CN110026052A - 氢能源燃料电池化学过滤器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种氢能源燃料电池化学过滤器，它包括化学过滤层、精滤层，精滤层装在化学过滤层外侧，精滤层为静电棉层。优点是设计巧妙，使用方便，精滤层及化学过滤层的设计可以有效过滤空气中的二氧化硫、二氧化氮或VOC指挥发性有机物；环形状的塑胶盖和圆形状的塑胶盖是硅胶或三元乙丙橡胶制作而成，无VOC指挥发性有机物，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及氢能源燃料电池过滤领域，具体涉及一种氢能源燃料电池化学过滤器。
背景技术
氢燃料电池是使用氢这种化学元素，制造成储存能量的电池。其基本原理是电解水的逆反应，把氢和氧分别供给阳极和阴极，氢通过阳极向外扩散和电解质发生反应后，放出电子通过外部的负载到达阴极。燃料电池对环境无污染。它是通过电化学反应，而不是采用燃烧（汽、柴油）或储能（蓄电池）方式－－最典型的传统后备电源方案。燃烧会释放象COx、NOx、SOx气体和粉尘等污染物。如上所述，燃料电池只会产生水和热。如果氢是通过可再生能源产生的（光伏电池板、风能发电等），整个循环就是彻底的不产生有害物质排放的过程。燃料电池运行安静，噪声大约只有55dB，相当于人们正常交谈的水平。这使得燃料电池适合于室内安装，或是在室外对噪声有限制的地方。燃料电池的发电效率可以达到50%以上，这是由燃料电池的转换性质决定的，直接将化学能转换为电能，不需要经过热能和机械能（发电机）的中间变换。
但是氢能源燃料电池过滤很重要，氢能源燃料电池对空气要求比较高，如果空气中含有二氧化硫、二氧化氮或VOC指挥发性有机物会对氢能源燃料电池中的质子交换膜造成我们业内所说的“中毒”问题，一旦中毒就无法再使用。而且目前的过滤器上采用的材料是PU胶或者其他具有VOC指挥发性有机物的材质，对氢能源燃料电池有所危害。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种氢能源燃料电池化学过滤器，设计巧妙，使用方便，可以有效过滤空气中的二氧化硫、二氧化氮或VOC指挥发性有机物。
本发明的技术方案如下：
氢能源燃料电池化学过滤器，它包括化学过滤层、精滤层，精滤层装在化学过滤层外侧，精滤层为静电棉层。
所述的氢能源燃料电池化学过滤器是圆筒状，它还包括粗滤层、上端盖和下端盖，粗滤层装在化学过滤层内侧，上端盖包括环形支撑筋、环形状的塑胶盖，塑胶盖中间开有圆形孔，圆形孔内设计有环形卡边，环形状的塑胶盖内侧安装有环形支撑筋，上端盖的环形支撑筋密封安装在粗滤层、化学过滤层和精滤层的一端端部且上端盖的环形卡边卡在粗滤层的内侧，下端盖包括圆形状支撑筋和圆形状的塑胶盖，圆形状支撑筋安装在圆形状的塑胶盖的内侧，下端盖的圆形状支撑筋密封安装在粗滤层、化学过滤层和精滤层的另一端端部。
所述的粗滤层与化学过滤层之间还设计有金属网，精滤层与化学过滤层之间也设计有金属网。
所述环形状的塑胶盖和圆形状的塑胶盖是硅胶或三元乙丙橡胶制作而成。
所述的氢能源燃料电池化学过滤器是方形状，它还包括方形边框，化学过滤层折叠后密封安装方形边框内，精滤层装在折叠后的化学过滤层外侧。
在所述的折叠后的化学过滤层的内侧设计有粗滤层。
所述的化学过滤层是由熔喷滤材、除VOC活性炭、除SO2活性炭、除H2S活性炭、除臭氧催化活性炭、除氨气活性炭及除氮氧化物吸附剂七种材料复合或喷涂形成一体；上述的材料可以是一层或多层复合或喷涂形成一体。
