CN105561612A - 一种甲醇过滤装置 - Google Patents

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    • B01D—SEPARATION
    • B01D1/00—Evaporating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C29/00—Preparation of compounds having hydroxy or O-metal groups bound to a carbon atom not belonging to a six-membered aromatic ring
    • C07C29/74—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation
    • C07C29/76—Separation; Purification; Use of additives, e.g. for stabilisation by physical treatment

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Abstract

本发明公开了一种甲醇过滤装置。本发明的技术方案是：包括受热蒸发模块以及与受热蒸发模块连接的冷凝模块，所述受热蒸发模块包括从重整器吸收热量的传热原件以及承载甲醇原料的料箱，甲醇受热蒸发后从料箱进入冷凝模块，所述冷凝模块包括冷凝原件与收集室，甲醇蒸汽经过冷凝原件液化后进入收集室。本发明提供的甲醇过滤装置利用燃料电池的余热进行高精度甲醇过滤，可以适用于车载燃料电池组。

Description

一种甲醇过滤装置
技术领域
本发明涉及燃料电池领域，特别涉及一种甲醇过滤装置。
背景技术
甲醇燃料电池的原料通常为甲醇水，然而甲醇水中可能会存在杂质，这会直接影响甲醇燃料电池的工作效率。利用纯氢纯氧来进行发电的燃料电池已经出现，其发电效率高，其燃料源通常是预先储藏在罐体中的纯氢气，这种方案的燃料电池成本高且应用范围受限，特别是在车载燃料电池组中，需要源源不断的纯甲醇来制得纯氢气，但是甲醇原料在过滤提纯方面没有良好的方案，甲醇过滤装置需要体积小以及工作稳定的特点。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的主要目的在于提供一种利用燃料电池的余热进行高精度甲醇过滤的装置。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种甲醇过滤装置，包括受热蒸发模块以及与受热蒸发模块连接的冷凝模块，所述受热蒸发模块包括从重整器吸收热量的传热原件以及承载甲醇原料的料箱，甲醇受热蒸发后从料箱进入冷凝模块，所述冷凝模块包括冷凝原件与收集室，甲醇蒸汽经过冷凝原件液化后进入收集室。
优选的，所述传热原件为碳纳米管。
优选的，所述传热原件为纳米级蜂窝状传热板。
优选的，所述甲醇过滤装置用于车载燃料电池组。
本发明相对于现有技术具有如下优点，本发明的工作原理主要是首先利用甲醇泵将待提纯的甲醇原料泵入料箱中，在工作过程中，受热蒸发模块中的传热原件从甲醇重整器中吸收热量，因为甲醇重整器中进行的是部分氧化以及氧化重整放热反应，会释放出较多的热量，传热原件从甲醇重整器中吸收热量并传递给待提纯甲醇原料，因为甲醇的沸点在60~70℃之间，所以甲醇受热蒸发后形成纯甲醇蒸汽并进入冷凝模块，杂质以及水的沸点一般较高，仍会留在料箱中。甲醇蒸汽经过冷凝原件后冷凝成液体并进入收集室，收集室中的纯甲醇可供后续使用，从而完成甲醇的过滤提纯。
附图说明
图1为本发明的一种甲醇过滤装置的结构示意图。
图中：1、受热蒸发模块；11、传热原件；12、料箱；2、冷凝模块；21、冷凝原件；22、收集室。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种甲醇过滤装置，包括受热蒸发模块1以及与受热蒸发模块1连接的冷凝模块2，受热蒸发模块1包括从重整器吸收热量的传热原件11以及承载甲醇原料的料箱12，甲醇受热蒸发后从料箱12进入冷凝模块2，冷凝模块2包括冷凝原件21与收集室22，甲醇蒸汽经过冷凝原件21液化后进入收集室22。
本发明的工作原理主要是首先利用甲醇泵将待提纯的甲醇原料泵入料箱12中，在工作过程中，受热蒸发模块1中的传热原件11从甲醇重整器中吸收热量，因为甲醇重整器中进行的是部分氧化以及氧化重整放热反应，会释放出较多的热量，传热原件11从甲醇重整器中吸收热量并传递给待提纯甲醇原料，因为甲醇的沸点在60~70℃之间，所以甲醇受热蒸发后形成纯甲醇蒸汽并进入冷凝模块2，杂质以及水的沸点一般较高，仍会留在料箱12中。甲醇蒸汽经过冷凝原件21后冷凝成液体并进入收集室22，收集室22中的纯甲醇可供后续使用，从而完成甲醇的过滤提纯。
改进的，传热原件11为碳纳米管。碳纳米管具有非常高效的传热效率，在本发明中，通过设计碳纳米管的规格可以实现精确控制传热原件11的温度范围，优点就是可以在受热蒸发模块1中达到只能够将甲醇进行受热蒸发，杂质以及水不会受热蒸发。
改进的，作为上述碳纳米管的一种变形，本发明中的传热原件11还可以为纳米级蜂窝状传热板。同样的，能够保证传热原件11的温度范围。
本发明的甲醇过滤装置用于车载燃料电池组，这个装置体积小，工作热源来源于燃料电池组本身，不需要额外的热源来蒸发甲醇，其工作稳定，适合大规模推广应用。
冷凝模块2的结构可以与现有的冷凝器的结构类似。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种甲醇过滤装置，其特征在于：包括受热蒸发模块以及与受热蒸发模块连接的冷凝模块，所述受热蒸发模块包括从重整器吸收热量的传热原件以及承载甲醇原料的料箱，甲醇受热蒸发后从料箱进入冷凝模块，所述冷凝模块包括冷凝原件与收集室，甲醇蒸汽经过冷凝原件液化后进入收集室。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇过滤装置，其特征在于：所述传热原件为碳纳米管。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇过滤装置，其特征在于：所述传热原件为纳米级蜂窝状传热板。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇过滤装置，其特征在于：所述甲醇过滤装置用于车载燃料电池组。
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