CN218654189U - 一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，包括连续高速剪切分散装置和真空搅拌冷凝脱泡装置；连续高速剪切分散装置包括高速剪切室，在高速剪切室的内部设置有剪切搅拌桨，在高速剪切室的上方连通有浆料过渡仓，在浆料过渡仓上设置有第一浆料出口，在高速剪切室上设置有第一浆料入口；所述真空搅拌冷凝脱泡装置包括脱泡室，在脱泡室上设置有第二浆料入口，第一浆料出口与第二浆料入口连通；在脱泡室的内部设置有脱泡搅拌桨，在脱泡室上还设置有加料入口、第二浆料出口和真空泵连接口；在第一浆料入口和第二浆料出口之间设置有循环泵。本实用新型可以进行浆料连续循环分散，提高浆料分散均匀性，并且有效避免浆料在转移过程中的浪费。

Description

一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置

技术领域

本实用新型涉及一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，属于燃料电池膜电极浆料分散及脱泡技术领域。

背景技术

燃料电池是一种将燃料的化学能转化为电能的装置，有着能量转化率高、清洁无污染、寿命长、燃料来源广泛等诸多优点。膜电极是燃料电池的核心部件，是燃料和氧化剂发生化学反应的场所，对燃料电池的性能影响很大。

燃料电池膜电极浆料制备过程主要有预分散、分散、脱泡等步骤，在诸多过程中浆料是在不同的容器中进行操作，在浆料转移的过程中浆料会残留在操作容器内壁，且浆料粘度越大，每一步骤转移浆料损失会越大，浆料转移次数越多，浆料利用率越低。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型提出一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，该装置能够有效避免浆料在配制过程中的转移，造成浆料浪费，提高浆料的利用率。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，包括连续高速剪切分散装置、真空搅拌冷凝脱泡装置、循环泵和真空泵；

所述连续高速剪切分散装置包括高速剪切室，在高速剪切室的内部设置有剪切搅拌桨，在高速剪切室的上方设置有浆料过渡仓，浆料过渡仓与高速剪切室相连通，在浆料过渡仓上设置有第一浆料出口，在高速剪切室上设置有第一浆料入口；

所述真空搅拌冷凝脱泡装置包括脱泡室，在脱泡室上设置有第二浆料入口，第一浆料出口通过浆料出口连接管与第二浆料入口连通；在脱泡室的内部设置有脱泡搅拌桨，在脱泡室上还设置有加料入口、第二浆料出口和真空泵连接口；

真空泵包括真空泵主体和真空泵连接管，真空泵主体通过真空泵连接管与真空泵连接口相连通；

所述循环泵包括循环泵主体，循环泵主体通过浆料出口连接管与第二浆料出口连通，循环泵主体还通过循环泵出口管与第一浆料入口连通。

优选的，在高速剪切室的外侧设置有第一冷凝控温仓，第一冷凝控温仓与分散冷凝装置连接，所述分散冷凝装置包括第一冷凝机，第一冷凝机的进口通过第一冷却水入管与第一冷凝控温仓连通，第一冷凝机的出口通过第一冷却水出管与第一冷凝控温仓连通。

优选的，在脱泡室的外侧设置有第二冷凝控温仓，第二冷凝控温仓与脱泡冷凝装置连接，所述脱泡冷凝装置包括第二冷凝机，第二冷凝机的进口通过第二冷却水入管与第二冷凝控温仓连通，第二冷凝机的出口通过第二冷却水出管与第二冷凝控温仓连通。

优选的，在第一冷凝控温仓和第二冷凝控温仓中均装有冷凝水。

优选的，在第二浆料入口、第二浆料出口和加料入口处均设置有截止阀。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型在连续高速剪切分散装置与真空搅拌冷凝脱泡装置之间通过循环泵进行浆料循环，使得浆料分散时可以进行连续循环分散，提高浆料分散的均匀性。

本实用新型中浆料的预分散步骤在真空搅拌冷凝脱泡装置中进行，浆料分散完成后，大部分浆料集中在真空搅拌冷凝脱泡装置内，存留在连续高速剪切分散装置内的浆料，利用循环泵反转，将浆料打入真空搅拌冷凝脱泡装置内，实现浆料的完全转移。浆料在真空搅拌冷凝脱泡装置中，在真空、低温冷凝环境下进行搅拌脱泡。脱泡完成后，浆料储存在真空搅拌冷凝脱泡装置内，直接与涂布装置相连接，进行涂布。以上步骤避免了浆料的转移造成浆料浪费，提高了浆料的利用率。

