CN109205560A - 应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于提纯装置技术领域，尤其涉及一种应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置。本发明，包括依次连通的碱液罐、干燥罐和纯化器，纯化器包括外壳体，外壳体内具有纯化空腔，分子筛填充于纯化空腔内，外壳体的一端设有氢气通孔，干燥罐通过氢气通孔与纯化空腔相连通，还包括若干块一端与外壳体内侧壁固定连接，另一端向纯化空腔内部延伸的隔挡板。本发明提供的纯化器能保证纯化后的氢气纯度，从而保证纯电动汽车内的氢气储罐中的氢气浓度处于氢气的爆炸极限外，并且，本发明在纯化器内部还设有一个加压泵，这样不仅能提高氢气的流动速率，同时还能使纯电动汽车内的氢气储罐中的氢气压强高于大气压，从而提高氢气储量。
Description
技术领域
本发明属于提纯装置技术领域，尤其涉及一种应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置。
背景技术
纯电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，其对环境影响相对传统汽车较小，但现有的纯电动汽车受限于车载电源，续航里程较短，故需要在纯电动汽车内再植入一备用发电系统，在车载电源电能耗尽时为纯电动汽车提供电能。
甲醇制氢发电系统可以作为纯电动汽车的一种备用发电系统，但甲醇水裂解生成氢气需要一段时间，故需设置一个氢气储罐储存少量氢气，以减小备用发电系统的接入时间。
氢气的爆炸极限是体积浓度为4.0％-75.6％，即当某一空间内的氢气的体积浓度处于该浓度区间时，遇明火或静电会发生爆炸，故需要氢气纯化装置对甲醇水裂解后的混合气体进行纯化，再储存至纯电动汽车内的氢气储罐中，从而避免发生氢气爆炸的问题。
例如，中国实用新型专利公开了一种醇氢电动汽车[申请号：201520437762.8]，该实用新型专利包括：车身、甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机，甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机设置于车身内，甲醇制氢系统、氢气发电系统、电动发动机依次连接；所述甲醇制氢系统包括制氢子系统、气压调节子系统、收集利用子系统，制氢子系统、气压调节子系统、氢气发电系统、收集利用子系统依次连接；所述制氢子系统利用甲醇水制备氢气，所述制氢子系统包括固态氢气储存容器、液体储存容器、原料输送装置、快速启动装置、制氢设备、膜分离装置；所述制氢设备包括换热器、气化室、重整室；膜分离装置设置于分离室内，分离室设置于重整室的里面；所述固态氢气储存容器、液体储存容器分别与制氢设备连接；液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；所述快速启动装置为制氢设备提供启动能源；所述快速启动装置包括第一启动装置、第二启动装置；所述第一启动装置包括第一加热机构、第一气化管路，第一气化管路的内径为1～2mm，第一气化管路紧密地缠绕于第一加热机构上。
该实用新型专利单纯以醇氢进行发电，为单一的电源系统，故仍具有上述问题。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置。
为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：
一种应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，包括依次连通的碱液罐、干燥罐和纯化器，所述纯化器包括外壳体，所述外壳体内具有纯化空腔，分子筛填充于纯化空腔内，所述外壳体的一端设有氢气通孔，干燥罐通过氢气通孔与纯化空腔相连通，还包括若干块一端与外壳体内侧壁固定连接，另一端向纯化空腔内部延伸的隔挡板。
在上述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置中，相邻两块隔挡板与外壳体的不同内侧壁固定连接。
在上述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置中，所述隔挡板之间相互平行，且隔挡板与外壳体的内侧壁相垂直。
在上述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置中，所述外壳体靠近氢气通孔的一端固定连接有加压泵。
在上述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置中，所述外壳体包括转动连接的底座和盖板，转动盖板可从上端打开或闭合纯化空腔。
在上述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置中，还包括两个对称设置在外壳体内侧壁的燕尾槽，所述燕尾槽位于远离氢气通孔的一端，过滤网的两端滑动连接在燕尾槽内，转动盖板，可使盖板的下表面与过滤网的上端相贴合。
与现有的技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明提供的纯化器能保证纯化后的氢气纯度，从而保证纯电动汽车内的氢气储罐中的氢气浓度处于氢气的爆炸极限外。
