CN114695922B - 一种甲醇燃料电池的气液分离器 - Google Patents

一种甲醇燃料电池的气液分离器 Download PDF

Info

Publication number
CN114695922B
CN114695922B CN202111527895.0A CN202111527895A CN114695922B CN 114695922 B CN114695922 B CN 114695922B CN 202111527895 A CN202111527895 A CN 202111527895A CN 114695922 B CN114695922 B CN 114695922B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
wall
liquid separator
fuel cell
pipe
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
Application number
CN202111527895.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114695922A (zh
Inventor
周明强
刘超
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Hydrogen Energy Technology Co
Original Assignee
Sinohydro New Energy Beijing New Energy Technology Research Institute Co ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sinohydro New Energy Beijing New Energy Technology Research Institute Co ltd filed Critical Sinohydro New Energy Beijing New Energy Technology Research Institute Co ltd
Priority to CN202111527895.0A priority Critical patent/CN114695922B/zh
Publication of CN114695922A publication Critical patent/CN114695922A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114695922B publication Critical patent/CN114695922B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

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
    • H01M8/04—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
    • H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
    • H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
    • H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
    • H01M8/04164—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal by condensers, gas-liquid separators or filters
    • 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)

Abstract

本发明属于甲醇燃料电池设备技术领域，尤其是一种甲醇燃料电池的气液分离器，包括气液分离器本体，气液分离器本体从上到下依次由上罩盖、外壳、衬套和下罩盖构成，衬套位于外壳内，上罩盖的正面固定连通有进气管，上罩盖的右侧表面固定连通有出气管，下罩盖的正面固定连通有排水管，进气管的一端设置有气液杂质过滤机构。该甲醇燃料电池的气液分离器用过滤排放机构及方法，通过设置过滤排放机构，达到了对经气液分离器本体分离后的CO等有毒气体进行吸附过滤，再将净化后的气体排放至空气中，从而不仅避免了对环境造成污染，还对使用甲醇燃料电池周围环境人的身体健康提供了保障的效果。

