[发明专利]用于燃料电池系统的尾气后处理系统

说明书

本发明提供了用于燃料电池系统的尾气后处理系统，包括：接收燃料电池的阳极尾气的氢回收装置；接收燃料电池的阴极尾气的水蒸气冷凝装置和消音装置；接收来自所述氢回收装置和水蒸气冷凝装置的冷凝水的冷凝水回收装置。本发明结构简单、能够消除安全隐患、降低环境热污染并提高道路安全。

技术领域

本发明涉及燃料电池系统，尤其涉及一种用于燃料电池系统的尾气后处理系统。

背景技术

随着氢燃料电池系统成为汽车的动力之源，氢燃料电池的尾气排放对环境的损害，成为亟待解决的问题。氢燃料电池的阳极尾气中存在易燃易爆的氢气，直接排放到空气中将存在隐患。氢燃料电池的阴极尾气中存在大量的水蒸气和冷凝水，在环境温度低于0℃时，冷凝水直接排出会造成路面结冰，造成驾驶危险。

现有的阳极尾气处理方法主要包括催化燃烧型方法和缓冲稀释型方法。催化燃烧型方法，存在催化剂价格高，催化蜂窝载体浸水结冰失效、催化反应收到氢气浓度、氧气浓度、温度和湿度等影响因素较大，结构相对复杂的问题。缓冲稀释型方法，需要氢浓度传感器及空气吹扫系统，结构复杂，控制复杂。现有的氢气回收方法，一般采用氢、水分离方法，结构较复杂，分离不彻底，仍然有氢气排到空气中。现有的阴极尾气处理系统，水蒸气直接排放大气，增加大气热污染，且在低温时排到路面结冰。

发明内容

鉴于以上所述，本发明目的在于提供一种结构简单、能够消除安全隐患、降低环境热污染并提高道路安全的用于燃料电池系统的尾气后处理系统。

为此，本发明采用如下技术方案：

本发明提供的用于燃料电池系统的尾气后处理系统包括：

接收燃料电池的阳极尾气的氢回收装置；

接收燃料电池的阴极尾气的水蒸气冷凝装置和消音装置；

接收来自所述氢回收装置和水蒸气冷凝装置的冷凝水的冷凝水回收装置。

根据本发明，氢气可回收重复利用而非直接排放至空气中，同时回收尾气中的水蒸气，不至于排除造成热污染并影响道路安全。

也可以是，本发明中，所述氢回收装置包括氢气回收管和设于所述氢气回收管内的中空纤维管组以分离氢气与冷凝水。优选地，所述中空纤维管组由疏水性氢气分离膜构成。

根据本发明，可以选择性分理处出氢气，水蒸气、冷凝水与氢气彻底分离，氢气可回收重复利用。

也可以是，本发明中，所述氢气回收管和中空纤维管组形成为蛇形结构。

根据本发明，氢气回收管和中空纤维管组采用蛇形结构，水、氢气在蛇形流动，阻力增大，时间加长，有利于氢气充分分离。

也可以是，本发明中，所述氢气回收管回收的氢气经过氢气循环泵的抽吸作用进入燃料电池。

根据本发明，有利于氢气的回收重复利用，提高了氢气的利用效率。

也可以是，本发明中，还包括连接于所述氢气回收管与所述氢气循环泵之间的氢气压力传感器和单向阀。

根据本发明，氢气压力传感器压力大于预设的规定值时，使用氢气循环泵定时抽吸，形成真空腔，可控制根据压力选择抽吸的时间，提高效率；通过单向阀可使氢气不会倒流。

也可以是，本发明中，所述水蒸气冷凝装置包括由所述消音装置的外壳形成的冷凝室、设于所述外壳的热管。

根据本发明，使用热管式冷凝方法，使尾气中的水蒸气尽快冷凝，不至于排出造成热污染。