阅读说明：本技术 一种汽车燃料电池用的氢气干燥器 (Hydrogen dryer for automobile fuel cell ) 是由 马志贤 于 2019-12-09 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种汽车燃料电池用的氢气干燥器。包括筒体,所述筒体的一侧设置有卸料口,所述筒体的另一侧设置有第一热电阻接口。该发明装置通过设置装料口和卸料口进行填充和更换分子筛粒和钯触媒作为反应媒介,将氢气进行脱氧处理并且在进行干燥处理,通过设置工作气进口和工作气出口作为氢气注入和循环的通道,是整个氢气循环干燥过滤过程中的回路,通过设置钯触媒能够将氢气的中少量氧气进行催化,重新反应成水,以提高氢气纯度,水份在通过分子筛粒吸附而进行脱水提纯,并分子筛粒能够进行在生,降低净化的成本,该发明装置能够有效的将氢气制备产生的少量氧气和水分进行吸附,在进行干燥处理,从而达到较高的纯度。(The invention discloses a hydrogen dryer for an automobile fuel cell. The thermal insulation barrel comprises a barrel body, wherein a discharge opening is formed in one side of the barrel body, and a first thermal resistance interface is formed in the other side of the barrel body. The device of the invention fills and changes molecular sieve particles and palladium catalyst as reaction media by arranging a charging opening and a discharging opening, performs deoxidation treatment on hydrogen and performs drying treatment, and uses a working gas inlet and a working gas outlet as a hydrogen injection and circulation channel, which is a loop in the whole hydrogen circulation drying and filtering process.)

一种汽车燃料电池用的氢气干燥器

本发明涉及汽车燃料电池的技术领域，特别涉及一种汽车燃料电池用的氢气干燥器。

背景技术

汽车燃料电池是用于燃料电池汽车，只需在五分钟内给电池灌满燃料，而不是等上几个小时来充满电；燃料电池汽车也是电动汽车，只不过“电池”是氢氧混合燃料电池；和普通化学电池相比，燃料电池可以补充燃料，通常是补充氢气；一些燃料电池能使用甲烷和汽油作为燃料，但通常是限制在电厂和叉车等工业领域使用。

因此在给汽车燃料电池补充氢气时，需要纯度较高、无氧且无水分的氢气，而目前氢气制备一般采用水电解形成氢气和氧气，生成的氢气中混杂了部分氧气，并且还含有较多的水分，无法直接作为燃料电池的补充。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种汽车燃料电池用的氢气干燥器，可以有效解决背景技术中的问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种汽车燃料电池用的氢气干燥器，包括筒体，所述筒体的一侧设置有卸料口，所述筒体的另一侧设置有第一热电阻接口，所述筒体的一端固定连接有第一椭圆封头，所述筒体的另一端固定连接有第二椭圆封头，所述筒体的内侧填充有分子筛粒，所述筒体的内侧设置有支承过滤托板，所述第一椭圆封头的一端设置有第二热电阻接口，所述第二椭圆封头的中部固定连接有中筒，所述第二椭圆封头的一侧设置有装料口和工作气进口，所述装料口的一端套接有接管，所述接管的一端固定连接有第一法兰盘，所述第一法兰盘通过螺柱螺母固定连接有法兰盖，所述中筒的内侧设置有内筒，所述中筒的一侧设置有工作气出口，所述中筒的一端通过缠绕垫固定连接有第二法兰盘，所述内筒的内侧设置有加热丝，所述内筒的一端固定连接有芒板，所述第二法兰盘的一侧通过螺钉固定连接有接线盒，所述接线盒的一侧设置有电缆接口，所述卸料口的外侧设置有六角闷头，所述加热丝的一侧设置有外壁地线。

进一步地，所述装料口为长闭口，始终通过第一法兰盘、螺柱螺母和法兰盖密封，定期开启法兰盖装填分子筛粒，然后装填钯触媒，直到筒体和中筒填充满，卸料口为长闭口，始终通过六角闷头密封。

进一步地，所述分子筛粒为分子筛13X，所述分子筛粒将通过的气流中的水分吸附，从而使得制备纯净的氢气。

进一步地，所述接线盒通过电缆接口将加热丝和外壁地线接入外部电源，所述接线盒采用全绝缘材质制作。

进一步地，所述加热丝采用裸露的L100mm电阻丝上，所述加热丝的外壁设置有加热套管，所述加热丝最佳承载电压为1.2KW/220V，所述加热套管中部填充有绝缘填充材料，所述绝缘填充材料优选玻璃纤维。

