尾气处理装置及氢气发电系统的制作方法

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1.本技术属于尾气处理技术领域，更具体地说，是涉及一种尾气处理装置及氢气发电系统。

背景技术：

2.随着国内新能源系统的普及和发展，氢燃料电池的发展越来越快。其中甲醇制氢技术也在不断发展。甲醇制氢过程中由于甲醇含有碳元素，最终反应生成物除去氢气外，还有二氧化碳和水蒸气等。需要通过尾气处理装置吸收二氧化碳，减少碳排放，实现碳中和。
3.在现有的二氧化碳尾气处理领域中，大部分的尾气处理装置的工作原理都是直接向氢氧化钠溶液中排入待处理的二氧化碳气体，接着二氧化碳气体，从而二氧化碳与氢氧化钠发生化学反应生成碳酸钠和水，或者生成碳酸氢钠，从而避免二氧化碳排放到空气中，但是，由于二氧化碳是气体，而氢氧化钠溶液是液体，在现有的处理方法中，排入到氢氧化钠溶液里面的二氧化碳气体会很快从溶液的上表面离开，使得二氧化碳气体在短时间里面难以充分与溶液发生化学反应，从而导致有较多未发生化学反应的二氧化碳气体排出到外部空气中。

技术实现要素：

4.本技术实施例的目的在于提供一种尾气处理装置，以解决现有技术中的尾气处理装置中的待处理尾气与反应溶液在短时间里面难以充分发生反应，从而导致较多未发生化学反应的二氧化碳气体排出到外部空气中的技术问题。
5.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种尾气处理装置，包括：反应体，所述反应体内形成有反应腔；尾气管，所述尾气管用于传输待处理的二氧化碳气体，所述尾气管靠近所述反应体的一端为排气端，所述排气端设置所述反应体的顶部上，并与所述反应腔连通；输液管，所述输液管靠近反应体的一端为雾化端，所述雾化端设置在所述反应体的底部上，并与所述反应腔连通，且所述雾化端与所述排气端相向设置，所述雾化端上设有雾化喷头；储液组件，所述储液组件与所述输液管远离所述雾化端的一端连通，用于储存氢氧化钠溶液。
6.本技术提供的尾气处理装置的有益效果在于：与现有技术相比，本技术的尾气处理装置通过将尾气管的排气端与反应腔连通，将输液管的雾化端设置在反应腔的底部，将尾气管的排气端设置在反应腔的顶部，由于经排气端排出的二氧化碳气体密度大于空气，所以待处理的二氧化碳气体会在重力作用下朝着反应腔的底部移动，从而与设置在反应腔底部的雾化端中排出的雾化状态氢氧化钠溶液充分混合，从而有利于减少未发生化学反应的二氧化碳气体排放到空气中，并且雾化端与排气端相向设置，从而从排气端中排出的二氧化碳气体朝向雾化端排放，雾化端中排出的氢氧化钠溶液朝向排气端排放，使得待处理的二氧化碳气体与氢氧化钠溶氧能够更加充分的混合，有利于进一步减少尾气处理装置中的二氧化碳的排放量。
7.在其中一个实施例中，所述反应腔为顶部宽底部窄的锥状结构。
8.在其中一个实施例中，所述排气端设置在所述雾化端的高度方向上，以使所述排气端排出的气体能够在重力作用下与所述雾化端排出的雾化液体充分反应。
9.在其中一个实施例中，所述尾气处理装置还包括有收集箱，所述反应体上设有排料口，所述排料口与所述收集箱连通。
10.在其中一个实施例中，所述收集箱上开设有排气孔。
11.在其中一个实施例中，所述储液组件包括有储液罐和增压器，所述增压器分别与所述输液管和所述储液罐连通，所述增压器用于将所述储液罐内的液体通过所述输液管传输到所述反应腔内。
12.在其中一个实施例中，所述储液罐上设有用于添加氢氧化钠溶液的加注口。
13.在其中一个实施例中，所述排气端上设有多个喷气嘴，多个所述喷气嘴间隔设置。
14.本技术的第二技术方案，提供一种氢气发电系统，所述氢气发电系统包括上述任一项实施例中的尾气处理装置。
15.由于上述氢气发电系统采用了上述任一项实施例所述的尾气处理装置，所以在氢气发电装置发电过程中产生的二氧化碳气体，能够更充分地与反应腔中的氢氧化钠溶液混合发生化学反应，从而尽可能减少尾气处理装置中的二氧化碳的排放量。
16.在其中一个实施例中，所述氢气发电系统还包括有制氢设备和氢燃料电池，所述制氢设备与所述尾气管远离所述排气端的一端连接，所述氢燃料电池与所述制氢设备之间设有氢气输送管，所述制氢设备中产生的氢气能够通过氢气输送管传输到氢燃料电池中。
附图说明