2、本发明在纯化器内部还设有一个加压泵，这样不仅能提高氢气的流动速率，同时还能使纯电动汽车内的氢气储罐中的氢气压强高于大气压，从而提高氢气储量。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是纯化器的结构示意图；
图中：碱液罐1、干燥罐2、纯化器3、外壳体31、纯化空腔32、氢气通孔33、隔挡板34、加压泵35、底座36、盖板37、燕尾槽38、过滤网39。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
结合图1和图2所示，一种应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，包括依次连通的碱液罐1、干燥罐2和纯化器3，其中，碱液罐1内具有碱性溶液，可以是氢氧化钠溶液，也可以是氢氧化钾溶液，干燥罐2中设有干燥剂，可以是无水氯化钙，也可以是无水硫酸钠，所述纯化器3包括外壳体31，所述外壳体31内具有纯化空腔32，分子筛填充于纯化空腔32内，所述外壳体31的一端设有氢气通孔33，干燥罐2通过氢气通孔33与纯化空腔32相连通，还包括若干块一端与外壳体31内侧壁固定连接，另一端向纯化空腔32内部延伸的隔挡板34。
本发明，使用时，甲醇水在反应釜(图中未画出)发生裂解反应，反应完成后，所得的混合气体中除氢气外，还主要含有二氧化碳、一氧化碳、甲烷、气态水和气态甲醇等杂质气体，混合气体通过碱液罐1除去二氧化碳，再通过干燥罐2除去气体水，最后通过氢气通孔33进入纯化空腔32中，利用纯化空腔32内的分子筛吸附除去一氧化碳、甲烷和气态甲醇，最终储存至氢气储罐(图中未画出)中，故本发明提供的纯化器3能保证纯化后的氢气纯度，从而保证纯电动汽车内的氢气储罐中的氢气浓度处于氢气的爆炸极限外。
优选地，相邻两块隔挡板34与外壳体31的不同内侧壁固定连接，这样能延长氢气在纯化空腔32内流经的路程，从而保证氢气的纯化效果。
优选地，所述隔挡板34之间相互平行，且隔挡板34与外壳体31的内侧壁相垂直，这样能保证氢气在纯化空腔32内流通的顺畅性。
如图2所示，所述外壳体31靠近氢气通孔33的一端固定连接有加压泵35，这样不仅能提高氢气的流动速率，同时还能使纯电动汽车内的氢气储罐中的氢气压强高于大气压，从而提高氢气储量。
如图2所示，所述外壳体31包括转动连接的底座36和盖板37，转动盖板37可从上端打开或闭合纯化空腔32，这样便于对纯化空腔32内的分子筛进行补充或更换。
如图2所示，还包括两个对称设置在外壳体31内侧壁的燕尾槽38，所述燕尾槽38位于远离氢气通孔33的一端，过滤网39的两端滑动连接在燕尾槽38内，分子筛长时间使用后可能会发生碎裂，过滤网39可防止碎裂的分子筛随氢气流进入氢气储罐中，转动盖板37，可使盖板37的下表面与过滤网39的上端相贴合，这样能防止过滤网39与外壳体31之间存在缝隙，从而保证过滤效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了碱液罐1、干燥罐2、纯化器3、外壳体31、纯化空腔32、氢气通孔33、隔挡板34、加压泵35、底座36、盖板37、燕尾槽38、过滤网39等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，包括依次连通的碱液罐(1)、干燥罐(2)和纯化器(3)，其特征在于：所述纯化器(3)包括外壳体(31)，所述外壳体(31)内具有纯化空腔(32)，分子筛填充于纯化空腔(32)内，所述外壳体(31)的一端设有氢气通孔(33)，干燥罐(2)通过氢气通孔(33)与纯化空腔(32)相连通，还包括若干块一端与外壳体(31)内侧壁固定连接，另一端向纯化空腔(32)内部延伸的隔挡板(34)。
2.如权利要求1所述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，其特征在于：相邻两块隔挡板(34)与外壳体(31)的不同内侧壁固定连接。
3.如权利要求2所述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，其特征在于：所述隔挡板(34)之间相互平行，且隔挡板(34)与外壳体(31)的内侧壁相垂直。
4.如权利要求1所述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，其特征在于：所述外壳体(31)靠近氢气通孔(33)的一端固定连接有加压泵(35)。
5.如权利要求1所述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，其特征在于：所述外壳体(31)包括转动连接的底座(36)和盖板(37)，转动盖板(37)可从上端打开或闭合纯化空腔(32)。
6.如权利要求5所述的应用于甲醇制氢备用发电系统的氢气纯化装置，其特征在于：还包括两个对称设置在外壳体(31)内侧壁的燕尾槽(38)，所述燕尾槽(38)位于远离氢气通孔(33)的一端，过滤网(39)的两端滑动连接在燕尾槽(38)内，转动盖板(37)，可使盖板(37)的下表面与过滤网(39)的上端相贴合。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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