一种用于直接液体进料燃料电池系统的气液分离器

摘要

本发明属于高能量电源技术。本发明涉及一种用于直接液体供料燃料电池系统的气液分离器。该气液分离器包括：与电堆阴极冷凝器出口相连的空气/水分离腔，内设螺旋型分离棒，上方有气体排出口；与电堆阳极出口相连的CO2分离腔，腔体为双层结构，内腔由正方体削去顶角后并覆盖上憎水性膜或憎水性多孔材料形成，内设有纯燃料(高浓度燃料)进口，混合燃料出口及液位传感器；将上述腔体连接起来的中间腔，中间腔与空气/水分离腔的连接部位设有憎水性膜或憎水性多孔材料，中间腔与CO2分离腔外腔相连通，腔内设置有液体单向流动阀或微型泵。本发明与现有技术相比，集成度高、结构紧凑，可以在任意方向正常运行，适用于直接液体供料燃料电池系统。

主权项

一种用于直接液体进料燃料电池系统的气液分离器，其特征在于：从上到下依次包括空气/水分离腔、中间腔和CO2/燃料混合液分离腔，中间腔将空气/水分离腔和CO2/燃料混合液分离腔从上至下连接在一起；空气/水分离腔的侧壁上设置有气液混合物进口，其与电堆阴极冷凝器出口相连，用于分离液态水和空气，在腔体内部靠近气液混合物进口处设置有螺旋型分离棒，在空气/水分离腔腔体的上部壁面上设置有气体排出口，气体排出口上覆盖或封堵憎水性膜或憎水性多孔材料；CO2/燃料混合液分离腔的底部或侧壁上设置有气液混合物入口、与纯燃料或高浓度燃料进料泵相连接的燃料进口以及与电堆阳极进口管路相连接的燃料混合液出口，气液混合物入口与电堆阳极出口管路相连，用于分离未反应的燃料混合液和CO2气体；CO2/燃料混合液分离腔的腔体中部设置有一独立的密闭的腔体，形成具有内腔和外腔的内外双层的腔体结构，内腔为几何中心对称的多面体或球体，在内腔的腔体壁面上设置有4个或4个以上的由憎水性膜或憎水性多孔材料覆盖或封堵的孔，这些孔于腔体壁面上相对于内腔的几何中心均匀对称地排布；于内腔中设置有液位传感器，液位传感器的探头位于内腔的几何中心；燃料混合液出口经一连接软管与内腔的几何中心相连通，即连接软管的一端与燃料混合液出口相连，另一端设置于内腔的几何中心处，且管口端与内腔的几何中心活动连接，在管口端设置有配重；中间腔与空气/水分离腔间通过隔板连接，隔板上开设置有孔，所开设的孔上覆盖或封堵有憎水性膜或憎水性多孔材料，在中间腔腔体内设置有控制水流从空气/水分离腔至CO2/燃料混合液分离腔内腔的液体单向流动阀或微型泵；中间腔与CO2/燃料混合液分离腔的外腔相连通，即两腔体间不设隔板或设置带孔的隔板。