业发达的国家，越来越重视氢能源在新能源汽车领域的应用，并且有用氢气逐步取代传统汽油的趋势。目前，氢能源动力应用于汽车的主要技术途径包括两个方面：一方面是将汽车内燃机的传统燃料改用液氢燃料；另一方面则是使用氢燃料电池作为动力源，将化学能直接转换成电能。
3.在实际生产运用中，不同合金的产氢性能不同，需要选择种类合适的合金和计算合金的用量，选择和计算过程相对复杂，因此需要使用相应的软件对合金产氢的速率进行计算。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法，以解决上述背景技术提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法，包括投料控制、加水控制和启动关闭程序，所述投料控制用于控制反应时加入的合金种类、用量和加入时间，所述加水控制用于控制反应时加水的时间、用量和停水时间，所述启动关闭程序用于控制程序的打开和关闭时间。
6.在上述技术方案的基础上，本发明还提供以下可选技术方案：在一种可选方案中，所述投料控制包括以下步骤：1）输入计算k、n程序1和速率程序2；2）输入质量为m0的合金的产氢速率表格；3）输入预设产氢速率范围（rmin、rmax)；4）投入质量为m1的该种合金以及v0体积的液体；5）输出速率（r）控制程序3；6）由速率控制程序3判断，当速率低于rmin时，加入质量为m2的合金使产氢速率可以达到rmax；7）投料m2；8）由速率控制程序3判断，当速率再次低于rmin时，加入质量为m3的合金使产氢速率可以达到rmax;9）投料m3；10）循环速率控制程序3的判断，循环投料。
7.在一种可选方案中，所述加水控制包括以下步骤：11）设定温度预值t0和t1；
m10；8）接收温度传感器数据t；9）由温度传感器数据判断，当t》t0时，打开风机，加入液体；10）由温度传感器数据判断，当t《t1时，关闭风机，停止加入液体；11）当不在需要装置产氢时，关闭开关，此时停止投料，停止加水，反应结束。
18.如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，优选的，设定反应速率范围为（0.18-0.6）l/min；该样品的k值和n值分别为0.027、0.8534；该实施例中m2为0.372g、m3为0.372g；t0为50℃、t1为40℃；m2=0.372g、m3=0.372g、m4、m10都为0.372g。
19.如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，优选的，加液使温度t尚未降低到预设低温t1时，水位便已达到警戒范围，停止加水，仅靠风机降温，待温度降低到预设温度t1时，关闭风机。
20.如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，合金为质量为0.5g的al-ga合金，其中包括80%的al、5%的ga、3.75%的in、11.25%的sn，使用的液体为水，所产生的气体为氢气，所述投料控制包括以下步骤：1）设定所需反应速率范围及合金型号；2）输入k、n计算程序1、速率程序2，由合金型号确定程序1、速率程序2中的参数；3）获得速率控制程序3；4）输入温度预值t0和t1；5）根据输入反应速率范围进行投料、加液；6）当反应速率低于预设范围时，程序计算达到反应速率峰值所需此种合金的质量m2，投入此质量的样品；7）当速率再次低于所需范围时，再次计算合金质量m3，加料；共10次循环得到m4-m10；8）接收温度传感器数据t；9）由温度传感器数据判断，当t》t0时，打开风机，加入液体；10）由温度传感器数据判断，当t《t1时，关闭风机，停止加入液体；11）当不在需要装置产氢时，关闭开关，此时停止投料，停止加水，反应结束。
21.如图1所示，作为本发明的一种优选实施例，优选的，设定反应速率范围为（0.03-0.15）l/min；该样品的k值和n值分别为0.0061、0.923；该实施例中m2为0.4116g、m3为0.4116g；t0为50℃、t1为40℃；m2=0.4116g、m3=0.4116g、m4、m10都为0.4116g。
22.本发明上述实施例中提供了一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法，所述合金均为al-ga合金，所述液体均为水，所述反应为产氢反应，但本领域技术人员应该知悉，本申请并不仅仅包含al-ga合金与水的产氢反应。其次，本领域人员应该知悉，所述实施例均为优选实施例，所涉及的合金均为优选合金，本领域的技术人员可以理解并实现上述实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来实现相关流程，操作方面简单便捷。
23.以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，包括投料控制、加水控制和启动关闭程序，所述投料控制用于控制反应时加入的合金种类、用量和加入时间，所述加水控制用于控制反应时加水的时间、用量和停水时间，所述启动关闭程序用于控制程序的打开和关闭时间。2.根据权利要求1所述的在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，所述投料控制包括以下步骤：1）输入k、n值，对程序1和速率程序2进行计算；2）输入质量为m0的合金的产氢速率表格；3）输入预设产氢速率范围（rmin、rmax)；4）向反应容器中投入质量为m1的合金以及v0体积的液体；5）输出产氢速率r的控制程序3；6）由速率控制程序3判断，当速率低于rmin时，加入质量为m2的合金使产氢速率可以达到rmax;7）投料m2；8）由速率控制程序3判断，当速率再次低于rmin时，加入质量为m3的合金使产氢速率可以达到rmax;9）投料m3；10）循环速率控制程序3的判断，循环投料。3.根据权利要求1所述的在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，所述加水控制包括以下步骤：11）设定温度预值t0和t1；12）接收温度传感器数0据t；13）由温度传感器数据判断，当t>t0时，打开风机，加入液体；14）由温度传感器数据判断，当t<t1时，关闭风机，停止加入液体。4.根据权利要求1所述的在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，所述启动关闭程序包括以下步骤：15）当不在需要装置产氢时，关闭开关，此时停止投料，停止加水，反应结束。5.根据权利要求2所述的在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，所述投料控制中加入的合金包括但不限于铝镓合金。6.根据权利要求3所述的在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，所述加水控制中加入的液体包括水。7.根据权利要求3所述的在线控制铝镓合金产氢速率的方法，其特征在于，在步骤13）-步骤14）中，当加液使温度t尚未降低到预设低温t1，水位便已达到警戒范围时，停止加水，仅靠风机降温，待温度降低到预设温度t1时，关闭风机。

技术总结
本发明公开了一种在线控制铝镓合金产氢速率的方法，该在线控制铝镓合金产氢速率的方法，包括投料控制、加水控制和启动关闭程序，所述投料控制用于控制反应时加入的合金种类、用量和加入时间，所述加水控制用于控制反应时加水的时间、用量和停水时间，所述启动关闭程序用于控制程序的打开和关闭时间；本发明将理论和实际联系起来，利用合金内部的理化性质参数构建产氢速率控制程序，在不同的产氢实际需求下，利用程序控制产氢速率获得所需氢能；可以使产氢速率维持在规定范围内，获得所需氢气；操作方法简单、便捷。便捷。便捷。


技术研发人员：高钱 李冬寒
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：2021.12.16
技术公布日：2022/3/25