Description

一种甲醇燃料电池的气液分离器
技术领域
本发明涉及甲醇燃料电池设备技术领域，尤其涉及一种甲醇燃料电池的气液分离器。
背景技术
在燃料电池领域中，甲醇燃料电池具有燃料便于运输和储运的特性，在固定式发电领域具有无法比拟的优势，现有技术的甲醇燃料电池采用纯甲醇溶液作为燃料，但纯甲醇溶液渗透性强，易损害电池性能，现实中通常通过回收电池系统在电化学反应过程中生成的水来稀释纯甲醇溶液。除水之外，电化学反应还会生成少量的和CO等有毒气体，CO等有毒气体会暂时毒化白金触媒，虽然电极可以加如钌原子以使被毒化的触媒上的CO反应并脱离触媒，然而当CO浓度过高，导致燃料电池不得不增加电极的钌含量，这也是DMFC的电极活性面积是PEMFC的10倍的缘故，这就需要通过对电化学过程中生成的气体和液体进行分离，将分离出来的水和反应未完全的甲醇溶液重新回收利用，将分离出来的CO等有毒气体从电池中排放出去。
而由于甲醇燃料电池的工作温度高，其电堆尾气温度中的水处于水蒸气的状态，因此，现有气液分离器在对气、液混合物进行分离时，难以使全部气液混合物通过旋转分离，气液分离效果有限，同时，现有气液分离器对分离出的CO等有毒气体所采取的排放方式通常都是将其直接排放的，未经过任何净化过滤措施，进而不仅容易对环境造成污染，不环保，而且一旦排放的CO浓度过高，极易对使用甲醇燃料电池周围环境人的身体健康造成伤害。
发明内容
基于现有的气液分离器在对气、液混合物分离效果有限，以及对分离出的CO等有毒气体排放方式缺陷净化措施，容易对环境造成污染的技术问题，本发明提出了一种甲醇燃料电池的气液分离器。
本发明提出的一种甲醇燃料电池的气液分离器，包括气液分离器本体，所述气液分离器本体从上到下依次由上罩盖、外壳、衬套和下罩盖构成，所述衬套位于外壳内，所述上罩盖的正面固定连通有进气管，所述上罩盖的右侧表面固定连通有出气管，所述下罩盖的正面固定连通有排水管，所述进气管的一端设置有气液杂质过滤机构，所述出气管的一端设置有过滤排放机构。
优选地，所述气液杂质过滤机构包括椰壳活性炭网和HEPA过滤网，甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物通过进气管流入上罩盖内时，通过椰壳活性炭网和HEPA过滤网对气液混合物中杂质进行过滤，所述HEPA过滤网的纵截面呈圆弧状；
所述出气管的一端设置有过滤排放机构，且过滤排放机构包括活性炭过滤网，气液分离器本体在对气液混合物分离完成后由出气管排出时，通过活性炭过滤网对气液混合物分离完成后的废气进行吸附过滤。
优选地，所述上罩盖的内部设置有流动腔，所述进气管的另一端与流动腔的内壁固定连通，所述流动腔的内底壁固定连通有连接柱，所述连接柱的内壁呈螺旋形状，所述衬套的下端外表面开设有呈对称分布的进气孔，所述外壳的内部设置有分离腔，所述连接柱的一端与衬套的轴心处固定定位后延伸至分离腔的内部，所述衬套的内部设置有气腔室，两个所述进气孔相对的内壁均与气腔室的内壁固定连通，所述出气管的另一端贯通并延伸至上罩盖的内壁，所述气腔室的内顶壁贯通衬套的上表面后与上罩盖的内壁连通，所述气腔室的内底壁开设有呈对称分布的漏水孔，所述气腔室的内底壁呈倾斜状。
优选地，所述下罩盖的内部设置有防回流腔，所述防回流腔的内顶壁与下罩盖的上表面固定连通，所述防回流腔的内顶壁与分离腔的内底壁连通，所述排水管的一端与防回流腔的内壁固定连通，所述排水管的另一端固定连通有陶瓷过滤器，所述陶瓷过滤器的壳体内壁固定连通有放水管。
优选地，所述气液杂质过滤机构还包括过滤套，所述过滤套的内壁与进气管的一端螺纹连接，所述椰壳活性炭网和HEPA过滤网的外表面均与过滤套的内壁螺纹连接，所述椰壳活性炭网位于HEPA过滤网前方。
优选地，所述过滤套的前部内壁和后部内壁均开设有呈环形阵列分布的滑动槽，且六个所述滑动槽以三个为一组共两组，分别分布在过滤套的前部内壁和后部内壁，其中相邻所述滑动槽之间的间隙角度范围为三度至五度，所述滑动槽的内壁滑动套接有橡胶密封块，所述橡胶密封块的纵截面呈圆弧形状，所述橡胶密封块的弧形外表面固定连接有呈对称分布的弹簧，所述弹簧的另一端均与滑动槽的外侧内壁固定连接，所述滑动槽的外侧内壁中心处开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内壁螺纹连接有调节螺栓且调节螺栓的一端端面通过轴承与橡胶密封块的弧形外表面固定连接，所述过滤套靠近椰壳活性炭网的正面通过密封圈螺纹连接有送气管，通过旋转调节螺栓带动橡胶密封块在滑动槽的内壁滑动，从而分别对进气管和送气管的外表面进行挤压密封。
