去除一氧化碳的设备、具有其的氢燃料电池和车辆转让专利
申请号 : CN202010207078.6
文献号 : CN111403784B
文献日 : 2021-08-03
发明人 : 陈建兵 , 周利 , 许峻峰 , 官文静 , 蒋卫芳 , 王芳
申请人 : 中铁轨道交通装备有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种去除氢气中的一氧化碳的设备,其特征在于,包括:第一反应装置(1),其设置有腔室、向所述腔室中提供水蒸气的水蒸气生成模块、以及与所述腔室连通的氢气入口(11)和出口(12);
第二反应装置(2),其腔室中包含有氢氧化钙水溶液,第一、第二反应装置之间通过第一管道(13)连通,所述第一管道(13)的一端与第一反应装置(1)的出口(12)连通、另一端伸入到所述氢氧化钙水溶液中;
第三反应装置(3),第二、第三反应装置之间设置有输送模块,所述输送模块用于将第二反应装置(2)的腔室中的碳酸钙沉淀物输送至第三反应装置(3)中的腔室;第三反应装置(3)中设置有用于对所述碳酸钙沉淀物进行烘烤的烘烤模块,所述输送模块还用于将烘烤得到的氧化钙输送至第二反应装置(2)的腔室中;
第二管道(14),其入口端伸入第二反应装置(2)中,且入口端不伸入所述氢氧化钙水溶液中,其外侧包裹有制冷模块(4);
所述制冷模块(4)包括:套设于所述第二管道(14)外表面的冷凝管道(41),用于向所述冷凝管道(41)提供冷凝液的冷凝液提供模块(42);
在第二管道(14)的入口端指向出口端的方向上,其外侧依次包裹有所述制冷模块(4)和冷凝箱(5),所述冷凝箱(5)中设置有半导体制冷片,所述半导体制冷片的冷端与第二管道(14)接触;
控制模块和设置在所述第二管道(14)的出口端中的第二温度传感器(141),在第二温度传感器(141)所探测到的温度大于80℃时,控制所述半导体制冷片工作,且控制半导体制冷片的冷端的温度=Temp‑20*K;第二温度传感器(141)所探测到的温度为T,当60℃≤T≤
80℃时,控制所述半导体制冷片工作,且控制半导体制冷片的冷端的温度=Temp‑(T‑60)*K;在第二温度传感器(141)所探测到的温度小于60℃时,控制所述半导体制冷片停止工作;
其中,Temp<60℃,0
2.根据权利要求1所述的设备,其特征在于:在第一反应装置(1)中设置有温控模块,所述温控模块将第一反应装置(1)的腔室中的水蒸气的温度调整至800‑820℃。
3.一种氢燃料电池,其特征在于,包括:氢气罐(6)、权利要求1或2中的去除氢气中的一氧化碳的设备和氢燃料电池箱(7),所述氢气罐(6)连通所述设备中的第一反应装置(1)的入口,所述设备中的第二管道(14)的出口端连通所述氢燃料电池箱(7)。
4.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括权利要求3中所述的氢燃料电池。
说明书 :
去除一氧化碳的设备、具有其的氢燃料电池和车辆
技术领域
背景技术
扩散和电解质发生反应后,放出电子通过外部的负载到达阴极,从而能够提供电能。
毒,损坏氢燃料电池。
发明内容
以及与所述腔室连通的氢气入口和出口;第二反应装置,其腔室中包含有氢氧化钙水溶液,
第一、第二反应装置之间通过第一管道连通,所述第一管道的一端与第一反应装置的出口
连通、另一端伸入到所述氢氧化钙水溶液中;第三反应装置,第二、第三反应装置之间设置
有输送模块,所述输送模块用于将第二反应装置的腔室中的碳酸钙沉淀物输送至第三反应
装置中的腔室;第三反应装置中设置有用于对所述碳酸钙沉淀物进行烘烤的烘烤模块,所
述输送模块还用于将烘烤得到的氧化钙输送至第二反应装置的腔室中。
导体制冷片的冷端与第二管道接触。
半导体制冷片工作;在第二温度传感器所探测到的温度小于60℃时,控制所述半导体制冷
片停止工作。
备中的第二管道的出口端连通所述氢燃料电池箱。
会发生反应,从消除一氧化碳并得到二氧化碳,之后,在第二反应装置中,二氧化碳会和氢
