[发明专利]一种固体氧化物燃料电池的加工设备

说明书

本发明属于电池的技术领域，公开了一种固体氧化物燃料电池的加工设备。该加工设备包括丙烷罐、空气罐、石英玻璃管和柱形管式炉；石英玻璃管为m形状，共有3个开口，两端开口为入口，中间开口为出口，石英玻璃管的中间出口段开有2个缺口；丙烷罐的进气管和空气罐的第一进气管汇合之后连接石英玻璃管的2个入口，空气罐的第二进气管连通柱形管式炉的内腔，石英玻璃管放置在柱形管式炉内部，石英玻璃管的入口和出口安装在柱形管式炉的侧壁，石英玻璃管的两端入口段内部放置有催化剂，在2个缺口位置放置固体氧化物燃料电池管，固体氧化物燃料电池管的外壁朝向柱形管式炉的内腔，固体氧化物燃料电池管的内壁连通石英玻璃管的中间出口段。

技术领域

本发明属于电池的技术领域，特别涉及一种固体氧化物燃料电池的加工设备。

背景技术

固体氧化物燃料电池(SOFC)是由两个电极和介于电极间的固体电解质组合而成，是一种将燃料氧化还原反应释放的化学能直接转换成电能的全固态电化学发电系统，SOFC具备燃料适用范围广、能量转化效率高、动力学过程快、环境友好等优势。

丙烷是常见的一种燃料，可由原油、天燃气或成品油中获取，且能量密度高，所以是一种十分适用于固体氧化物燃料电池的燃料。

已有的研究表明，直接使用丙烷作为固体氧化物燃料电池的燃料存在输出性能不够高、稳定性差、燃料利用率低等问题，最主要的原因在于现在大部分SOFC使用的的是镍基阳极材料，丙烷直接通入时在阳极上产生大量积碳，使阳极结构破坏，从而使电池的性能迅速衰减直到停止工作。

为了解决上述丙烷在电池阳极积碳的问题，许多研究者提出了使用外部重整火内部重整的方法将丙烷变为主要含H₂、CO等小分子的气体，然后将这些小分子气体输送到电池阳极发生电池反应。使用外部重整，大大增加了系统的复杂性。使用内部重整依旧存在重整催化剂由于碳沉积失活严重，需要多次更换等问题。

发明内容

为了克服现有技术的缺点与不足，本发明的目的在于提供一种固体氧化物燃料电池的加工设备，该设备一方面解决了现有技术中，用于催化产氢的催化剂，存在着比表面积小、积碳严重从而与燃料电池不匹配以及产氢率低、使用时间短等技术缺陷，另一方面解决了燃料电池容易产生积碳使电池失效以及燃料电池启动热量能耗较大的技术缺陷。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

固体氧化物燃料电池管的加工设备，包括丙烷罐、空气罐、石英玻璃管和柱形管式炉；

所述石英玻璃管为m形状，共有3个开口，两端开口为入口，中间开口为出口，石英玻璃管的中间出口段开有2个缺口；

所述丙烷罐的进气管和空气罐的第一进气管汇合之后连接石英玻璃管的2个入口，空气罐的第二进气管连通柱形管式炉的内腔，石英玻璃管放置在柱形管式炉内部，石英玻璃管的入口和出口安装在柱形管式炉的侧壁，石英玻璃管的两端入口段内部放置有催化剂，在2个缺口位置放置固体氧化物燃料电池管，固体氧化物燃料电池管的外壁朝向柱形管式炉的内腔，固体氧化物燃料电池管的内壁连通石英玻璃管的中间出口段，石英玻璃管的出口连接尾气处理装置；

所述固体氧化物燃料电池管的外壁为阴极，所述固体氧化物燃料电池管的内壁为阳极，阳极和阴极之间设有电解质；

所述柱形管式炉的内腔设置有温度检测器，丙烷罐的进气管、空气罐的第一进气管和第二进气管均设有阀门和浮子流量计。

所述催化剂是由以下按质量份数计的原料制备而成：六水合硝酸镍1-2份、六水合硝酸铈6-7份、氢氧化钠20-30份以及泡沫陶瓷1-3份。

所述泡沫陶瓷直径为5-10mm，长为40-60mm

所述催化剂是按照以下制备方法制备得到：

(1)将六水合硝酸镍、六水合硝酸铈、氢氧化钠溶于去离子水后，搅拌得到第一产物；