优选地，所述送气管的外表面固定套接有加热箱，所述加热箱的内底壁固定安装有呈对称分布的碳纤维加热丝，所述加热箱的内壁呈回字形状，所述加热箱的外侧内壁固定连接有气凝胶毡，所述气凝胶毡的纵截面呈C形状，所述加热箱的内侧内壁固定连接有导热层，所述导热层的材质为铜，所述加热箱的材质为不锈钢，所述加热箱的外表面分别固定安装有控制器和温度传感器，所述温度传感器的检测端贯穿加热箱后延伸至送气管的外表面。
优选地，所述过滤排放机构还包括净化箱，所述净化箱的左侧内壁与出气管的一端固定连通，所述净化箱的内顶壁开设有梯形卡槽，所述净化箱的内顶壁固定安装有紫外灯组。
优选地，所述梯形卡槽的内壁滑动套接有盛放盒，所述盛放盒的外表面呈网状，所述盛放盒的内部设置有光触媒颗粒。
优选地，所述净化箱的内壁与活性炭过滤网的外表面固定连接，所述净化箱的右侧内壁固定连接有排放管，对气体过滤吸附完成后由排放管排出，且排放出的气体不会造成空气污染。
本发明中的有益效果为：
1、通过设置下罩盖的内部设置有防回流腔，达到了利用马桶中防反味设计原理，避免经气液分离器本体分离后气液混合物中气体从下罩盖连通的排水管中流出，同时通过上罩盖、外壳、衬套、连接柱和下罩盖的配合使用，对气液混合物的分离效果较现有技术相比更好。
2、通过设置气液杂质过滤机构，达到了对设置椰壳活性炭网和 HEPA过滤网对气液混合物中CO等有毒气体进行双重过滤，通过因为甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物中包含水蒸气，在温度较低时，水蒸气预冷凝结成冷凝水，冷凝水会聚集在送气管和进气管中，所以，利用碳纤维加热丝工作产生的热量对送气管表面进行加热保温，从而水蒸气出现凝结现象的效果。
3、通过设置过滤排放机构，达到了对经气液分离器本体分离后的CO等有毒气体进行吸附过滤，再将净化后的气体排放至空气中，从而不仅避免了对环境造成污染，还对使用甲醇燃料电池周围环境人的身体健康提供了保障的效果。
附图说明
图1为一种甲醇燃料电池的气液分离器示意图；
图2为一种甲醇燃料电池的气液分离器净化箱结构立体图；
图3为一种甲醇燃料电池的气液分离器的送气管结构立体图；
图4为一种甲醇燃料电池的气液分离器的导热层结构立体图；
图5为一种甲醇燃料电池的气液分离器的过滤套结构爆炸图；
图6为一种甲醇燃料电池的气液分离器的过滤套结构剖视图；
图7为一种甲醇燃料电池的气液分离器的外壳结构剖视图。
图中：1、上罩盖；2、外壳；3、衬套；4、下罩盖；5、进气管；6、出气管；7、排水管；8、椰壳活性炭网；81、过滤套；82、滑动槽；83、橡胶密封块；84、弹簧；85、调节螺栓；86、送气管；87、加热箱；88、碳纤维加热丝；89、气凝胶毡；810、导热层；811、控制器；812、温度传感器；9、HEPA过滤网；10、活性炭过滤网；1001、净化箱；1002、紫外灯组；1003、盛放盒；1004、排放管；11、连接柱；12、进气孔；13、分离腔；14、气腔室；15、漏水孔；16、防回流腔；17、陶瓷过滤器；18、放水管；19、流动腔。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-7，一种甲醇燃料电池的气液分离器，包括气液分离器本体，气液分离器本体从上到下依次由上罩盖1、外壳2、衬套3和下罩盖4构成，上罩盖1和下罩盖4均通过螺栓和密封圈分别与外壳 2的上表面和下表面螺纹连接，其中螺栓是起到对上罩盖1和下罩盖4与密封圈之间进行固定，密封圈起到对上罩盖1和下罩盖4与密封圈接触面之间进行无缝密封，衬套3位于外壳2内，对上述衬套3的所处位置进行限定，上罩盖1的正面固定连通有进气管5，设置进气管5便于使甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物通过进气管5 流入上罩盖1内，上罩盖1的右侧表面固定连通有出气管6，设置出气管6便于使经气液分离器本体分离后废气进行排放，下罩盖4的正面固定连通有排水管7，进气管5的一端设置有气液杂质过滤机构，且气液杂质过滤机构包括椰壳活性炭网8和HEPA过滤网9，甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物通过进气管5流入上罩盖1内时，通过椰壳活性炭网8和HEPA过滤网9对气液混合物中杂质进行过滤， HEPA过滤网9的纵截面呈圆弧状，设置HEPA过滤网9呈网状，增大了HEPA过滤网9与气液混合物中杂质的接触面积，从而提高了对其的过滤效果；
出气管6的一端设置有过滤排放机构，且过滤排放机构包括活性炭过滤网10，气液分离器本体在对气液混合物分离完成后由出气管6 排出时，通过活性炭过滤网10对气液混合物分离完成后的废气进行吸附过滤。
优选的，为了提高用户对于活性炭过滤网10吸附效果的实时监测，在出气管6内设置第一气体传感器，用于监测出气管6内的废气种类M0和各种类废气量Q0，在活性炭过滤网10外侧设置第二气体传感器，用于监测经活性炭过滤网10吸附过滤后的废气种类Mi和各种类废气量Qi，
出气管6上还设置有微型控制器和警报器，第一气体传感器和第二气体传感器和警报器分别与微型控制器电性连接，所述微型控制器实时接收第一气体传感器和第二气体传感器传递来废气信息，微型控制器通过以下的计算方法计算活性炭过滤网10的吸附效率
Figure RE-GDA0003653191140000072
Figure RE-GDA0003653191140000071
其中，l为出气管6的单位长度，Δt为单位时间；
预设当性炭过滤网10的吸附效率
Figure RE-GDA0003653191140000073
为
Figure RE-GDA0003653191140000074
时活性炭过滤网的吸附能力临界值，当实时的吸附效率与吸附效率临界值之间满足以下条件时：
Figure RE-GDA0003653191140000081
证明活性炭过滤网10的吸附能力已经满足不了吸附过滤的需求，应该及时更换，此时微型控制器控制警报器发出警报声提醒用户及时更换，以便于有效保证活性炭过滤网10时刻处于有效吸附状态，提高吸附的效率和吸附性效果。
进一步地，为了对气液混合物在气液分离器本体内进行高速旋转分离，上罩盖1的内部设置有流动腔19，进气管5的另一端与流动腔19的内壁固定连通，流动腔19的内底壁固定连通有连接柱11，连接柱11的内壁呈螺旋形状，衬套3的下端外表面开设有呈对称分布的进气孔12，外壳2的内部设置有分离腔13，连接柱11的一端与衬套3的轴心处固定定位后延伸至分离腔13的内部，甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物流入气液分离器本体内具体流向为：气液混合物经气液杂质过滤机构过滤后，通过进气管5流入流动腔19 内，因流动腔19内底壁与连接柱11连通，使得过滤后的气液混合物通过连接柱11内壁的螺旋流入分离腔13内，此时，过滤后的气液混合物在分离腔13内进行高速旋转，气液混合物中的液体由于离心力的作用被甩到了分离腔13的内壁上，并向分离腔13的内底壁流动，衬套3的内部设置有气腔室14，两个进气孔12相对的内壁均与气腔室14的内壁固定连通，气液混合物中的气体从衬套3下端外表面两侧的进气孔12由外向内流入，流入至气腔室14内，出气管6的另一端贯通并延伸至上罩盖1的内壁，气腔室14的内顶壁贯通衬套3的上表面后与上罩盖1的内壁连通，流入气腔室14内的气体自然上升至上罩盖1内壁的容腔中，因出气管6与上罩盖1内壁连通，所以使得气体通过出气管6从气液分离器本体内排出，气腔室14的内底壁开设有呈对称分布的漏水孔15，气腔室14的内底壁呈倾斜状，设置漏水孔15起到当有液体不慎进入气腔室14内时，通过漏水孔15重新流回至分离腔13内，并向分离腔13的内底壁流动，设置气腔室 14内底壁呈倾斜状，起到避免液体在气腔室14内滞留不动，在图7 中已画出。
进一步地，为了实现避免经气液分离器本体分离后气液混合物中气体从下罩盖4连通的排水管7中流出，下罩盖4的内部设置有防回流腔16，下罩盖4内部设置的防回流腔16起到防止气体从下罩盖4 流出，其中防回流腔16的工作原理类似于马桶中防止下水道味道回流的原理一样，防回流腔16的内顶壁与下罩盖4的上表面固定连通，防回流腔16的内顶壁与分离腔13的内底壁连通，排水管7的一端与防回流腔16的内壁固定连通，排水管7的另一端固定连通有陶瓷过滤器17，陶瓷过滤器17的壳体内壁固定连通有放水管18，设置陶瓷过滤器17对经排水管7流过的液态水中杂质进行过滤净化，再经陶瓷过滤器17过滤后由放水管18排出，此时，除了将液态水放出，还可以将放水管18流出的液态水进行储存备用。
通过设置下罩盖4的内部设置有防回流腔16，达到了利用马桶中防反味设计原理，避免经气液分离器本体分离后气液混合物中气体从下罩盖4连通的排水管7中流出，同时通过上罩盖1、外壳2、衬套3、连接柱11和下罩盖4的配合使用，对气液混合物的分离效果较现有技术相比更好。
进一步地，为了实现便于后期对椰壳活性炭网8和HEPA过滤网 9进行拆卸清洗，气液杂质过滤机构还包括过滤套81，过滤套81的内壁与进气管5的一端螺纹连接，椰壳活性炭网8和HEPA过滤网9 的外表面均与过滤套81的内壁螺纹连接，椰壳活性炭网8位于HEPA 过滤网9前方，椰壳活性炭网8和HEPA过滤网9与过滤套81之间采用螺纹连接，起到便于后期对椰壳活性炭网8和HEPA过滤网9进行拆卸清洗，从而保证了对气液混合物中杂质的过滤质量。
进一步地，为了实现分别对进气管5和送气管86的外表面进行挤压密封，过滤套81的前部内壁和后部内壁均开设有呈环形阵列分布的滑动槽82，且六个滑动槽82以三个为一组共两组，分别分布在过滤套81的前部内壁和后部内壁，其中相邻滑动槽82之间的间隙角度范围为三度至五度，滑动槽82的内壁滑动套接有橡胶密封块83，滑动槽82与橡胶密封块83配合使用，当橡胶密封块83在滑动槽82 内上下滑动时，通过滑动槽82对其运动方向进行限位、导向，橡胶密封块83的纵截面呈圆弧形状，橡胶密封块83的材质较优采用三元乙丙橡胶，橡胶密封块83的弧形外表面固定连接有呈对称分布的弹簧84，弹簧84的另一端均与滑动槽82的外侧内壁固定连接，滑动槽82的外侧内壁中心处开设有螺纹孔，螺纹孔的内壁螺纹连接有调节螺栓85且调节螺栓85的一端端面通过轴承与橡胶密封块83的弧形外表面固定连接，过滤套81靠近椰壳活性炭网8的正面通过密封圈螺纹连接有送气管86，通过旋转调节螺栓85带动橡胶密封块83 在滑动槽82的内壁滑动，从而分别对进气管5和送气管86的外表面进行挤压密封。
进一步地，为了实现避免在低温环境下出现冷凝水现象，送气管 86的外表面固定套接有加热箱87，加热箱87的内底壁固定安装有呈对称分布的碳纤维加热丝88，因为甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物中包含水蒸气，在温度较低时，水蒸气预冷凝结成冷凝水，冷凝水会聚集在送气管86和进气管5中，所以，利用碳纤维加热丝 88工作产生的热量对送气管86表面进行加热保温，从而保证后续气液分离器本体对气液混合物的正常分离动作，加热箱87的内壁呈回字形状，加热箱87的外侧内壁固定连接有气凝胶毡89，对加热箱87 的外侧内壁进行保温，避免碳纤维加热丝88工作产生的热量出现热损失，气凝胶毡89的纵截面呈C形状，加热箱87的内侧内壁固定连接有导热层810，导热层810的材质为铜，利用铜导热快的特性，将碳纤维加热丝88工作产生的热量热传递至送气管86的外表面，对送气管86内进行加热保温，避免气液混合物中水蒸气预冷凝结，加热箱87的材质为不锈钢，加热箱87的外表面分别固定安装有控制器 811和温度传感器812，温度传感器812的检测端贯穿加热箱87后延伸至送气管86的外表面，设置温度传感器812对送气管86的外表面温度进行实时检测，使送气管86内温度处于标准温度，避免送气管 86内受热过度或温度过低。
通过设置气液杂质过滤机构，达到了对设置椰壳活性炭网8和 HEPA过滤网9对气液混合物中CO等有毒气体进行双重过滤，通过因为甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物中包含水蒸气，在温度较低时，水蒸气预冷凝结成冷凝水，冷凝水会聚集在送气管86和进气管5中，所以，利用碳纤维加热丝88工作产生的热量对送气管86 表面进行加热保温，从而水蒸气出现凝结现象的效果。
进一步地，为了实现对气液混合物中CO等有毒有害气体进行过滤，过滤排放机构还包括净化箱1001，净化箱1001采用一分为二的分体式设计并通过螺栓进行相互固定，净化箱1001的左侧内壁与出气管6的一端固定连通，净化箱1001的内顶壁开设有梯形卡槽，净化箱1001的内顶壁固定安装有紫外灯组1002，净化箱1001与紫外灯组1002配合使用，对紫外灯组1002起到固定的效果。
进一步地，为了实现便于后续对光触媒颗粒进行更换，将其设置呈可拆卸连接，梯形卡槽的内壁滑动套接有盛放盒1003，盛放盒1003 的外表面呈网状，盛放盒1003的内部设置有光触媒颗粒，光触媒颗粒与紫外灯组1002配合使用，在紫外光的作用下，产生强烈催化降解功能：能有效地降解空气中有毒有害气体；能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理；同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气功能。
进一步地，为了实现保护环境，避免造成环境污染，净化箱1001 的内壁与活性炭过滤网10的外表面固定连接，净化箱1001的右侧内壁固定连接有排放管1004，对气体过滤吸附完成后由排放管1004排出，且排放出的气体不会造成空气污染。