本发明的优点是设计巧妙，使用方便，精滤层及化学过滤层的设计可以有效过滤空气中的二氧化硫、二氧化氮或VOC指挥发性有机物；环形状的塑胶盖和圆形状的塑胶盖是硅胶或三元乙丙橡胶制作而成，无VOC指挥发性有机物，安全可靠。
附图说明
图1是本发明的圆筒状的氢能源燃料电池化学过滤器的示意图。
图2是本发明的圆筒状的氢能源燃料电池化学过滤器的剖视示意图。
图3是本发明的方形状的氢能源燃料电池化学过滤器的示意图一。
图4是本发明的方形状的氢能源燃料电池化学过滤器的示意图二。
图5是图3的仰视图。
具体实施方式
参照附图，氢能源燃料电池化学过滤器，它包括化学过滤层1、精滤层2，精滤层2装在化学过滤层1外侧，精滤层2为静电棉层。
图1-2，所述的氢能源燃料电池化学过滤器是圆筒状，它还包括粗滤层3、上端盖4和下端盖5，粗滤层3装在化学过滤层1内侧，上端盖4包括环形支撑筋41、环形状的塑胶盖42，塑胶盖42中间开有圆形孔，圆形孔内设计有环形卡边43，环形状的塑胶盖42内侧安装有环形支撑筋41，上端盖4的环形支撑筋41密封安装在粗滤层3、化学过滤层1和精滤层2的一端端部且上端盖的环形卡边43卡在粗滤层3的内侧，下端盖5包括圆形状支撑筋51和圆形状的塑胶盖52，圆形状支撑筋51安装在圆形状的塑胶盖52的内侧，下端盖的圆形状支撑筋51密封安装在粗滤层3、化学过滤层1和精滤层2的另一端端部。所述的粗滤层3与化学过滤层1之间还设计有金属网6，精滤层2与化学过滤层1之间也设计有金属网6。所述环形状的塑胶盖42和圆形状的塑胶盖52是硅胶或三元乙丙橡胶制作而成。硅胶或三元乙丙橡胶制作而成的环形状的塑胶盖42和圆形状的塑胶盖52没有VOC指挥发性有机物，同时我们设计支撑筋保证端盖具有一定强度能够把端部密封。外侧的金属网设计保证精滤层设计包裹在外侧，内侧的金属网不但保证粗滤层能设计吸附在金属网上，而且内侧的金属网也作为环形卡边43的内侧支撑筋骨，保证后面的滤芯的安装对接能有效卡接密封。
图3、图5，所述的氢能源燃料电池化学过滤器是方形状，它还包括方形边框7，化学过滤层10折叠后密封安装方形边框7内，精滤层20装在折叠后的化学过滤层10外侧。图4，在所述的折叠后的化学过滤层1的内侧设计有粗滤层30。
所述的化学过滤层1是由熔喷滤材、除VOC活性炭、除SO2活性炭、除H2S活性炭、除臭氧催化活性炭、除氨气活性炭及除氮氧化物吸附剂七种材料复合或喷涂形成一体。熔喷滤材采用原装进口美国设备和进口聚丙烯原料，以及静电驻极核心技术，生产的滤材具有高效、低阻、容尘量高、使用寿命长，特别是对微小颗粒，有更优越的过滤效果，高效去除香烟烟雾，尘螨，花粉，微小灰尘等。
熔喷滤材技术参数表：
。
除VOC活性炭产品性能参数表：
。
采用固定床连续流动方式对除VOC活性炭性能进行评价，在内径为6mm的铁氟龙管内装入0.1g 活性炭，床层厚度为10mm，甲苯气体由标准气瓶产生，空气流量为1.8L/min 。甲苯进口浓度为80mg/m³， 以甲苯出口浓度为0.2mg/m³计算甲苯去除量。甲苯浓度由美国华瑞公司的PGM-7340 VOC检测仪测定。
除SO2活性炭产品性能参数表：
。
采用固定床连续流动方式对除SO2活性炭性能进行评价，在内径为6mm的铁氟龙管内装入0.28g 活性炭，床层厚度为22mm，SO2气体由标准气瓶产生，空气流量为1.8L/min 。SO2进口浓度为80mg/m³， 以SO2出口浓度为0.1mg/m³计算SO2去除量。SO2浓度由美国TELEDYNE公司的Model T100 SO2分析仪测定。
除H2S活性炭产品性能参数表：
。
采用固定床连续流动方式对除H2S活性炭性能进行评价，在内径为6mm的铁氟龙管内装入0.27g 活性炭，床层厚度为20mm， H2S气体由标准气瓶产生，空气流量为1L/min 。H2S进口浓度为30ppm， 以H2S出口浓度为1ppm计算H2S去除量。 H2S浓度由美国华瑞公司的PGM-7340 VOC检测仪测定。
