一种燃料电池水洗系统技术方案

本发明专利技术涉及燃料电池技术领域，公开了一种燃料电池水洗系统，水洗降温装置设有水洗进气口、水洗出气口、补水口和排水口，燃料电池电堆设有阳极进气口、阴极出水口以及内部冷却管路，阴极出水口与内部冷却管路连通，内部冷却管路设有循环进水口和循环出水口，第一水箱设有第一进水口、第一出水口和第一溢流口，第二水箱设有第二进水口和第二出水口；重整制氢模块的氢气输出口与水洗进气口连接，水洗出气口与阳极进气口连接，循环出水口通过第一水泵与第一进水口连接，第一出水口与循环进水口连接，第一溢流口与第二进水口连接，第二出水口通过第二水泵与补水口连接。本发明专利技术对重整制氢制得氢气进行水洗，且无需引外部水源。且无需引外部水源。且无需引外部水源。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料电池水洗系统


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别是涉及一种燃料电池水洗系统。

技术介绍

[0002]目前，主流低温燃料电池主要应用于汽车领域(商用车及乘用车)，其工作时产生的液态水都直接排放，没有进行利用。车载燃料电池的氢气源多为氢气储存罐，工业领域可利用甲烷、甲醇等含氢物质进行重整，获得氢气，但是由于重整反应生成的气体中除了含有氢气，还含有二氧化碳、一氧化碳，以及少量有机副产物和杂质等，含氢物质重整技术(甲烷、甲醇等重整制取氢气)制取出的氢气纯度都远远小于99％，而利用氢气发电的应用，尤其是车载燃料电池，使用的氢气纯度都在99％以上，为了提高氢气的纯度，一般的做法是在后端多利用钯膜提纯、PSA变压吸附等技术将氢气进行纯化，但是这些技术所需要的反应压力都比较高。
[0003]在大型化工领域，有利用水洗装置(如水洗塔)以水洗去除气体中的有机副产物的应用方式，基于此，利用水洗的方法虽然不能直接将氢气重整制得的氢气纯度大幅提高，但可以去除其中的杂质及有机副产物，便于燃料电池发电使用,然而目前市场的富氢燃料电池没有应用这种水洗技术。此外，在水洗的过程中，当气体中有机副产物可溶物溶于水之后，水中可溶物的溶度逐渐升高，达到饱和之后就没有办法继续去除，此时需要进行换水操作，将溶解后的水换成新鲜不含溶解物的水，否则水洗装置就会失效，目前化工领域多利用外部水源进行定期换水，需要额外引入外部水源。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是提供一种对重整制氢制得氢气进行水洗以去除其中的有机副产物和杂质，且无需引外部水源的燃料电池水洗系统。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种燃料电池水洗系统，包括重整制氢模块、水洗降温装置、燃料电池电堆、第一水泵、第一水箱、第二水箱以及第二水泵，所述水洗降温装置设有水洗进气口、水洗出气口、补水口和排水口，所述燃料电池电堆设有阳极进气口、阴极出水口以及内部冷却管路，所述阴极出水口与所述内部冷却管路连通，所述内部冷却管路设有循环进水口和循环出水口，所述第一水箱设有第一进水口、第一出水口和第一溢流口，所述第二水箱设有第二进水口和第二出水口；
[0006]所述重整制氢模块的氢气输出口与所述水洗进气口连接，所述水洗出气口与所述阳极进气口连接，所述循环出水口与所述第一水泵的输入端连接，所述第一水泵的输出端与所述第一进水口连接，所述第一出水口与所述循环进水口连接，所述第一溢流口与所述第二进水口连接，所述第二出水口与所述第二水泵的输入端连接，所述第二水泵的输出端与所述补水口连接。
[0007]作为本专利技术的优选方案，所述第二水泵的输出端与所述补水口之间的连接管道设有单向阀。
[0008]作为本专利技术的优选方案，本系统还包括第一换热器、第二换热器和第三水泵，所述第一水泵的输出端与所述第一换热器的进水口连接，所述第一换热器的出水口与所述第一进水口连接，所述水洗降温装置还设有水洗进水口和水洗出水口，所述水洗出水口与所述第三水泵的输入端连接，所述第三水泵的输出端与所述第二换热器的进水口连接，所述第二换热器的出水口与所述水洗进水口连接。
[0009]作为本专利技术的优选方案，本系统还包括散热器、第四水泵和第五水泵，所述散热器的输出端分别与所述第四水泵的输入端和所述第五水泵的输入端连接，所述第四水泵的输出端与所述第一换热器的冷却水入口连接，所述第五水泵的输出端与所述第二换热器的冷却水入口连接，所述第一换热器的冷却水出口和所述第二换热器的冷却水出口分别与所述散热器的输入端连接。
[0010]作为本专利技术的优选方案，所述排水口连接有水气分离器。
