CN106784937B - 甲醇燃料电池的汽化室流道结构 - Google Patents
甲醇燃料电池的汽化室流道结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106784937B CN106784937B CN201611060968.9A CN201611060968A CN106784937B CN 106784937 B CN106784937 B CN 106784937B CN 201611060968 A CN201611060968 A CN 201611060968A CN 106784937 B CN106784937 B CN 106784937B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- methanol
- cover plate
- fuel cell
- lower cover
- methanol fuel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 99
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 title claims abstract description 29
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims abstract description 28
- GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N methanol;hydrate Chemical compound O.OC GBMDVOWEEQVZKZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 7
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 11
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 4
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 4
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000008676 import Effects 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002679 ablation Methods 0.000 description 1
- 238000001651 catalytic steam reforming of methanol Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000011897 real-time detection Methods 0.000 description 1
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 1
- 238000006057 reforming reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
- H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
- H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
- H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04037—Electrical heating
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel cells
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
本发明公开了一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，属于甲醇燃料电池技术领域。本发明的技术方案是：一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，包括上盖板和下盖板，所述下盖板上设置有U形流道，所述U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，所述U形流道中间设置有隔板，所述U形流道的进口处连接有甲醇水进液管，所述上盖板以及下盖板上均设置有供电加热棒放置的加热孔。本发明提供的方案使得甲醇水快速汽化从而加快甲醇燃料电池启动时间。
Description
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域，特别涉及一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构。
背景技术
目前的甲醇燃料电池的重整制氢部分，甲醇水需要经过加热汽化，再经过加热重整，完成制氢过程，整个过程为吸热过程，较佳的反应温度为250度左右。目前的加热方法主要是通过燃料燃烧产生高温气体，再利用高温气体对汽化室和重整室加热，气体作为换热介质，由于气体携带的热量小，离热源较远与较近的位置温差大，容易使重整室受热不均匀，使重整制氢效率变低，并且中途停机再启动时间较长，目前普遍为20分钟至1小时。同时也有利用燃烧火焰直接加热汽化室和重整室，由于火焰温度高，对汽化室和重整室容易造成烧蚀，并且温度也更难控制，更容易导致重整室受热不均匀。另外也有采用燃烧加热浴炉或者电热浴炉式的重整制氢系统，寿命比较短而且效率低。发明人因此提出一种独立的汽化室，其利用电加热的方式能够快速升温，使得甲醇燃料电池的启动时间大大缩短，极大的提供了甲醇燃料电池的性能。这种独立的汽化室需要专门的流道结构来保证其工作效率。
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使得甲醇水快速汽化从而加快甲醇燃料电池启动时间的汽化室流道结构。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，其特征在于：包括上盖板和下盖板，所述下盖板上设置有U形流道，所述U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，所述U形流道中间设置有隔板，所述U形流道的进口处连接有甲醇水进液管，所述上盖板以及下盖板上均设置有供电加热棒放置的加热孔。
优选的，所述U形流道内设置有若干个温度检测点。
优选的，所述催化剂载体与上盖板之间设置有覆盖下盖板的纯铝密封垫。
优选的，所述甲醇水进液管上在与下盖板的内壁连接处设置有铝合金密封垫。
本发明相对于现有技术具有如下优点，本发明的一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，整体呈U形设置，U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，U形流道的进口处连接有甲醇水进液管，甲醇水溶液从甲醇水进口进行U形流道，受热后蒸发，隔板的作用是为了增加U形流道的长度，加热孔的作用是为了对上盖板和下盖板加热后使得甲醇水溶液汽化。相较于传统的对甲醇水溶液的汽化处理，本发明的汽化室流道结构能够快速将甲醇水溶液进行汽化，使得甲醇燃料电池的启动速度大大加快。使得甲醇燃料电池在结构上更加简单，响应速度快，拓展了甲醇燃料电池的应用范围。
附图说明
图1为本发明的甲醇燃料电池的汽化室的结构示意图；
图2为图1的爆炸示意图；
图3为下盖板的结构示意图。
图中：1、上盖板；2、下盖板；3、催化剂载体；4、纯铝密封垫；5、U形流道；6、甲醇水进液管；7、铝合金密封垫；8、气体出口；9、隔板；10、加热孔；11、温度检测点；12、甲醇水进口。
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，一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，包括上盖板1、下盖板2，所述下盖板2上设置有U形流道5，所述U形流道5的两端分别设置有甲醇水进口12和气体出口8，所述U形流道5中间设置有隔板9，所述U形流道5的进口处连接有甲醇水进液管6，所述上盖板1以及下盖板2上均设置有供电加热棒放置的加热孔10。