通过设置过滤排放机构，达到了对经气液分离器本体分离后的 CO等有毒气体进行吸附过滤，再将净化后的气体排放至空气中，从而不仅避免了对环境造成污染，还对使用甲醇燃料电池周围环境人的身体健康提供了保障的效果。
工作原理：步骤一，甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物通过送气管86流入过滤套81内，因为甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物中包含水蒸气，而在温度较低时，水蒸气预冷凝结成冷凝水，冷凝水会聚集在送气管86和进气管5中，所以，利用碳纤维加热丝88工作产生的热量对送气管86表面进行加热保温，又送气管 86与进气管5之间处于连通状态，间接对进气管5内加热保温，避免水蒸气出现凝结现象，设置椰壳活性炭网8和HEPA过滤网9对气液混合物中CO等有毒气体进行双重过滤；
步骤二，经过滤后的气液混合物通过进气管5流入流动腔19内，因流动腔19内底壁与连接柱11连通，使得过滤后的气液混合物通过连接柱11内壁的螺旋流入分离腔13内，此时，过滤后的气液混合物在分离腔13内进行高速旋转，气液混合物中的液体由于离心力的作用被甩到了分离腔13的内壁上，并向分离腔13的内底壁流动，流入气腔室14内的气体自然上升至上罩盖1内壁的容腔中，因出气管6 与上罩盖1内壁连通，所以使得气体通过出气管6从气液分离器本体内排出，设置漏水孔15起到当有液体不慎进入气腔室14内时，通过漏水孔15重新流回至分离腔13内，并向分离腔13的内底壁流动，设置气腔室14内底壁呈倾斜状，起到避免液体在气腔室14内滞留不动，设置陶瓷过滤器17对经排水管7流过的液态水中杂质进行过滤净化，再经陶瓷过滤器17过滤后由放水管18排出；
步骤三，从出气管6排出的气体流入净化箱1001，利用光触媒颗粒与紫外灯组1002配合使用，在紫外光的作用下，产生强烈催化降解功能，对位于净化箱1001内气体中CO等有毒气体进行催化降解，并与活性炭过滤网10搭配使用，对其进行吸附净化，净化的气体由排放管1004排放至空气中，且不会造成环境污染。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种甲醇燃料电池的气液分离器，包括气液分离器本体，其特征在于：所述气液分离器本体从上到下依次由上罩盖(1)、外壳(2)、衬套(3)和下罩盖(4)构成，所述衬套(3)位于外壳(2)内，所述上罩盖(1)的正面固定连通有进气管(5)，所述上罩盖(1)的右侧表面固定连通有出气管(6)，所述下罩盖(4)的正面固定连通有排水管(7)，所述进气管(5)的一端设置有气液杂质过滤机构，所述出气管(6)的一端设置有过滤排放机构；
所述下罩盖(4)的内部设置有防回流腔(16)，所述防回流腔(16)的内顶壁与下罩盖(4)的上表面固定连通，所述防回流腔(16)的内顶壁与分离腔(13)的内底壁连通，所述排水管(7)的一端与防回流腔(16)的内壁固定连通，所述排水管(7)的另一端固定连通有陶瓷过滤器(17)，所述陶瓷过滤器(17)的壳体内壁固定连通有放水管(18)。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述气液杂质过滤机构包括椰壳活性炭网(8)和HEPA过滤网(9)，甲醇燃料电池工作过程中产生的气液混合物通过进气管(5)流入上罩盖(1)内时，通过椰壳活性炭网(8)和HEPA过滤网(9)对气液混合物中杂质进行过滤，所述HEPA过滤网(9)的纵截面呈圆弧状。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述过滤排放机构包括活性炭过滤网(10)，气液分离器本体在对气液混合物分离完成后由出气管(6)排出时，通过活性炭过滤网(10)对气液混合物分离完成后的废气进行吸附过滤。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述上罩盖(1)的内部设置有流动腔(19)，所述进气管(5)的另一端与流动腔(19)的内壁固定连通，所述流动腔(19)的内底壁固定连通有连接柱(11)，所述连接柱(11)的内壁呈螺旋形状，所述衬套(3)的下端外表面开设有呈对称分布的进气孔(12)，所述外壳(2)的内部设置有分离腔(13)，所述连接柱(11)的一端与衬套(3)的轴心处固定定位后延伸至分离腔(13)的内部，所述衬套(3)的内部设置有气腔室(14)，两个所述进气孔(12)相对的内壁均与气腔室(14)的内壁固定连通，所述出气管(6)的另一端贯通并延伸至上罩盖(1)的内壁，所述气腔室(14)的内顶壁贯通衬套(3)的上表面后与上罩盖(1)的内壁连通，所述气腔室(14)的内底壁开设有呈对称分布的漏水孔(15)，所述气腔室(14)的内底壁呈倾斜状。