附图说明

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构原理示意图。

图中：1-连续高速剪切分散装置；11-高速剪切室；12-第一冷凝控温仓；13-浆料过渡仓；14-剪切搅拌桨；15-第一浆料入口；16-第一浆料出口；17-浆料出口连接管；

2-真空搅拌冷凝脱泡装置；21-第二冷凝控温仓；22-脱泡室；23-脱泡搅拌桨；24-加料入口；25-第二浆料入口；26-第二浆料出口；27-真空泵连接口；28-浆料出口连接管；

3-循环泵；31-循环泵主体；32-循环泵出口管；

4-分散冷凝装置；41-第一冷凝机；42-第一冷却水出管；43-第一冷却水入管；

5-脱泡冷凝装置；51-第二冷凝机；52-第二冷却水出管；53-第二冷却水入管；

6-真空泵；61-真空泵主体；62-真空泵连接管。

具体实施方式

结合附图，一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，包括连续高速剪切分散装置1、真空搅拌冷凝脱泡装置2、循环泵3和真空泵6。所述连续高速剪切分散装置1包括高速剪切室11，在高速剪切室11的内部设置有剪切搅拌桨14，在高速剪切室11的上方设置有浆料过渡仓13，浆料过渡仓13与高速剪切室11相连通。在浆料过渡仓13上设置有第一浆料出口16，在高速剪切室11上设置有第一浆料入口15。所述真空搅拌冷凝脱泡装置2包括脱泡室22，在脱泡室22上设置有第二浆料入口25，第一浆料出口16通过浆料出口连接管17与第二浆料入口25连通。在脱泡室22的内部设置有脱泡搅拌桨23，在脱泡室上还设置有加料入口24、第二浆料出口26和真空泵连接口27。真空泵6包括真空泵主体61和真空泵连接管62，真空泵主体61通过真空泵连接管62与真空泵连接口27相连通。所述循环泵3包括循环泵主体31，循环泵主体31通过浆料出口连接管28与第二浆料出口26连通，循环泵主体31还通过循环泵出口管32与第一浆料入口15连通。

在高速剪切室的外侧设置有第一冷凝控温仓12，第一冷凝控温仓12与分散冷凝装置4连接，所述分散冷凝装置4包括第一冷凝机41，第一冷凝机41的进口通过第一冷却水入管43与第一冷凝控温仓12连通，第一冷凝机41的出口通过第一冷却水出管42与第一冷凝控温仓12连通。在脱泡室22的外侧设置有第二冷凝控温仓21，第二冷凝控温仓21与脱泡冷凝装置5连接，所述脱泡冷凝装置5包括第二冷凝机51，第二冷凝机51的进口通过第二冷却水入管53与第二冷凝控温仓21连通，第二冷凝机51的出口通过第二冷却水出管52与第二冷凝控温仓21连通。在第一冷凝控温仓和第二冷凝控温仓中均装有冷凝水。

在第二浆料入口25、第二浆料出口26和加料入口24处均设置有截止阀。

本实用新型中，浆料通过加料入口24加入到真空搅拌冷凝脱泡装置的脱泡室22内，进行搅拌预分散。真空搅拌冷凝脱泡装置的第二冷凝控温仓21与脱泡冷凝装置5相连，在预分散及其他步骤过程中，可以有效控制温度，防止浆料团聚。所述连续高速剪切分散装置1与真空搅拌冷凝脱泡装置2通过循环泵3等实现相互连接，进而可以实现浆料循环连续分散。所述连续高速剪切分散装置的第一冷凝控温仓12与分散冷凝装置4相连，在连续过程中可以有效控制高速剪切室11内温度，防止浆料团聚。

所述连续高速剪切分散装置1连通有浆料过渡仓13，分散过的浆料离开高速剪切室11进入浆料过渡仓13，随后通过浆料出口连接管17进入真空搅拌冷凝脱泡装置2的脱泡室22内，随后通过循环泵3再次进入到连续高速剪切分散装置的高速剪切室11内再次进行剪切分散，直至分散完全停止分散。分散完成后存留在连续高速剪切分散装置1内的浆料，通过循环泵3反转，浆料通过循环泵3进入并集中到真空搅拌冷凝脱泡装置2内进行脱泡。