进一步地，所述工作气进口为含有杂质的氢气冲入，透过钯触媒进行脱氧，钯触媒会将氢气中混含的氧气进行催化，与氢气反应生成水，进而起到脱氧的效果，混合水份的氢气进入分子筛粒区，将氢气中剩余的水份吸附，透过支承过滤托板沿着中筒从工作气出口排出，所述工作气出口外接储气罐，用于纯净氢气储存。

进一步地，所述第一热电阻接口和第二热电阻接口均为热电阻座，能够通过进行外接电源起到快速的加热，协助加热丝进行分子筛粒的再生。

进一步地，所述支承过滤托板是整个中筒的支撑座，通过安装螺钉与中筒相固定用于限制中筒的位置，并且留有气缝作为氢气排出的通道。

进一步地，干燥器每工作24小时后，需进行分子筛粒再生；再生过程包括三部分：加热、冲洗、冷却，加热丝、第一热电阻接口和第二热电阻接口将分子筛粒加热至220摄氏度，在高温下高浓度的水蒸汽会严重破坏分子筛粒结构，因而在加热的同时，必须用氢气冲洗分子筛粒床层；再生后的分子筛粒吸附塔必须在冷却后才能进行吸附操作，用冷却气体冲洗分子筛粒床层时，注意使所用气体保持干燥洗净。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1.该发明装置通过设置装料口和卸料口进行填充和更换分子筛粒和钯触媒作为反应媒介，将氢气进行脱氧处理并且在进行干燥处理，已达到最纯净的氢气；

2.该发明装置通过设置加热丝、第一热电阻接口和第二热电阻接口作为整个结构的加热单元，既可以用于对氢气烘燥也可以对分子筛粒进行再生加热；

3.该发明装置通过设置工作气进口和工作气出口作为氢气注入和循环的通道，是整个氢气循环干燥过滤过程中的回路；

4.该发明装置通过设置钯触媒能够将氢气的中少量氧气进行催化，重新反应成水，以提高氢气纯度，水份在通过分子筛粒吸附而进行脱水提纯，并分子筛粒能够进行在生，降低净化的成本，保持分子筛粒的活性；

5.该发明装置能够有效的将氢气制备产生的少量氧气和水分进行吸附，在进行干燥处理，从而达到较高的纯度。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图2为本发明整体侧面结构示意图。

图3为本发明加热丝结构示意图。

图4为本发明支承过滤托板结构俯视图。

图5为本发明支承过滤托板结构侧视图。

图中：1、第一椭圆封头；2、卸料口；3、六角闷头；4、筒体；5、分子筛粒；6、中筒；7、内筒；8、加热丝；9、装料口；10、接管；11、第一法兰盘；12、螺柱螺母；13、法兰盖；14、电缆接口；15、接线盒；16、螺钉；17、缠绕垫；18、第二法兰盘；19、工作气出口；20、第二椭圆封头；21、第一热电阻接口；22、芒板；23、支承过滤托板；24、第二热电阻接口；25、工作气进口；26、加热套管；27、绝缘填充材料；28、外壁地线；29、安装螺钉；30、钯触媒。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1-5所示，一种汽车燃料电池用的氢气干燥器，包括筒体4，所述筒体4的一侧设置有卸料口2，所述筒体4的另一侧设置有第一热电阻接口21，所述筒体4的一端固定连接有第一椭圆封头1，所述筒体4的另一端固定连接有第二椭圆封头20，所述筒体4的内侧填充有分子筛粒5，所述筒体4的内侧设置有支承过滤托板23，所述第一椭圆封头1的一端设置有第二热电阻接口24，所述第二椭圆封头20的中部固定连接有中筒6，所述第二椭圆封头20的一侧设置有装料口9和工作气进口25，所述装料口9的一端套接有接管10，所述接管10的一端固定连接有第一法兰盘11，所述第一法兰盘11通过螺柱螺母12固定连接有法兰盖13，所述中筒6的内侧设置有内筒7，所述中筒6的一侧设置有工作气出口19，所述中筒6的一端通过缠绕垫17固定连接有第二法兰盘18，所述内筒7的内侧设置有加热丝8，所述内筒7的一端固定连接有芒板22，所述第二法兰盘18的一侧通过螺钉16固定连接有接线盒15，所述接线盒15的一侧设置有电缆接口14，所述卸料口2的外侧设置有六角闷头3，所述加热丝8的一侧设置有外壁地线28。

