[实用新型]一种用于氢燃料电堆的氢气消除系统

说明书

本实用新型提供了一种用于氢燃料电堆的氢气消除系统，包括消氢反应器、氢气缓冲罐、进气口、排气口、管线布置、流量计、加热器等，消氢反应器中装有高效消氢催化剂。氢燃料电堆运行时会排出少量未经利用的氢气和大量的空气，利用氢气消纳催化剂，可以高效消除排放出的氢气，消氢反应器可以通过加热提高消除效率。本系统解决了消除氢气效率低的技术难题，进一步提高了氢燃料电堆的安全性。在消除氢气反应的过程中，本系统有效利用了电堆运行产生的热量，优化了消氢系统的设计，具备投资少、空间小、系统高度集成、消除效率高的优势。

技术领域

本实用新型氢燃料电堆氢气消除系统属于燃料电池领域，涉及氢气消除和消除氢气反应器处理技术，尤其涉及含氢尾气消除系统集成。

背景技术

氢燃料电池是将氢气分子所含化学能转化为电能的重要媒介，运行过程中会排空少量氢气。目前众多氢燃料电堆企业并未意识到氢气消纳的重要性，同时，增加氢气消除系统也会增大系统整体的占地空间，提高使用成本。为提升氢燃料电堆的安全性，有必要对排空氢气进行消纳处理。全部空气流过氢气消除装置，一方面导致停留时间缩短，不利于消氢。另一方面，增加了气体流通阻力，不利于电池的残留氢气快速排放。

氢气氧气催化反应是一种催化消除氢气的方法，其原理是在催化剂的作用下将氢气与氧气反应生成水，优点是氢气转化率高且选择性高，生成物无污染。将此技术应用于氢燃料电堆消氢，能够有效解决尾氢排放的问题。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于氢燃料电堆的氢气消除系统。根据氢燃料电堆排放尾气的特点，设计了一套既能够保证氢气持续高效消除，又能够节省空间、降低使用成本且合理利用电堆自身系统的氢燃料电堆氢气消除系统。

本实用新型提供的技术方案是：

一种用于氢燃料电堆的氢气消除系统，主要包括消氢反应器、氢气缓冲罐、流量控制单元、压力控制单元、加热器和若干条气体管路：其中：

1)消氢反应器，内装有稳定高效消除氢气催化剂，所述催化剂可以使用蜂窝状、条状、粒状和其它形状等。氢气缓冲罐用于稳定氢气流量。

2)若干条管线，分别为氢气出口管路、空气出口管路、消氢空气管路和尾气排空管路。

3)流量控制单元和压力控制单元可以集成在氢燃料电堆控制运行系统，也可设置程序分别控制。

以消氢反应器为中心，消氢反应器底端连接氢气出口管路和消氢空气管路，顶端连接尾气排空管路。消氢反应器内装有高效消氢催化剂。氢气出口管路前端连接电堆氢气出口，中间设置氢气缓冲罐。空气出口管路前端连接氢燃料电堆空气出口并设置分流，分流处连接消氢空气管路，分流点后设置压力控制单元，通过调节压力保证消氢空气管路的分流流量充足。消氢空气管路上设置流量控制单元，调节用于消氢反应的空气流量。

本实用新型的效果是：本实用新型通过设有消氢反应器，并在消氢反应器内设置消氢催化剂实现对氢燃料电堆排空氢气的消除，提高了氢燃料电堆的安全性。并通过分流的氢燃料电堆的排放空气作为消氢原料气，合理控制含氢气混合气在通过消氢催化剂的停留时间，提高氢气的转化效率，从而达到节省消氢催化剂装填量，控制整体空间的目的，也可以降低安装和维护成本。

附图说明

图1为一种新型用于氢燃料电堆氢气消除系统流程图，用于消除氢燃料电堆排出的氢气。

1、氢燃料电堆；2、氢气入口；3、空气入口；4、空压机；5、氢气出口；6、空气出口；7、氢气出口管路；8、空气出口管路；9、消氢空气管路；10、尾气排放管路；11、消氢反应器；12、氢气缓冲罐；13、流量控制单元；14、压力控制单元；15、加热器。

具体实施方式