氧化钙水溶液中的氢氧化钙发生反应,从而消除二氧化碳;综上所述,该设备能够去除氢气
中的一氧化碳。
附图说明
具体实施方式
换均包含在本发明的保护范围内。
间相对位置的术语可以旨在包括设备在使用或工作中除了图中所示方位以外的不同方位。
例如,如果将图中的设备翻转,则被描述为位于其他单元或特征“下方”或“之下”的单元将
位于其他单元或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以囊括上方和下方这两种方位。设
备可以以其他方式被定向(旋转90度或其他朝向),并相应地解释本文使用的与空间相关的
描述语。
此区分开。例如,第一反应装置可以被称为第二反应装置,并且类似地第二反应装置也可以
被称为第一反应装置,这并不背离本申请的保护范围。
解的是,此时,在合适的温度下,一氧化碳会与水蒸气发生化学反应,化学反应方程为:
述氢氧化钙水溶液中;
中设置有用于对所述碳酸钙沉淀物进行烘烤的烘烤模块,所述输送模块还用于将烘烤得到
的氧化钙输送至第二反应装置2的腔室中。
中的二氧化碳;之后CaCO3被输送模块输送到第三反应装置3中,在第三反应装置3的腔室
中,CaCO3被烘烤模块烘烤,从而得到CaO和CO2,之后,CaO会被输送模块输送到第二反应装置
2的腔室中,CaO会与氢氧化钙水溶液中的水进行化学反应:CaO+H2O=Ca(OH)2。
和第一温度传感器,该第一温度传感器用于探测腔室中的温度,当温度低于800℃时,控制
加热模块加热,当温度超过820℃时,控制加热模块停止加热,从而确保第一反应装置1中的
温度始终处于800℃‑820℃之间。这里,在第一反应装置1中,可以设置有氢燃料电池管理系
统,由氢燃料电池管理系统接收第一温度传感器所探测到的温度,且控制该加热模块的工
作和停止。
发生化学反应,可以理解的是,这会产生很多的热能,因而,第二反应装置2所流出的氢气的
温度有可能过高,为了便于氢燃料电池的使用,需要对该氢气进行降温。此外,可以理解的
是,虽然经过第一、第二和第三反应装置的处理之后,位于第二管道4的氢气中,仍然有可能
包含有一氧化碳和二氧化碳,使用制冷模块4给第二管道14制冷,也能够防止氢气和二氧化
碳发生逆反应(反应式为:CO2+H2==高温==CO+H2O)。
冷凝管道41提供冷凝液,如图1所示,冷凝管道41为套设于第二管道14外侧的管道(冷凝管
道与第二管道14的延伸方向一致),即冷凝液提供模块42向该冷凝管道41的一端提供温度
较低的冷凝液,温度较低的冷凝液在该冷凝管道的内侧与第二管道14的外侧之间的空间流
动,且温度逐步升高,之后,再从该冷凝管道的另一端流出,之后,该温度较高的冷凝液会流
入到冷凝液提供模块42中,冷凝液提供模块42会对冷凝液进行降温处理,最后得到温度较
低的冷凝液。这里,冷凝器提供模块42的工作的开启、停止、所输出的冷凝液的温度均可以
由氢燃料电池管理系统来控制。
第二管道14接触。这里,该出口端所流出的氢气是需要提供给氢燃料电池来使用的,且该氢
气需要保持在合适的温度,则可以使用冷凝箱5来调节所流出的氢气的温度。
作;在第二温度传感器141所探测到的温度小于60℃时,控制所述半导体制冷片停止工作。
可选的,该控制模块为上述的氢燃料电池管理系统。
到的温度小于60℃时,控制半导体制冷片停止工作,从而第二管道14中的氢气的温度会升
高,进而高于60℃;综上所述,第二管道14所流出的氢气的温度为60‑80℃。
体制冷片工作,且即控制半导体制冷片的冷端的温度=Temp‑(T‑60)*K,其中,Temp<60℃,0
的冷端的温度=Temp‑20*K。
1的入口,所述设备中的第二管道14的出口端连通所述氢燃料电池箱7。这里,氢燃料电池箱
7会使用氢气来产生电能。
明书作为一个整体,各实施方式中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可
以理解的其他实施方式。
或变更均应包含在本发明的保护范围之内。