CN102198354A - 用于净化氢气的过滤结构 - Google Patents

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胡鸣若
周伟林
恽瑞刚
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Abstract

本发明提供了用于净化氢气的过滤结构，其可以去除氢气所夹带的硼酸钠液浆，使产氢达到纯氢的标准，从而保证了质子交换膜燃料电池的使用寿命。其包括罐体、前盖、后盖，所述罐体的前端、后端分别封装有前盖、后盖，其特征在于：所述前盖上开有氢气进气口，所述后盖开有氢气出气口，所述前盖、后盖和罐体所形成的空腔内从前之后依次装有滤芯材料层、分子筛材料层，所述氢气出气口的内腔装有气体半透膜。

Description

用于净化氢气的过滤结构
技术领域
本发明涉及氢气过滤的技术领域，具体为用于净化氢气的过滤结构。
背景技术
现有技术采用硼氢化钠（NaBO4）水解产生氢气，产生氢气的同时有白色粘稠状沉淀硼酸钠（NaBO2）生成，如式（1）所示。由于氢气气流的夹带，硼酸钠液浆或多或少会进入后端的用氢气设备——质子交换膜燃料电池中，堵塞其扩散层的孔隙、污染腐蚀电池，从而使电池性能迅速降低。
NaBO4+H2OàNaBO2+4H2     式（1）。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了用于净化氢气的过滤结构，其可以去除氢气所夹带的硼酸钠液浆，使产氢达到纯氢的标准，从而保证了质子交换膜燃料电池的使用寿命。
用于净化氢气的过滤结构，其技术方案是这样的：其包括罐体、前盖、后盖，所述罐体的前端、后端分别封装有前盖、后盖，其特征在于：所述前盖上开有氢气进气口，所述后盖开有氢气出气口，所述前盖、后盖和罐体所形成的空腔内从前之后依次装有滤芯材料层、分子筛材料层，所述氢气出气口的内腔装有气体半透膜。
其进一步特征在于：所述滤芯材料层的材质具体为滤纸、无纺布、有纺布、毡、多孔金属、泡沫金属、金属丝网、多孔塑料、泡沫塑料、塑料丝网中的一种材质、两种材质或两种以上材质的结合；
所述前盖、罐体的前端的封装处之间塞装有前盖密封片，螺栓紧固连接所述前盖、前盖密封片、罐体；
所述后盖、罐体的后端的封装处之间塞装有后盖密封片，螺栓紧固连接所述后盖、罐体；
所述罐体的后部带有法兰面，所述法兰面的中部位置上开有通孔，所述通孔连通所述氢气出气口，所述通孔和所述氢气出气孔之间安装有所述气体半透膜，所述气体半透膜的通过所述后盖密封片限位安装于所述法兰面、后盖间形成的安装槽内。
采用本发明的结构后，含有杂质的氢气，由前盖的氢气进气口进入罐体中的滤芯材料层，先滤去较大直径的杂质和液滴；再经过填充的分子筛材料层，滤去氢气中的中等直径杂质和液滴；最后，通过气体半透膜过滤，彻底滤去微小直径的杂质和液滴，从而得到纯氢，然后纯氢通入到后端的用氢气设备——质子交换膜燃料电池中，保证了质子交换膜燃料电池的使用寿命。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
见图1，其包括罐体1、前盖2、后盖3，罐体1的前端、后端分别封装有前盖2、后盖3，前盖2上开有氢气进气口4，后盖3开有氢气出气口5，前盖2、后盖3和罐体1所形成的空腔内从前之后依次装有滤芯材料层6、分子筛材料层7，氢气出气口5的内腔装有气体半透膜8。滤芯材料层6的材质具体为滤纸、无纺布、有纺布、毡、多孔金属、泡沫金属、金属丝网、多孔塑料、泡沫塑料、塑料丝网中的一种材质、两种材质或两种以上材质的结合；
前盖2、罐体1的前端的封装处之间塞装有前盖密封片9，螺栓10紧固连接前盖2、前盖密封片9、罐体1；后盖3、罐体1的后端的封装处之间塞装有后盖密封片11，螺栓12紧固连接后盖3、罐体1；罐体1的后部带有法兰面13，法兰面13的中部位置上开有通孔14，通孔14连通氢气出气口5，通孔14和氢气出气孔5之间安装有气体半透膜8，气体半透膜8通过后盖密封片11限位安装于法兰面13、后盖3间形成的安装槽内。
其工作原理如下：经过化学反应产生的氢气由前盖2的氢气进气口4进入罐体1中的滤芯材料层6，先滤去较大直径的杂质和液滴；再经过填充的分子筛材料层7，滤去氢气中的中等直径杂质和液滴；最后，通过气体半透膜8过滤，彻底滤去微小直径的杂质和液滴，从而得到纯氢，然后纯氢通入到后端的用氢气设备——质子交换膜燃料电池中。

Claims (5)

1.用于净化氢气的过滤结构，其包括罐体、前盖、后盖，所述罐体的前端、后端分别封装有前盖、后盖，其特征在于：所述前盖上开有氢气进气口，所述后盖开有氢气出气口，所述前盖、后盖和罐体所形成的空腔内从前之后依次装有滤芯材料层、分子筛材料层，所述氢气出气口的内腔装有气体半透膜。
2.根据权利要求1所述的用于净化氢气的过滤结构，其特征在于：所述滤芯材料层的材质具体为滤纸、无纺布、有纺布、毡、多孔金属、泡沫金属、金属丝网、多孔塑料、泡沫塑料、塑料丝网中的一种材质、两种材质或两种以上材质的结合。
3.根据权利要求1所述的用于净化氢气的过滤结构，其特征在于：所述前盖、罐体的前端的封装处之间塞装有前盖密封片，螺栓紧固连接所述前盖、前盖密封片、罐体。
4.根据权利要求1所述的用于净化氢气的过滤结构，其特征在于：所述后盖、罐体的后端的封装处之间塞装有后盖密封片，螺栓紧固连接所述后盖、罐体。
5.根据权利要求1所述的用于净化氢气的过滤结构，其特征在于：所述罐体的后部带有法兰面，所述法兰面的中部位置上开有通孔，所述通孔连通所述氢气出气口，所述通孔和所述氢气出气孔之间安装有所述气体半透膜，所述气体半透膜的通过所述后盖密封片限位安装于所述法兰面、后盖间形成的安装槽内。
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