[实用新型]一种气体净化装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种气体净化装置，具体地讲是涉及一种气体除水除碱装置。

背景技术

由于储氢材料硼氢化钠具有储氢量高、存储安全、使用方便、环境友好、产生的氢气纯度高等优势，近来，将硼氢化钠作为储氢载体用于供氢装置已经引起了人们的极大兴趣和深入研究。

由于硼氢化钠制氢为放热反应，反应温度高达76？，H2逸出过程中夹带大量水蒸气及碱雾，相对湿度接近100％，如果直接供给质子交换膜燃料电池使用，受电堆实际工作温度的影响，夹带大量水蒸气的氢气会在电堆内部冷却，产生大量冷凝水阻碍H2的扩散，因此需要根据电堆的工作温度对反应器出口气体进行冷却，使之低于电堆工作温度，冷却过程中产生的冷凝水同样会堵塞H2的进气通道，需要在进电堆前预先去除，碱雾的存在会严重影响质子交换膜燃料电池的性能及寿命，因此必须对硼氢化钠水解产生的氢气进行净化，适度冷却同时去除冷凝水和碱雾，以保证燃料电池的正常运行。如果直接添加吸水材料吸收冷凝水，吸水材料吸水后可能导致体积膨胀或液态水累积从而产生较大气阻，不利于氢气发生体系和燃料电池系统的稳定。

中国专利公开号为CN2305409Y报道了水解制氢装置中氢气的净化除碱问题，选用水冷及洗涤方式除碱，这种方式需要外接水源，而且该方式体积不足够紧凑，不适用于便携式氢气发生器及燃料电池设备。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种有效去除气体冷却过程产生的冷凝水、除碱效果好、结构紧凑、不受方向性限制的气体净化装置。

为解决上述技术问题，本实用新型的发明人在现有技术的基础上进行了大量的研究和创造性的劳动，研制出了一种气体净化装置，包括采用套管式结构组装在一起的除水管和除碱管、气体进口、气体出口，所述的除水管设于内层，所述的除碱管设于外层；所述除水管内设有吸水材料，所述的除碱管内设有除碱材料；所述的气体进口和气体出口设于气体净化装置的一端，分别与除水管和除碱管相通；所述的气体净化装置的另一端还设有气室，所述气室与除水管和除碱管相通。

所述的除水管内部设有中空的气体通道。

所述的气室与气体净化装置之间为可拆卸连接。

所述的吸水材料可以为高吸水性树脂、吸水纸、脱脂棉、无尘纸、海绵、分子筛中的一种或几种的混合物。

所述的除碱材料可以为固体超强酸或离子交换树脂。

本实用新型是一种气体净化装置，具体讲是适用于燃料电池装置的氢气除水除碱装置。本实用新型的除水管和除碱管采用嵌套在一起的套管结构组装，使其结构紧凑，体积小，特别适用于便携式燃料电池装置的气体净化。如果设备对体积的要求不是很高，除水管和除碱管还可以串联组装在一起。气体进口与设于内层的除水管相连通，即硼氢化钠水解后产生的氢气经过冷却后首先进入除水管，在吸水材料的作用下，除去冷却产生的冷凝水，同时也可以去除部分冷凝下来的碱雾，这样可以减轻后续除碱管的除碱压力，双重除碱相结合使除碱效果更好。除水管内壁设有吸水材料，其中间设有中空的气体通道，气体可以由此通过，同时该气体通道还是吸水材料吸水后体积膨胀的备用空间，防止由于吸水材料膨胀导致气路受阻，影响氢气的产生和燃料电池的正常工作。经过除水管除去冷凝水的气体，从气室进入除碱管，在除碱材料的作用下，去除气体中剩余的碱雾，然后从气体出口排出，净化后的气体可以直接供给质子交换膜燃料电池使用。所述气室与气体净化装置之间是可拆卸组装在一起，拆下气室可以很方便的更换除水管内的吸水材料和除碱管内的除碱材料。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括采用套管式结构组装在一起的除水管4和除碱管6、气体进口1、气体出口2，所述的除水管4设于内层，所述的除碱管6设于外层；所述除水管4内设有吸水材料，所述的除碱管6内设有除碱材料；所述的气体进口1和气体出口2设于气体净化装置的一端，分别与除水管4和除碱管6相通；所述的气体净化装置的另一端还设有气室5，所述气室5与除水管4和除碱管6相通。除水管4内壁设有吸水材料，其中间设有中空的气体通道3。所述气室5与气体装置之间是可拆卸组装在一起，拆下气室5可以很方便的更换除水管内的吸水材料和除碱管内的除碱材料。