17.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本技术实施例提供的尾气处理装置的立体示意图；
19.图2为图1中示出的尾气处理装置的正视图；
20.图3为图2中示出的a处的放大图。
21.其中，图中各附图标记：
22.10、反应体；11、反应腔；12、排料口；
23.20、尾气管；21、排气端；211、喷气嘴；
24.30、输液管；31、雾化端；
25.40、储液组件；41、储液罐；42、增压器；411、加注口；
26.50、收集箱；51、排气孔；
27.60、制氢设备；
28.70、氢燃料电池。
具体实施方式
29.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结
合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
30.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。
31.需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制。
32.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
34.请一并参阅图1至图3，现对本技术实施例提供的尾气处理装置进行说明。所述尾气处理装置，包括反应体10、尾气管20、输液管30和储液组件40。
35.反应体10内形成有反应腔11；尾气管20用于传输待处理的二氧化碳气体，尾气管20靠近反应体10的一端为排气端21，排气端21设置反应体10的顶部上，并与反应腔11连通；输液管30靠近反应体10的一端为雾化端31，雾化端31设置在反应体10的底部上，并与反应腔11连通，且雾化端31与排气端21相向设置，雾化端31上设有雾化喷头；储液组件40与输液管30远离雾化端31的一端连通，用于储存氢氧化钠溶液。
36.如图2和图3所示，反应体10内形成有用于进行去除尾气的化学反应的反应腔11，尾气管20用于传输待处理的二氧化碳气体，尾气管20靠近反应体10的一端为排气端21，排气端21设置在反应体10的顶部，并与反应腔11相互连通，排气端21中排出的气体从反应腔11的顶部进入，输液管30靠近反应体10的一端雾化端31，雾化端31设置在反应体10的底部位置，并且与反应腔11相互连通，雾化端31与排气端21相向设置，具体就是雾化端31面向的方向与排气端21面向的方向相反，使得分别二者中排放出来的氢氧化钠和二氧化碳的初始方向朝向对方，雾化端31上设有雾化喷头，雾化喷头能够将氢氧化钠溶液以雾化状态排放到反应腔11中。储液组件40用于储存氢氧化钠溶液，储液组件40与输液管30远离雾化端31的一端连通，储液组件40中的氢氧化钠溶液能够通过输液管30传输到反应腔11中。
37.本技术提供的尾气处理装置，与现有技术相比，本技术的尾气处理装置通过将尾气管20的排气端21与反应腔11连通，将输液管30的雾化端31设置在反应腔11的底部，将尾气管20的排气端21设置在反应腔11的顶部，由于排气端21排出的二氧化碳气体密度大于空气，所以待处理的二氧化碳气体会在重力作用下朝着反应腔11的底部移动，从而与设置在反应腔11底部的雾化端31中排出的雾化状态氢氧化钠溶液充分混合，从而有利于减少未发生化学反应的二氧化碳气体排放到空气中，并且雾化端31与排气端21相向设置，从而从排气端21中排出的二氧化碳气体朝向雾化端31排放，雾化端31中排出的氢氧化钠溶液朝向排气端21排放，使得待处理的二氧化碳气体与氢氧化钠溶氧能够更加充分的混合，有利于进
一步减少尾气处理装置中的二氧化碳的排放量。
38.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图3，反应腔11为顶部宽底部窄的锥状结构。
39.具体地，反应腔11为方型的漏斗状结构，由于反应腔11中主要发生化学反应的两种物质是二氧化碳气体和氢氧化钠溶液，其中二氧化碳气体的密度大于空气，所以当将二氧化碳排放到反应腔11内部之后，二氧化碳会下沉至反应腔11的底部，同时，雾化端31设置在反应腔11的底部，通过将反应腔11设置呈顶部宽底部窄的锥状结构，使得排放到反应腔11中的二氧化碳气体在下沉的过程中会顺着反应腔11的形状汇聚到相对较窄的底部，即汇集到雾化端31的位置处，从而避免二氧化碳气体分散到反应腔11底部的其他位置处，反应腔11中的二氧化碳气体就可以充分与氢氧化钠气体反应，避免再次排放到外部环境中。
