專利名稱：一種氣體凈化裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種氣體凈化裝置，具體地講是涉及一種氣體除水除堿裝置。
背景技術：
由于儲氫材料硼氫化鈉具有儲氫量高、存儲安全、使用方便、環境友好、產生的氫氣純 度高等優勢，近來，將硼氫化鈉作為儲氫載體用于供氫裝置已經引起了人們的極大興趣和深 入研究。
由于硼氫化鈉制氫為放熱反應，反應溫度高達76 ， H2逸出過程中夾帶大量水蒸氣及堿 霧，相對濕度接近100%，如果直接供給質子交換膜燃料電池使用，受電堆實際工作溫度的影 響，夾帶大量水蒸氣的氫氣會在電堆內部冷卻，產生大量冷凝水阻礙H2的擴散，因此需要根 據電堆的工作溫度對反應器出口氣體進行冷卻，使之低于電堆工作溫度，冷卻過程中產生的 冷凝水同樣會堵塞H2的進氣通道，需要在進電堆前預先去除，堿霧的存在會嚴重影響質子交 換膜燃料電池的性能及壽命，因此必須對硼氫化鈉水解產生的氫氣進行凈化，適度冷卻同時 去除冷凝水和堿霧，以保證燃料電池的正常運行。如果直接添加吸水材料吸收冷凝水，吸水 材料吸水后可能導致體積膨脹或液態水累積從而產生較大氣阻，不利于氫氣發生體系和燃料 電池系統的穩定。
中國專利公開號為CN 2305409Y報道了水解制氫裝置中氫氣的凈化除堿問題，選用水冷 及洗滌方式除堿，這種方式需要外接水源，而且該方式體積不足夠緊湊，不適用于便攜式氫 氣發生器及燃料電池設備。
實用新型內容
本實用新型要解決的技術問題是提供一種有效去除氣體冷卻過程產生的冷凝水、除堿效 果好、結構緊湊、不受方向性限制的氣體凈化裝置。
3為解決上述技術問題，本實用新型的發明人在現有技術的基礎上進行了大量的研究和創 造性的勞動，研制出了一種氣體凈化裝置，包括采用套管式結構組裝在一起的除水管和除堿 管、氣體進口、氣體出口，所述的除水管設于內層，所述的除堿管設于外層；所述除水管內 設有吸水材料，所述的除堿管內設有除堿材料；所述的氣體進口和氣體出口設于氣體凈化裝 置的一端，分別與除水管和除堿管相通；所述的氣體凈化裝置的另一端還設有氣室，所述氣 室與除水管和除堿管相通。
所述的除水管內部設有中空的氣體通道。
所述的氣室與氣體凈化裝置之間為可拆卸連接。
所述的吸水材料可以為高吸水性樹脂、吸水紙、脫脂棉、無塵紙、海綿、分子篩中的一 種或幾種的混合物。
所述的除堿材料可以為固體超強酸或離子交換樹脂。
本實用新型是一種氣體凈化裝置，具體講是適用于燃料電池裝置的氫氣除水除堿裝置。 本實用新型的除水管和除堿管采用嵌套在一起的套管結構組裝，使其結構緊湊，體積小，特 別適用于便攜式燃料電池裝置的氣體凈化。如果設備對體積的要求不是很高，除水管和除堿 管還可以串聯組裝在一起。氣體進口與設于內層的除水管相連通，即硼氫化鈉水解后產生的 氫氣經過冷卻后首先進入除水管，在吸水材料的作用下，除去冷卻產生的冷凝水，同時也可 以去除部分冷凝下來的堿霧，這樣可以減輕后續除堿管的除堿壓力，雙重除堿相結合使除堿 效果更好。除水管內壁設有吸水材料，其中間設有中空的氣體通道，氣體可以由此通過，同 時該氣體通道還是吸水材料吸水后體積膨脹的備用空間，防止由于吸水材料膨脹導致氣路受 阻，影響氫氣的產生和燃料電池的正常工作。經過除水管除去冷凝水的氣體，從氣室進入除 堿管，在除堿材料的作用下，去除氣體中剩余的堿霧，然后從氣體出口排出，凈化后的氣體 可以直接供給質子交換膜燃料電池使用。所述氣室與氣體凈化裝置之間是可拆卸組裝在一起 ，拆下氣室可以很方便的更換除水管內的吸水材料和除堿管內的除堿材料。