[0011]作为本专利技术的优选方案，所述第二水箱的底部设有压力传感器，所述压力传感器与所述第二水泵电性连接。
[0012]作为本专利技术的优选方案，本系统还包括一氧化碳去除器，所述水洗出气口与所述一氧化碳去除器的输入端连接，所述一氧化碳去除器的输出端与所述阳极进气口连接。
[0013]作为本专利技术的优选方案，所述第二水箱设有第二溢流口。
[0014]本专利技术实施例一种燃料电池水洗系统，与现有技术相比，其有益效果在于：本专利技术通过水洗降温装置，对重整制氢模块制得的氢气进行水洗降温，以去除氢气中的有机副产物和杂质，以减少杂质和有机副产物对燃料电池电堆的影响，延长燃料电池的工作寿命；燃料电池电堆发电时产生的水，会输送至水洗降温装置，为水洗降温装置补水，以免水洗降温装置内的水中可溶物的溶度达到饱和而导致水洗失效，无需引入外部水源，水洗降温装置内的水可通过排水口排走，避免水洗降温装置内的水过多。
附图说明
[0015]图1是本专利技术提供的一种燃料电池水洗系统的结构示意图；
[0016]图中，1、重整制氢模块；2、水洗降温装置；21、水洗进气口；22、水洗出气口；23、补水口；24、排水口；241、水气分离器；25、水洗进水口；26、水洗出水口；27、第二换热器；271、第五水泵；28、第三水泵；3、燃料电池电堆；31、阳极进气口；32、循环进水口；33、循环出水口；4、第一水泵；41、第一换热器；411、第四水泵；5、第一水箱；51、第一进水口；52、第一出水口；53、第一溢流口；6、第二水箱；61、第二进水口；62、第二出水口；63、第二溢流口；64、压力传感器；7、第二水泵；71、单向阀；8、散热器；9、一氧化碳去除器。
具体实施方式
[0017]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0018]在本专利技术的描述中，应当理解的是，本专利技术中采用术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本专利技术的限制，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0019]如图1所示，本专利技术优选实施例的一种燃料电池水洗系统，包括重整制氢模块1、水洗降温装置2、燃料电池电堆3、第一水泵4、第一水箱5、第二水箱6以及第二水泵7，水洗降温装置2设有水洗进气口21、水洗出气口22、补水口23和排水口24，燃料电池电堆3设有阳极进气口31、阴极出水口以及内部冷却管路，阴极出水口与内部冷却管路连通，内部冷却管路设有循环进水口32和循环出水口33，第一水箱5设有第一进水口51、第一出水口52和第一溢流口53，第二水箱6设有第二进水口61和第二出水口62；
[0020]重整制氢模块1的氢气输出口与水洗进气口21连接，水洗出气口22与阳极进气口31连接，循环出水口33与第一水泵4的输入端连接，第一水泵4的输出端与第一进水口51连接，第一出水口52与循环进水口32连接，第一溢流口53与第二进水口61连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池水洗系统，其特征在于：包括重整制氢模块、水洗降温装置、燃料电池电堆、第一水泵、第一水箱、第二水箱以及第二水泵，所述水洗降温装置设有水洗进气口、水洗出气口、补水口和排水口，所述燃料电池电堆设有阳极进气口、阴极出水口以及内部冷却管路，所述阴极出水口与所述内部冷却管路连通，所述内部冷却管路设有循环进水口和循环出水口，所述第一水箱设有第一进水口、第一出水口和第一溢流口，所述第二水箱设有第二进水口和第二出水口；所述重整制氢模块的氢气输出口与所述水洗进气口连接，所述水洗出气口与所述阳极进气口连接，所述循环出水口与所述第一水泵的输入端连接，所述第一水泵的输出端与所述第一进水口连接，所述第一出水口与所述循环进水口连接，所述第一溢流口与所述第二进水口连接，所述第二出水口与所述第二水泵的输入端连接，所述第二水泵的输出端与所述补水口连接。2.根据权利要求1所述的燃料电池水洗系统，其特征在于：所述第二水泵的输出端与所述补水口之间的连接管道设有单向阀。3.根据权利要求1所述的燃料电池水洗系统，其特征在于：还包括第一换热器、第二换热器和第三水泵，所述第一水泵的输出端与所述第一换热器的进水口连接，所述第一换热器的出水口与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王戈，师毓，葛棋，冯福恒，罗志南，樊军，
申请(专利权)人：摩氢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：