[发明专利]重整制氢类燃料电池重整室催化剂加注更换方法

说明书

本发明提供了一种重整制氢类燃料电池重整室催化剂加注更换方法，涉及重整制氢类燃料电池技术领域，解决了现有重整制氢类燃料电池重整室更换催化剂需对原有密封的工作环境进行破拆的技术问题。该重整制氢类燃料电池重整室催化剂加注更换方法包括控制阀口开关的电磁阀、防吸出装置和抽吸设备。在取出催化剂颗粒时，所述抽吸设备能够吸出重整室中的催化剂颗粒；在导入催化剂颗粒时，所述抽吸设备能够把催化剂颗粒吸入重整室中，此时防吸出装置发挥作用防止进入重整室的催化剂颗粒被吸出。本发明用于在密封环境下更换小型燃料电池的催化剂颗粒。

技术领域

本发明涉及重整制氢类燃料电池技术领域，尤其是涉及一种重整制氢类燃料电池重整室催化剂加注更换方法。

背景技术

重整制氢类燃料电池其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池类似。其单体电池包含双极板、气体扩散层、催化层、膜电极等组成。不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量。而燃料电池的双极板作为电子循环的渠道，膜电极质子通过，电子不能通过，电子经膜电极提供外部电路，经极板回到系统，行成发电。催化层本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排出，燃料电池就能连续地发电。重整制氢重整室的催化剂就是为含氢燃料气体(醇类、烯烃、炔烃、醛类)裂解成为氢气，源源不断提供氢燃料，保障燃料电池持续发电的装置。但是在含氢燃料气体重整过程中，促进裂解反应进行的催化剂在使用过程中因使用寿命及温度交变环境会存在失效现象，重整室内部的催化剂失效后会导致氢气的产出率降低，供氢量不能满足燃料电池需求，造成燃料电池发电效率降低，这里以甲醇重整制氢类燃料电池为例。

甲醇重整制氢类燃料电池的催化剂位于密封的重整室内，在使用过程中重整室中催化剂的制氢效率和寿命对整个电池组的发电效率、寿命有着重要的影响。为了解决催化剂失效引起的问题，传统方法是打开模组，对重整室进行整体更换，或把重整室焊接盖破拆，以实现更换催化剂的目的。因为重整室内部导流结构设计，以及有利于催化剂均匀催化的设计，加工成本相对较高，所以，采用整体更换重整室，生产成本高；采用破拆重整室来更换催化剂，保护工艺相对复杂，且工作效率低、更换完成后还要再次进行焊接，工作复杂，生产成本高，在实现燃料电池高效利用的道路上带来诸多不便，也不利于批量化应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种重整制氢类燃料电池重整室催化剂加注更换方法的装置设备，以解决现有重整制氢类燃料电池重整室更换催化剂需对原有密封的工作环境进行破拆的技术问题。本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果详见下文阐述。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

本发明提供的重整制氢类燃料电池重整室催化剂加注更换方法，包括以下步骤：

第一步：在重整室的第二阀口和抽吸设备之间连接上第一通气管路；

第二步：打开重整室的第一阀口和第二阀口，随后启动抽吸设备将重整室内的催化剂抽出；

第三步：抽吸完成后，关闭抽吸设备，随后关闭第一阀口和第二阀口；

第四步：将第一阀口与催化剂储存设备之间通过第二通气管路连接，在第二阀口与抽吸设备间的第一通气管路中安装防吸出装置；

第五步：打开第一阀口和第二阀口，随后启动抽吸设备将催化剂储存设备中的催化剂抽入到重整室内；

第六步：关闭抽吸设备，随后关闭第一阀口和第二阀口，最后断开与第一阀口和第二阀口连接的设备。

优选地，第一阀口和第二阀口上均设有电磁阀以打开或关闭第一阀口或第二阀口。

优选地，第一阀口和第二阀口上分别连接一延伸管路，延伸管路末端延伸到燃料电池的外壳外部，第一通气管路和第二通气管路分别与一延伸管路连接。