其中，所述装料口9为长闭口，始终通过第一法兰盘11、螺柱螺母12和法兰盖13密封，定期开启法兰盖13装填分子筛粒5，然后装填钯触媒30，直到筒体4和中筒6填充满，卸料口2为长闭口，始终通过六角闷头3密封，通过设置装料口9能添加钯触媒30和分子筛粒5作为过滤材料，并且能够便携添加和更换，便携性高，反应效果好。

其中，所述分子筛粒5为分子筛13X，所述分子筛粒5将通过的气流中的水分吸附，从而使得制备纯净的氢气，作为水分吸附单元的分子筛粒5能够进行再生复原，保持循环降低成本，并且始终保持吸附力。

其中，所述接线盒15通过电缆接口14将加热丝8和外壁地线28接入外部电源，所述接线盒15采用全绝缘材质制作，通过设置接线盒15能够起到对加热丝8的供电，并且外壁地线28保障其用电安全。

其中，所述加热丝8采用裸露的L100mm电阻丝上，所述加热丝8的外壁设置有加热套管26，所述加热丝8最佳承载电压为1.2KW/220V，所述加热套管26中部填充有绝缘填充材料27，所述绝缘填充材料27优选玻璃纤维，通过设置加热丝8作为分子筛粒5的再生单元，起到快速升温复原作用。

其中，所述工作气进口25为含有杂质的氢气冲入，透过钯触媒30进行脱氧，钯触媒30会将氢气中混含的氧气进行催化，与氢气反应生成水，进而起到脱氧的效果，混合水份的氢气进入分子筛粒5区，将氢气中剩余的水份吸附，透过支承过滤托板23沿着中筒6从工作气出口19排出，所述工作气出口19外接储气罐，用于纯净氢气储存，通过设置工作气进口25作为混杂氢气的输入位置，能够最先接触钯触媒30进行脱氧，在通过分子筛粒5进行除水能够起到有效的有效的过滤作用。

其中，所述第一热电阻接口21和第二热电阻接口24均为热电阻座，能够通过进行外接电源起到快速的加热，协助加热丝8进行分子筛粒5的再生，通过设置第一热电阻接口21和第二热电阻接口24作为备用的加热源，能够最直接的进行再生循环加热。

其中，所述支承过滤托板23是整个中筒6的支撑座，通过安装螺钉29与中筒6相固定用于限制中筒6的位置，并且留有气缝作为氢气排出的通道，通过设置支承过滤托板23作为中筒6的固定单元，也是氢气排出的通道。

其中，干燥器每工作24小时后，需进行分子筛粒5再生；再生过程包括三部分：加热、冲洗、冷却，加热丝8、第一热电阻接口21和第二热电阻接口24将分子筛粒5加热至220摄氏度，在高温下高浓度的水蒸汽会严重破坏分子筛粒5结构，因而在加热的同时，必须用氢气冲洗分子筛粒5床层；再生后的分子筛粒5吸附塔必须在冷却后才能进行吸附操作，用冷却气体冲洗分子筛粒5床层时，注意使所用气体保持干燥洗净，再生循环能够有效的降低分子筛粒5的消耗，从而降低成本。

需要说明的是，本发明为一种汽车燃料电池用的氢气干燥器，

使用步骤：操作人员拆卸螺柱螺母12，打开法兰盖13，依次通过装料口9注入分子筛粒5和钯触媒30，关闭法兰盖13，将氢气电离装置的出气管路接在工作气进口25，混合的气体经过钯触媒30将氢气中混含的氧气进行催化，与氢气反应生成水，进而起到脱氧的效果，混合水份的氢气进入分子筛粒5区，将氢气中的水份吸附，透过支承过滤托板23沿着中筒6从工作气出口19排出到储气罐储藏，使用24小时后，关闭工作气进口25，开启加热丝8、第一热电阻接口21和第二热电阻接口24，使得分子筛粒5达到220摄氏度，在高温下高浓度的水蒸汽会严重破坏分子筛粒5结构，因而在加热的同时，开启工作气出口19反向排气使得部分氢气冲洗分子筛粒5床层，冲洗后进行冷却在开启工作气进口25进行吸附操作，本装置能够有效地提高氢气纯度，以满足汽车用燃料电池的需求，同时还有分子筛粒5再生、活化功能，能将分子筛粒5在干燥器内活化、再生，重复使用，能节约成本，提高工作效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。