本发明的一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，整体呈U形设置，U形流道5的两端分别设置有甲醇水进口12和气体出口8，U形流道5的进口处连接有甲醇水进液管6，甲醇水溶液从甲醇水进口12进行U形流道5，受热后蒸发，隔板9的作用是为了增加U形流道5的长度，加热孔10的作用是为了对上盖板1和下盖板2加热后使得甲醇水溶液汽化。相较于传统的对甲醇水溶液的汽化处理，本发明的汽化室流道结构能够快速将甲醇水溶液进行汽化，使得甲醇燃料电池的启动速度大大加快。催化剂载体3上设置有重整反应的催化剂，这样就可以将甲醇水汽化和甲醇重整反应整合在一起，使得甲醇燃料电池在结构上更加简单，响应速度快，拓展了甲醇燃料电池的应用范围。
优选的，所述U形流道5内设置有若干个温度检测点11。温度检测点11的作用是能够实时检测U形流道5内的各点处的温度，从而控制加热棒的加热温度和加热时间，保证汽化室在最优状态下运行。
优选的，所述催化剂载体3与上盖板1之间设置有覆盖下盖板2的纯铝密封垫4。因为汽化室是以通过电加热方式工作，上盖板1和下盖板2上受热将热量传递给甲醇水的同时，纯铝密封垫4同时受热并发生膨胀，使得上盖板1和下盖板2之间的密封性得到保证，这样汽化室在运行过程中就不会发生泄漏的情况。
优选的，所述甲醇水进液管6上在与下盖板2的内壁连接处设置有铝合金密封垫7。铝合金密封垫7的作用是保证甲醇水进液管6与下盖板2的连接密封性。
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)
1.一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，其特征在于：包括上盖板和下盖板，所述下盖板上设置有U形流道，所述U形流道的两端分别设置有甲醇水进口和气体出口，所述U形流道中间设置有隔板，所述U形流道的甲醇水进口处连接有甲醇水进液管，所述上盖板以及下盖板上均设置有供电加热棒放置的加热孔。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，其特征在于：所述U形流道内设置有若干个温度检测点。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，其特征在于：所述上盖板和下盖板之间设置有催化剂载体，所述催化剂载体与上盖板之间设置有覆盖下盖板的纯铝密封垫。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的汽化室流道结构，其特征在于：所述甲醇水进液管上在与下盖板的内壁连接处设置有铝合金密封垫。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611060968.9A CN106784937B (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 甲醇燃料电池的汽化室流道结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201611060968.9A CN106784937B (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 甲醇燃料电池的汽化室流道结构 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106784937A CN106784937A (zh) | 2017-05-31 |
| CN106784937B true CN106784937B (zh) | 2019-11-19 |
Family
ID=58913297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201611060968.9A Active CN106784937B (zh) | 2016-11-28 | 2016-11-28 | 甲醇燃料电池的汽化室流道结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106784937B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113097530B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-04-19 | 中国矿业大学 | 一种用于平板型固体氧化物燃料电池堆的改进型连接件及热管理方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1806360A (zh) * | 2004-02-26 | 2006-07-19 | 卡西欧计算机株式会社 | 反应器和发电机 |
| CN203500457U (zh) * | 2013-08-22 | 2014-03-26 | 天津科赡硅橡胶科技有限公司 | 一种发动机缸盖组合密封垫 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8163433B2 (en) * | 2009-08-19 | 2012-04-24 | Siemens Energy, Inc. | Fuel cell integral bundle assembly including ceramic open end seal and vertical and horizontal thermal expansion control |
-
2016
- 2016-11-28 CN CN201611060968.9A patent/CN106784937B/zh active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1806360A (zh) * | 2004-02-26 | 2006-07-19 | 卡西欧计算机株式会社 | 反应器和发电机 |
| CN203500457U (zh) * | 2013-08-22 | 2014-03-26 | 天津科赡硅橡胶科技有限公司 | 一种发动机缸盖组合密封垫 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106784937A (zh) | 2017-05-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103904350B (zh) | 一种集成热交换及催化反应的sofc系统用辅助元件 | |
| CN109830729B (zh) | 一种热管支撑直接内重整固体氧化物燃料电池装置及方法 | |
| CN104362355A (zh) | 一种甲醇水制氢机及其制氢方法 | |
| CN104118848B (zh) | 一种甲醇水蒸气重整制氢反应装置 | |
| KR101771303B1 (ko) | 연료처리장치 | |
| CN105633438A (zh) | 一种用于甲醇燃料电池组的重整制氢系统 | |
| CN106784937B (zh) | 甲醇燃料电池的汽化室流道结构 | |
| CN102606429A (zh) | 热辐射内循环发电装置 | |
| JPH11102720A (ja) | 燃料電池発電装置 | |
| CN106784938B (zh) | 甲醇燃料电池的汽化室 | |
| CN109916212A (zh) | 一种适用于固体蓄热装置的高效换热系统 | |
| US3967589A (en) | Energy generating system | |
| CN106586958B (zh) | 甲醇燃料电池的汽化室加热结构 | |
| CN214936047U (zh) | 一种制氢装置 | |
| CN204281300U (zh) | 一种甲醇水制氢机 | |
| CN115364807A (zh) | 一种用于火星表面二氧化碳加氢甲烷化的Sabatier反应器及方法 | |
| CN206639865U (zh) | 甲醇燃料电池的甲醇水汽化与重整装置 | |
| CN111320134B (zh) | 一种用于生产氢气的燃料反应装置 | |
| CN106784914B (zh) | 甲醇燃料电池的汽化室密封结构 | |
| CN205452486U (zh) | 一种用于重整制氢燃料电池组的换热器 | |
| JPS6339622A (ja) | 燃料電池用改質装置 | |
| CN223258179U (zh) | 一种蒸汽发生器 | |
| US20190162448A1 (en) | Flameless heater system to generate heat and humidity | |
| CN204454566U (zh) | 一种燃烧加热浴炉式重整制氢器 | |
| KR101594665B1 (ko) | 태양열 열화학 수소생산장치 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |