[发明专利]一种封闭容器的除氢系统

说明书

本发明涉及一种封闭容器的除氢系统，属于安全生产技术领域。包括封闭容器、燃料电池氢气侧出口电磁阀、燃料电池氢气侧出口压力传感器、氢燃料电池、鼓风机、氢泵、燃料电池氢气侧入口电磁阀、封闭容器压力传感器和电气控制系统；本发明利用氢燃料电池反应氢气的能力设计了旨在解决封闭系统氢气积聚问题的除氢系统。本发明可以根据封闭容器内部氢气浓度的变化，实时调整除氢系统的运行状态，只要浓度超过警告值，就可以打开系统消除氢气，直至容器内氢气浓度降至安全范围内，有效降低容器内由于氢气积聚带来的安全风险，有利于封闭的电化学系统安全稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种封闭容器的除氢系统，属于安全生产技术领域。

背景技术

在电化学工业领域，相关的生产运行时，除了得到需要的物质或实现必须的功能之外，还会发生很多副反应，其中析氢反应是一种必须引起重视的反应类型；该反应的产物氢气可燃可爆，如果是在封闭系统内发生析氢反应，将会有不断产生的氢气逐渐积累，并形成安全隐患，使封闭系统承担较大的安全与经济风险。因此在可能会发生析氢反应的电化学工业生产过程中，如何除去不断产生的并积累的氢气，降低系统运行风险具有十分重要的意义。会发生析氢反应的电化学工业系统中，比较典型的是金属沉积反应系统和电池系统。以电池系统为例，电池进行充电储蓄能量的过程中，充电反应会析出一定的氢气，如果电池系统是一个封闭系统，整个系统即可以等效为不断发生析氢反应的封闭容器，当容器中贮存的氢气浓度达到一定的程度时，就会形成安全隐患，危及整个电池系统的安全运行，如果封闭系统内氢气不能及时有效的得到处理，系统将会承受巨大的安全风险及经济风险。目前针对封闭系统内氢气积聚的问题，采取的措施多为使用氮气吹扫，以降低容器内氢气浓度，这种方法对氮气的损耗较大，且容器内部氢气浓度不易监测，只能定期吹扫，会造成较大的浪费。另外，也有方法将封闭容器内气相空间直接抽离排放至大气环境稀释，这样处理会将电化学系统产生的其他污染气体也一并排入大气，造成较大的空气污染和物质的浪费。所以目前可以采取的措施都有一定的缺陷，针对封闭系统氢气积聚的问题，本技术领域需要一种成本低、方便控制且能高效环保的消除氢气的系统。

发明内容

本发明的目的是为解决如何采用一种成本低、方便控制且能高效环保地消除封闭系统内氢气的技术问题。

为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种封闭容器的除氢系统，包括封闭容器、燃料电池氢气侧出口电磁阀、燃料电池氢气侧出口压力传感器、氢燃料电池、鼓风机、氢泵、燃料电池氢气侧入口电磁阀、封闭容器压力传感器和电气控制系统；所述封闭容器通过氢泵与氢燃料电池连接，氢燃料电池再通过燃料电池氢气侧出口电磁阀与封闭容器连接；所述氢燃料电池设有鼓风机，鼓风机一端设有空气进口端，氢燃料电池设有空气出口端；封闭容器设有封闭容器压力传感器；封闭容器与氢泵之间设有燃料电池氢气侧入口电磁阀；氢燃料电池与燃料电池氢气侧出口电磁阀之间设有燃料电池氢气侧出口压力传感器；所述电气控制系统与鼓风机、氢泵、燃料电池氢气侧出口电磁阀、燃料电池氢气侧出口压力传感器、燃料电池氢气侧入口电磁阀和封闭容器压力传感器连接。

优选地，所述封闭容器与燃料电池氢气侧出口电磁阀之间设有球阀；所述封闭容器中设有温度传感器；封闭容器中设有液位传感器。

优选地，所述氢泵设有防爆功能组件。

优选地，所述封闭容器压力传感器通过电气控制系统与氢泵连接，控制封闭容器内压力处于微正压状态；所述燃料电池氢气侧出口压力传感器通过电气控制系统与燃料电池氢气侧出口电磁阀连接。

优选地，所述封闭容器中设有根据燃料电池产生电能的值结合电化学系统析氢反应产生的氢气量，再根据封闭容器压力、温度情况，分析计算得到封闭容器内氢气浓度的封闭容器内氢气浓度分析模块。

优选地，所述氢燃料电池中心电极的空气侧间隙中设有用于检测氢燃料电池温度的测温电阻。