[发明专利]氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统

说明书

技术领域

本发明涉及燃料电池技术领域，尤其涉及一种氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统。

背景技术

燃料电池是一种将化学能转化成电能的新型能量转换装置。一般由三部分组成：阳极、阴极和电解质。其中，阳极发生的是氧化反应，氢气失电子，变成氢离子和电子，氢离子通过质子交换膜移动到阴极，而电子则通过外部电路运动到阴极，而这时候，由于电子的运动，所以就产生了电流。相对地，阴极发生还原反应，氧气、氢离子和电子结合成水排出去。

由于燃料电池对环境影响小、高效转化等优点，在新能源的开发中应运而生，成为了继水力，火电，核能之后第四代的发电装置，被视为未来的能源之星。

然而，目前氢燃料电池在氢气在进入到质子交换膜前，需要设计专门的加湿设备对氢气进行润湿，以保障燃料电池正常工作，致使整个燃料电池装置结构不紧凑，而且由于产生的水直接排放，循环利用率不高。

发明内容

针对目前燃料电池结构不紧凑、排放物不能实现有效回收和循环利用等问题，本发明实施例提供了一种氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统。

为了达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：

一种氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统，包括制氢反应器、水箱、燃料电池，所述制氢反应器通过第一管道与所述水箱连通；

所述水箱通过第二管道与所述制氢反应器连通；

所述水箱通过第三管道与所述燃料电池的阳极连通；

所述燃料电池的排水口与所述水箱通过第四管道连通。

本发明上述实施例提供的氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统，由于制氢反应器产生的氢气直接通入水箱，通过水箱不仅过滤掉其他溶于水的杂质气体，而且还对氢气起到润湿作用，由水箱排出的润湿氢气，直接进入质子交换膜，与氧气发生反应，省去了燃料电池的润湿部件，而且通过管道将燃料电池的产物进行回收，实现制氢、氢氧反应以及产物回收的一体化，使得燃料电池系统结构更加紧凑，并实现了整个系统的循环利用，从而降低能耗和成本。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明实施例提供的氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统示意图；

图2为本发明另一实施例提供的氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统示意图；

图3为本发明实施例提供的氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统中整流部件示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明实施例提供一种氢燃料电池用的排放物回收循环制氢系统。所述系统包括制氢反应器1、水箱2、燃料电池3；

所述制氢反应器1通过第一管道a与所述水箱2连通；

所述水箱2通过第二管道b与所述制氢反应器1连通；

所述水箱2通过第三管道c与所述燃料电池3的阳极连通；

所述燃料电池的排水口与所述水箱2通过第四管道d连通。

其中，优选地，制氢反应器1中，发生水和金属反应制取氢气，使得制氢反应器1内产生的气体以氢气为主，同时掺杂少量其他杂质气体。当然也可以采用电解水反应制取氢气。

优选地，所述水箱2开设有出水口21、进水口22、进气口23和出气口24。

优选地，第一管道a将制氢反应器1产生的氢气导入到水箱2中，而且第一管道a由进气口23至少伸长至水箱2的中下部位，也就是第一管道a在水箱2的管道口至少伸至水箱2的液面以下，以避免水箱2内的水无法对制氢反应器1产生的氢气进行过滤除杂和润湿。无论水箱2内的液面上升还是下降，始终确保第一管道a的管道口不露出液面，可以通过上下调节第一管道a，使其没入液面。也可以将第一管道a在水箱2的管道口设置在距离水箱2底部不超过5mm的位置，以确保管道不露出液面。

优选地，第二管道b在水箱2的管道口在水箱2液面以下，第二管道b经过出水口21与制氢反应器1连通，实现水箱2中的水向制氢反应器1输送，供给制氢反应器1反应所需要的水源。