一种燃料电池尾气处理装置的制作方法

1.本实用新型属于尾气处理技术域，特别是涉及一种燃料电池尾气处理装置。


背景技术：

2.随着我国国民经济的持续增长，人民生活水平的不断提高，汽车已经成为人们出行的必备工具，随着城市雾霾化的增加，新能源汽车已经成为人们开发、使用的方向，而燃料电池汽车更成为人们向往的目标。国家正加大力度开发燃料电池汽车，氢气的安全不容忽视。
3.现有技术大多尾气处理装置聚焦于某一个方面，没有综合考虑尾气处理时噪音、加热、尾气处理的均匀性问题。如cn113193215a公开的一种燃料电池排水汽化装置及组成的车辆，在此专利中将空气尾排的汽水分离器与氢气尾排相结合，利用空气尾气稀释，但是此过程中并没有解决氢气的均匀性问题和加热问题，在出口仍然会检测到局部氢气浓度过高和冬天加热问题。又如cn213692130u公开的用于燃料电池系统的尾气排放装置，利用空气尾排稀释氢气，并四周通冷却水，保证冬天冷凝水不冻结，但是仍然无法克服空气和氢气混合过程中不均匀问题，造成出口局部氢气浓度高，或者氢气浓度不稳定。再如cn113161589a公开的一种质子交换膜燃料电池的尾氢处理装置，其氢氧混合性差，中心部位的氢气得不到充分的氧气进行反应，造成出口中心位置氢气浓度过高。
4.燃料电池汽车基本不产生二氧化碳，作为新一代新能源汽车，尾气中易燃的易爆的氢气成为关乎人们的生命安全，超过4％的情况下可能会发生爆炸，而本技术的目的就是让氢气再吸附材料中吸附、缓释，从而在进入壳体中进行充分的稀释，达到安全、高效的目的。


技术实现要素：

5.本实用新型提供了一种燃料电池尾气处理装置，解决了以上问题。
6.为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：
7.本实用新型的一种燃料电池尾气处理装置，包括与燃料电池空气尾气排出管通过空气入口管相连的消音器、与消音器尾部通过连接管相连的后处理腔室；
8.所述消音器底部连通有冷凝水外排管；
9.所述后处理腔室内设置有与连接管相连通的氢空混合室以及与氢空混合室相连通的氢气吸附室；
10.所述氢空混合室内横向设置有若干个钢管，所述钢管的外端部与汽水分离器的出口相连，所述汽水分离器与氢燃料电池的阳极尾排氢气相连；所述钢管外周侧均布开设有出气小孔；
11.所述氢气吸附室内填充有蜂窝沸石分子筛，所述氢气吸附室内侧壁及蜂窝沸石分子筛上均设置有氢气吸附层。
12.进一步地，所述消音器采用前宽后窄的圆锥形，所述消音器内等间距设置有用于
音量损耗的环片，与连接管相连的一端为窄侧。
13.进一步地，所述后处理腔室后侧开设有排气口，所述氢气吸附室与排气口之间设置有一段缓冲间距。
14.本实用新型相对于现有技术包括有以下有益效果：
15.本实用新型的燃料电池尾气处理装置结构简单，设计精巧，能够对燃料电池的空气尾气进行冷凝排水、高效消音，且与燃料电池的外排废氢进行稀释混合，利用空气尾排进行热量加热，并由吸附腔室进行废氢吸附以及再次除噪，使排出稳定、混合均匀、低浓度的混合氢，不会出现局部氢气浓度高的问题，降低了风险。
16.当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型的一种燃料电池尾气处理装置的结构示意图；
19.图2为图1中氢空混合室的结构示意图；
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
21.1-消音器，101-空气入口管，102-环片，103-冷凝水外排管，104-连接管，2-后处理腔室，201-排气口，3-氢空混合室，301-钢管，302-出气小孔，4-氢气吸附室。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“横向”、“外”、“周侧”、“内”、“后侧”等指示方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的组件或元件必须具有特定的方位，以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
24.请参阅图1-2所示，本实用新型的一种燃料电池尾气处理装置，包括与燃料电池空气尾气排出管通过空气入口管101相连的消音器1、与消音器1尾部通过连接管104相连的后处理腔室2，消音器1、后处理腔室2均安装于燃料电池空气尾气排除管后的保护外壳中；
25.消音器1底部连通有冷凝水外排管103，消音器1采用前宽后窄的圆锥形，消音器1内等间距设置有用于音量损耗的环片102，与连接管104相连的一端为窄侧，消音器1的圆锥形及带环片的结构能够有效对来自燃料电池空气尾气进行消声处理，减小噪音的产生；
26.后处理腔室2内设置有与连接管104相连通的氢空混合室3以及与氢空混合室3相连通的氢气吸附室4，氢气吸附室4内填充有蜂窝沸石分子筛，氢气吸附室4内侧壁及蜂窝沸石分子筛上均设置有氢气吸附层，吸附层具体采用的是多孔氨基树脂接枝聚合聚丙烯亚胺
构成的涂覆层，直接涂覆于氢气吸附室4内侧壁，以及将蜂窝沸石分子筛直接浸没于多孔氨基树脂接枝聚合聚丙烯亚胺涂料内获得；
27.氢空混合室3内横向设置有若干个钢管301，本具体实施例中具体为二十三个，钢管301的外端部与汽水分离器的出口相连，汽水分离器与氢燃料电池的阳极尾排氢气相连；钢管301外周侧均布开设有出气小孔302，能够将氢燃料电池在运行中多余的液态水和废气进行定期的处理，通过汽水分离器进行去除液态水，废气经过钢管301由出气小孔302排出，与经由连接管104来的空气尾气在氢空混合室3内部进行导流、扩压、扰流，使空气与定期排放的废氢进行混合，最后进入氢气吸附室4内由吸附层进行吸附；这一过程保证了燃料电池汽车尾气排氢浓度在开机、运行及关机中实时满足系统要求，对废氢在排入大气前做到了充分稀释的目的。
28.其中，后处理腔室2后侧开设有排气口201，氢气吸附室4与排气口之间设置有一段缓冲间距，该间距具体为氢气吸附室4长度的1/3；本具体实施例中，消音器1的长度为15cm，后处理腔室2整体长度为20cm，氢空混合室3长度为8cm，氢气吸附室4长度为9cm，氢气吸附室4与排气口之间设置的间距为3cm。
29.有益效果：
30.本实用新型的燃料电池尾气处理装置结构简单，设计精巧，能够对燃料电池的空气尾气进行冷凝排水、高效消音，且与燃料电池的外排废氢进行稀释混合，利用空气尾排进行热量加热，并由吸附腔室进行废氢吸附以及再次除噪，使排出稳定、混合均匀、低浓度的混合氢，不会出现局部氢气浓度高的问题，降低了风险。
31.以上公开的本实用新型优选实施例只是用于帮助阐述本实用新型。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。