所述真空搅拌冷凝脱泡装置2的各个接口设有截止阀，真空脱泡过程关闭各个接口的截止阀，形成密闭空间，利用真空泵6使真空搅拌冷凝脱泡装置2的脱泡室21达到真空环境。脱泡过程在低温循环水冷凝状态下进行，并开启搅拌进行真空搅拌冷凝脱泡。

脱泡完成后，浆料存留在真空搅拌冷凝脱泡装置2不进行转移，进行浆料存储。使用浆料时直接将真空搅拌冷凝脱泡装置2与涂布装置相连，进行涂布。

所述浆料的预分散、连续分散、脱泡、浆料存储步骤均在燃料电池浆料连续分散及脱泡装置中进行，有效降低浆料在分散过程造成的浪费，提高浆料的利用率。

本实用新型燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，可以实现浆料预分散、浆料连续分散、浆料脱泡、浆料储料的功能。

具体地，浆料的预分散步骤在真空搅拌冷凝脱泡装置2中进行，预分散后进入连续高速剪切分散装置1中进行连续高速剪切分散。浆料分散完成后，大部分浆料再次集中在真空搅拌冷凝脱泡装置2内，存留在连续高速剪切分散装置1内的浆料，利用循环泵3反转，将浆料打入真空搅拌冷凝脱泡装置2内，实现浆料的完全转移。浆料在真空搅拌冷凝脱泡装置2中，在真空、低温冷凝环境下进行搅拌脱泡。脱泡完成后，浆料储存在真空搅拌冷凝脱泡装置2内，直接与涂布装置相连接，进行涂布。以上步骤有效降低浆料在分散过程造成的浪费，提高浆料的利用率。

上述方式中未述及的部分采取或借鉴已有技术即可实现。

上述实施例仅为清楚的说明本实用新型所作的举例，而非是对本实用新型的实施方式的限定，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。凡在本实用新型的基础之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，其特征在于：包括连续高速剪切分散装置、真空搅拌冷凝脱泡装置、循环泵和真空泵；

所述连续高速剪切分散装置包括高速剪切室，在高速剪切室的内部设置有剪切搅拌桨，在高速剪切室的上方设置有浆料过渡仓，浆料过渡仓与高速剪切室相连通，在浆料过渡仓上设置有第一浆料出口，在高速剪切室上设置有第一浆料入口；

所述真空搅拌冷凝脱泡装置包括脱泡室，在脱泡室上设置有第二浆料入口，第一浆料出口通过浆料出口连接管与第二浆料入口连通；在脱泡室的内部设置有脱泡搅拌桨，在脱泡室上还设置有加料入口、第二浆料出口和真空泵连接口；

真空泵包括真空泵主体和真空泵连接管，真空泵主体通过真空泵连接管与真空泵连接口相连通；

所述循环泵包括循环泵主体，循环泵主体通过浆料出口连接管与第二浆料出口连通，循环泵主体还通过循环泵出口管与第一浆料入口连通。

2.根据权利要求1所述的一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，其特征在于：在高速剪切室的外侧设置有第一冷凝控温仓，第一冷凝控温仓与分散冷凝装置连接，所述分散冷凝装置包括第一冷凝机，第一冷凝机的进口通过第一冷却水入管与第一冷凝控温仓连通，第一冷凝机的出口通过第一冷却水出管与第一冷凝控温仓连通。

3.根据权利要求2所述的一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，其特征在于：在脱泡室的外侧设置有第二冷凝控温仓，第二冷凝控温仓与脱泡冷凝装置连接，所述脱泡冷凝装置包括第二冷凝机，第二冷凝机的进口通过第二冷却水入管与第二冷凝控温仓连通，第二冷凝机的出口通过第二冷却水出管与第二冷凝控温仓连通。

4.根据权利要求3所述的一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，其特征在于：在第一冷凝控温仓和第二冷凝控温仓中均装有冷凝水。

5.根据权利要求1所述的一种燃料电池浆料连续分散及脱泡装置，其特征在于：在第二浆料入口、第二浆料出口和加料入口处均设置有截止阀。

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