5.根据权利要求2所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述气液杂质过滤机构还包括过滤套(81)，所述过滤套(81)的内壁与进气管(5)的一端螺纹连接，所述椰壳活性炭网(8)和HEPA过滤网(9)的外表面均与过滤套(81)的内壁螺纹连接，所述椰壳活性炭网(8)位于HEPA过滤网(9)前方。
6.根据权利要求5所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述过滤套(81)的前部内壁和后部内壁均开设有呈环形阵列分布的滑动槽(82)，且六个所述滑动槽(82)以三个为一组共两组，分别分布在过滤套(81)的前部内壁和后部内壁，其中相邻所述滑动槽(82)之间的间隙角度范围为三度至五度，所述滑动槽(82)的内壁滑动套接有橡胶密封块(83)，所述橡胶密封块(83)的纵截面呈圆弧形状，所述橡胶密封块(83)的弧形外表面固定连接有呈对称分布的弹簧(84)，所述弹簧(84)的另一端均与滑动槽(82)的外侧内壁固定连接，所述滑动槽(82)的外侧内壁中心处开设有螺纹孔，所述螺纹孔的内壁螺纹连接有调节螺栓(85)且调节螺栓(85)的一端端面通过轴承与橡胶密封块(83)的弧形外表面固定连接，所述过滤套(81)靠近椰壳活性炭网(8)的正面通过密封圈螺纹连接有送气管(86)，通过旋转调节螺栓(85)带动橡胶密封块(83)在滑动槽(82)的内壁滑动，从而分别对进气管(5)和送气管(86)的外表面进行挤压密封。
7.根据权利要求6所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述送气管(86)的外表面固定套接有加热箱(87)，所述加热箱(87)的内底壁固定安装有呈对称分布的碳纤维加热丝(88)，所述加热箱(87)的内壁呈回字形状，所述加热箱(87)的外侧内壁固定连接有气凝胶毡(89)，所述气凝胶毡(89)的纵截面呈C形状，所述加热箱(87)的内侧内壁固定连接有导热层(810)，所述导热层(810)的材质为铜，所述加热箱(87)的材质为不锈钢，所述加热箱(87)的外表面分别固定安装有控制器(811)和温度传感器(812)，所述温度传感器(812)的检测端贯穿加热箱(87)后延伸至送气管(86)的外表面。
8.根据权利要求1所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述过滤排放机构还包括净化箱(1001)，所述净化箱(1001)的左侧内壁与出气管(6)的一端固定连通，所述净化箱(1001)的内顶壁开设有梯形卡槽，所述净化箱(1001)的内顶壁固定安装有紫外灯组(1002)。
9.根据权利要求8所述的一种甲醇燃料电池的气液分离器，其特征在于：所述梯形卡槽的内壁滑动套接有盛放盒(1003)，所述盛放盒(1003)的外表面呈网状，所述盛放盒(1003)的内部设置有光触媒颗粒；
所述净化箱(1001)的内壁与活性炭过滤网(10)的外表面固定连接，所述净化箱(1001)的右侧内壁固定连接有排放管(1004)。
CN202111527895.0A 2021-12-14 2021-12-14 一种甲醇燃料电池的气液分离器 Active CN114695922B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111527895.0A CN114695922B (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种甲醇燃料电池的气液分离器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111527895.0A CN114695922B (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种甲醇燃料电池的气液分离器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114695922A CN114695922A (zh) 2022-07-01
CN114695922B true CN114695922B (zh) 2022-11-18