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。
圖l是本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
4如
圖1所示，本實用新型包括采用套管式結構組裝在一起的除水管4和除堿管6、氣體進 口l、氣體出口2，所述的除水管4設于內層，所述的除堿管6設于外層；所述除水管4內設有 吸水材料，所述的除堿管6內設有除堿材料；所述的氣體進口1和氣體出口2設于氣體凈化裝 置的一端，分別與除水管4和除堿管6相通；所述的氣體凈化裝置的另一端還設有氣室5，所 述氣室5與除水管4和除堿管6相通。除水管4內壁設有吸水材料，其中間設有中空的氣體通道 3。所述氣室5與氣體裝置之間是可拆卸組裝在一起，拆下氣室5可以很方便的更換除水管內 的吸水材料和除堿管內的除堿材料。
硼氫化鈉水解后產生的含有水氣及堿霧的氫氣，經冷卻后，從本實用新型氣體凈化裝置 的氣體進口1進入除水管4，吸水材料設于除水管4管壁，且設成中空狀，中空部分即為氣體 通道3，氣體可從其中通過，氣體中夾帶的冷凝水可被吸水材料吸收或吸附，吸水材料吸收 水分之后， 一般會體積膨脹，因此中空部分的氣體通道3還可以作為吸水材料吸水后體積膨 脹的備用空間，以防止由于吸水材料膨脹導致氣路受阻，影響氫氣的產生和燃料電池的正常 工作。經過除水管4去除冷凝水的氣體進入凈化裝置另一端設置的氣室5，氣室5通過多孔隔 板與除水管4和除堿管6相通，氣體經過氣室5進入除堿管6，在除堿材料作用下除去堿霧，最 后凈化后的氣體由氣體出口2處排出，可以直接供給質子交換膜燃料電池使用。
氣室5可拆卸設于氣體凈化裝置中與氣體進出口相對的一端，可以通過螺紋與氣體凈化 裝置本體之間實現密封連接。當吸水材料和除堿材料失效后，可以將氣室5拆卸下來，很方 便的更換其中的吸水材料和除堿材料，然后繼續下一次的氣體凈化。
權利要求權利要求1一種氣體凈化裝置，其特征在于包括采用套管式結構組裝在一起的除水管(4)和除堿管(6)、氣體進口(1)、氣體出口(2)，所述的除水管(4)設于內層，所述的除堿管(6)設于外層；所述除水管(4)內設有吸水材料，所述的除堿管(6)內設有除堿材料；所述的氣體進口(1)和氣體出口(2)設于氣體凈化裝置的一端，分別與除水管(4)和除堿管(6)相通；所述的氣體凈化裝置的另一端設有氣室(5)，所述氣室(5)與除水管(4)和除堿管(6)相通。
2.根據權利要求l所述的氣體凈化裝置，其特征在于所述除水管(4 )內部設有中空的氣體通道(3)。
3.根據權利要求l所述的氣體凈化裝置，其特征在于所述氣室(5) 與氣體凈化裝置之間為可拆卸連接。
專利摘要本實用新型公開了一種氣體凈化裝置，它包括采用套管式結構組裝在一起的除水管(4)和除堿管(6)、氣體進口(1)、氣體出口(2)，所述的除水管(4)設于內層，所述的除堿管(6)設于外層；所述除水管(4)內設有吸水材料，所述的除堿管(6)內設有除堿材料；所述的氣體進口(1)和氣體出口(2)設于氣體凈化裝置的一端，分別與除水管(4)和除堿管(6)相通；所述的氣體凈化裝置的另一端還設有氣室(5)，所述氣室(5)與除水管(4)和除堿管(6)相通。本實用新型具有能有效去除氣體冷卻過程產生的冷凝水、除堿效果好、結構緊湊、不受方向性限制的優點，尤其適用于便攜式燃料電池領域。
文檔編號C01B3/50GK201272690SQ20082030071
公開日2009年7月15日 申請日期2008年5月9日 優先權日2008年5月9日
發明者王玉曉, 白永格, 鋼 肖 申請人:漢能科技有限公司