[发明专利]一种氢气催化燃烧消氢装置

说明书

本发明涉及一种氢气催化燃烧消氢装置，包括内部形成有反应腔的壳体以及内置于反应腔的催化板，壳体上开设有连通反应腔的氢气进口、空气进口以及废气出口，催化板内形成有连通反应腔外部的冷却流道，供以通入冷却液来冷却反应腔。实施本发明实施例，具有如下有益效果：本氢气催化燃烧消氢装置在催化板内形成连通反应腔外部的冷却流道，供以通入冷却液来冷却反应腔，带走氢气催化反应放出的多余热量，使得反应腔内温度维持在适于催化反应进行的安全温度内，消除了安全隐患。

技术领域

本发明涉及氢气催化燃烧技术领域，尤其涉及一种氢气催化燃烧消氢装置。

背景技术

氢气无论燃烧还是通过燃料电池的电化学反应，产物只有水，没有传统能源利用所产生的污染物及碳排放。此外，生成的水还可继续制氢，反复循环使用，真正实现低碳甚至零碳排放，有效缓解温室效应和环境污染，是理想的清洁能源。

但是氢气分子量小，在系统中易泄露，此外，燃料电池系统尾气中以及液氢储存过程中也会存在一定量的氢气释放。氢气的爆炸极限为4％～75％，当环境中存在氢气逸出，尤其是在封闭环境中时，短时间内其浓度可能会快速升高，造成极大的安全隐患。

氢气在钯、铂等贵金属催化剂存在的条件下，可以与空气在低温下实现无焰催化燃烧，具有燃烧效率高、无氮氧化物排放等优点。因此基于催化燃烧技术，设计出一种高效消氢装置十分必要。

专利201610916611.X提出了一种分布式非能动消氢装置，没有换热结构设计，在大流量氢气工况下，氢氧的复合反应释热可能会引发氢气爆燃风险。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种氢气催化燃烧消氢装置，用以解决现有技术中消氢装置缺乏换热设计，氢气催化反应放出的热量堆积存在安全风险的技术问题。

本发明提供一种氢气催化燃烧消氢装置，该氢气催化燃烧消氢装置包括：内部形成有反应腔的壳体以及内置于反应腔的催化板，壳体上开设有连通反应腔的氢气进口、空气进口以及废气出口，催化板内形成有连通反应腔外部的冷却流道，供以通入冷却液来冷却反应腔。

进一步的，壳体包括内部形成有混合气流道的氢空混合板，混合气流道连通反应腔，氢气进口与空气进口分别连通混合气流道，混合气流道供以预混合氢气与空气。

进一步的，氢空混合板内还形成有氢气流道、空气流道、氢气进气流道以及空气进气流道，氢气进口连通氢气流道，空气进口连通空气流道，氢气进气流道连通氢气流道与混合气流道，空气进气流道连通空气流道与混合气流道。

进一步的，氢气催化燃烧消氢装置还包括内置于反应腔的混合气分配板，混合气分配板包括泡沫金属板以及包裹泡沫金属板的多孔板，多孔板上开设有多个排气孔，泡沫金属板连通混合气流道以及排气孔。

进一步的，混合气分配板布置于两块催化板之间。

进一步的，催化板包括催化流道板以及夹设于催化流道板两侧的催化隔板，催化流道板内形成有冷却流道，催化隔板朝向混合气分配板的表面涂覆有壁载型催化剂。

进一步的，壳体还包括内部形成有互不连通的低温流道和高温流道的换热板，换热板上开设有连通低温流道的冷却液进口以及连通高温流道的冷却液出口，冷却流道两端分别连通低温流道以及高温流道。

进一步的，氢气催化燃烧消氢装置还包括流体连接器，泡沫金属板通过流体连接器可拆卸连通混合气流道；冷却流道两端通过流体连接器分别连通低温流道以及高温流道。

进一步的，流体连接器为盲插式流体连接器，包括可拆卸连接的公接头与母接头。

进一步的，氢气催化燃烧消氢装置还包括测温装置，测温装置的测量端布置于反应腔内供以测量反应腔的温度。