Family

ID=82136352

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111527895.0A Active CN114695922B (zh) 2021-12-14 2021-12-14 一种甲醇燃料电池的气液分离器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114695922B (zh)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1898832A (zh) * 2003-12-24 2007-01-17 株式会社普利司通 燃料电池用空气的净化方法和装置及燃料电池
CN112107951A (zh) * 2020-09-14 2020-12-22 广东国鸿氢能科技有限公司 一种汽水分离器
CN112736265A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 上海电气集团股份有限公司 气液分离器及包含其的燃料电池系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111326769B (zh) * 2018-12-14 2021-07-13 中国科学院大连化学物理研究所 一种直接液体燃料电池系统的气液分离器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1898832A (zh) * 2003-12-24 2007-01-17 株式会社普利司通 燃料电池用空气的净化方法和装置及燃料电池
CN112107951A (zh) * 2020-09-14 2020-12-22 广东国鸿氢能科技有限公司 一种汽水分离器
CN112736265A (zh) * 2020-12-31 2021-04-30 上海电气集团股份有限公司 气液分离器及包含其的燃料电池系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114695922A (zh) 2022-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5492678A (en) Gas-cleaning equipment and its use
CN206145851U (zh) 一种空气净化器
CN210495755U (zh) 一种一体化组合式废气净化装置
CN207076287U (zh) 空气净化器
CN114695922B (zh) 一种甲醇燃料电池的气液分离器
CN101310833B (zh) 有害气体净化器
CN214130967U (zh) 一种立式废气净化洗涤塔
CN106196323A (zh) 多功能液体空气净化器
CN110787574B (zh) 一种改进型工业废气处理用的洗涤塔
CN110433653B (zh) 一种生物酶空气治理器
CN214891711U (zh) 一种新型光触媒滤芯空气净化器
CN211864430U (zh) 一种uv高效光解联合活性炭除臭设备
CN107913572A (zh) 塑料造粒废气处理系统以及废气处理工艺
CN209893568U (zh) 一种用于室内空间的离子送风除臭装置
CN209386452U (zh) 一种利用静电分散技术的新型空气净化器
CN208431875U (zh) 一种空气净化器
CN106215641A (zh) 一种高温废气用等离子净化机构
CN111530627A (zh) 一种静电式油烟复合过滤装置
CN205840952U (zh) 机械车环保净化尾气处理器
CN207365312U (zh) 具有深层灭菌净化效果的新风净化器
CN111672318A (zh) 一种吸附分解一体式除甲醛设备
CN109764430A (zh) 一种利用静电分散技术的新型空气净化器
CN213528119U (zh) 一种可收集粉尘的化工用废气处理装置
CN219559178U (zh) 一种硫化氢和有机挥发气的净化器
CN214862218U (zh) 一种用于垃圾发电的烟气净化烟囱

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
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230724

Address after: 100000 212, floor 2, Section II, teaching building (building a, science and Technology Park), west campus, Beijing University of chemical technology, No. 98, Zizhuyuan Road, Haidian District, Beijing

Patentee after: CHINA HYDROGEN ENERGY TECHNOLOGY CO.

Address before: 100000 218, floor 2, Section II, teaching building (building a, science and Technology Park), west campus, Beijing University of chemical technology, No. 98, Zizhuyuan Road, Haidian District, Beijing

Patentee before: Sinohydro new energy (Beijing) New Energy Technology Research Institute Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right