除臭氧催化活性炭产品性能参数表：
。
采用固定床连续流动方式对除臭氧催化活性炭性能进行评价，在内径为10mm的铁氟龙管内装入0.4g 催化活性炭，床层厚度为50mm，臭氧由臭氧发生器产生，空气流量为2L/min。臭氧进口浓度为20mg/m³，以臭氧出口浓度达到0.16mg/m³计算臭氧去除量。臭氧浓度由美国TELEDYNE公司的Model T400 臭氧分析仪测定。
除氨气活性炭产品性能参数表：
。
采用固定床连续流动方式对除氨气活性炭性能进行评价，在内径为6mm的铁氟龙管内装入0.3g除氨气活性炭，床层厚度为20mm，氨气由氨气标准气瓶产生，空气流量为1L/min。氨气进口浓度为20mg/m³，以氨气出口浓度达到0.2mg/m³计算氨气去除量。氨气浓度由美国华瑞公司的PGM-7340 VOC检测仪测定。
除氮氧化物吸附剂产品性能参数表：
。
采用固定床连续流动方式对除氮氧化物吸附剂性能进行评价，在内径为30mm的石英管内装入10g除氮氧化物吸附剂，床层厚度为15mm，NO2由NO2标准气瓶产生，空气流量为2.2L/min。 NO2进口浓度为40mg/m³，以NO2出口浓度达到0.24mg/m³计算NO2去除量。NO2浓度由美国TELEDYNE公司的Model T200 NOX分析仪测定。
本发明中圆筒状的氢能源燃料电池化学过滤器，使用时，气体从外侧的精滤层通过进入，再进入化学过滤层，再经过粗滤层，最后从圆筒中间的通道流出，从一侧的环形状的塑胶盖处流出。
方形装的氢能源燃料电池化学过滤器，使用时，气体从外侧的精滤层通过进入，再进入折叠后的化学过滤层，如果后面设计了粗滤层，就再经过粗滤层给氢能源燃料电池供气。
Claims (7)
1.氢能源燃料电池化学过滤器，其特征在于，它包括化学过滤层、精滤层，精滤层装在化学过滤层外侧，精滤层为静电棉层。
2.根据权利要求1所述的氢能源燃料电池化学过滤器，其特征是所述的氢能源燃料电池化学过滤器是圆筒状，它还包括粗滤层、上端盖和下端盖，粗滤层装在化学过滤层内侧，上端盖包括环形支撑筋、环形状的塑胶盖，塑胶盖中间开有圆形孔，圆形孔内设计有环形卡边，环形状的塑胶盖内侧安装有环形支撑筋，上端盖的环形支撑筋密封安装在粗滤层、化学过滤层和精滤层的一端端部且上端盖的环形卡边卡在粗滤层的内侧，下端盖包括圆形状支撑筋和圆形状的塑胶盖，圆形状支撑筋安装在圆形状的塑胶盖的内侧，下端盖的圆形状支撑筋密封安装在粗滤层、化学过滤层和精滤层的另一端端部。
3.根据权利要求2所述的氢能源燃料电池化学过滤器，其特征是所述的粗滤层与化学过滤层之间还设计有金属网，精滤层与化学过滤层之间也设计有金属网。
4.根据权利要求2所述的氢能源燃料电池化学过滤器，其特征是所述环形状的塑胶盖和圆形状的塑胶盖是硅胶或三元乙丙橡胶制作而成。
5.根据权利要求1所述的氢能源燃料电池化学过滤器，其特征是所述的氢能源燃料电池化学过滤器是方形状，它还包括方形边框，化学过滤层折叠后密封安装方形边框内，精滤层装在折叠后的化学过滤层外侧。
6.根据权利要求5所述的氢能源燃料电池化学过滤器，其特征是在所述的折叠后的化学过滤层的内侧设计有粗滤层。
7.根据权利要求1所述的氢能源燃料电池化学过滤器，其特征是所述的化学过滤层是由熔喷滤材、除VOC活性炭、除SO2活性炭、除H2S活性炭、除臭氧催化活性炭、除氨气活性炭及除氮氧化物吸附剂七种材料复合或喷涂形成一体。
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