40.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图3，排气端21与雾化端31同轴心设置，以使排气端21排出的气体能够在重力作用下与雾化端31排出的雾化液体充分反应。
41.具体地，排气端21位于雾化端31的正上方，由于排气端21排出的二氧化碳气体会以排气端21为圆心向周围扩散，同理，雾化端31排出的雾化状态的氢氧化钠溶液也会以雾化端31为圆心向周围扩散，同时，雾化端31和排气端21相向设置，二氧化碳气体受到的重力作用的方向与排气端21靠近雾化端31的方向相同，从而二氧化碳气体在重力作用下会朝着靠近雾化端31的方向移动，使得二氧化碳气体会在重力作用的辅助下与氢氧化钠溶液充分混合，更进一步地促使二氧化碳气体与氢氧化钠溶液充分混合。
42.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图1和图2，尾气处理装置还包括有收集箱50，反应体10上设有排料口12，排料口12与收集箱50连通。
43.具体地，排料口12设置在反应腔11的底部，反应腔11中多余的氢氧化钠溶液和反应生成的碳酸钠均可排放到收集箱50中，同时，尾气中除二氧化碳以外其他的气体和还有极少部分未完全与氢氧化钠反应的二氧化碳气体也可以通过排料口12排入到收集箱50中。
44.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图1和图2，收集箱50上开设有排气孔51。
45.具体地，通过在收集箱50上开设有排气孔51，能够将收集箱50中的气体排出到外面，在随着收集箱50内的液体和气体不断增加的过程中，保持收集箱50内的气压稳定，使得反应腔11中的液体和气体能够稳定地排入到收集箱50中。
46.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图1和图2，储液组件40包括有储液罐41和增压器42，增压器42分别与输液管30和储液罐41连通，增压器42用于将储液罐41内的液体通过输液管30传输到反应腔11内。
47.具体地，储液罐41内储存有氢氧化钠溶液，增压器42设置在储液罐41上，增压器42与储液罐41之间设有安装支架，安装支架能够辅助增压器42固定安装在储液罐41上，增压器42分别于输液管30和储液罐41连通，当需要将储液罐41中的氢氧化钠溶液通过输液管30传输到反应腔11中的时候，启动增压器42，接着储液罐41中气压增加，然后通过储液罐41与外部的压力差，使得储液罐41中的氢氧化钠溶液通过输液管30传输到反应腔11中与二氧化碳气体发生化学反应，当工作人员需要停止供给氢氧化钠溶液时，直接关闭增压器42，即可停止继续向反应腔11中传输氢氧化钠溶液。
48.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图1和图2，储液罐41上设有用于添加氢氧化钠溶液的加注口411。
49.具体地，加注口411上设有密封盖，当工作人员需要向储液罐41中添加氢氧化钠溶液的时候，打开密封盖即可加注，当增压器42工作时，需要将密封盖盖设在加注口411上，从而保证增压器42正常工作。
50.在本技术的一个实施例中，请一并参阅图1和图2，排气端21上设有多个喷气嘴211，多个喷气嘴211间隔设置。
51.具体地，排气端21为半球面结构，排气端21上设有多个喷气嘴211，多个喷漆嘴沿半球面间隔分布，通过在排气端21上设有多个喷气嘴211能够将二氧化碳气体沿着半球面的多个方向排出到反应腔11中，从而排出到反应腔11中的二氧化碳气体能够分散地朝着多个方向填充到反应腔11中，更进一步地促使二氧化碳气体与氢氧化钠溶液充分混合。
52.本技术还提供一种氢气发电系统，所述氢气发电系统包括上述任一个实施例中的尾气处理装置，因而至少具有上述实施例的尾气处理装置的所有有益效果，在此不再一一赘述。
53.本技术提供的氢气发电系统，采用了上述实施例中的尾气处理装置，所以在氢气发电装置发电过程中产生的二氧化碳气体，能够更充分地与反应腔11中的氢氧化钠溶液混合发生化学反应，从而尽可能减少尾气处理装置中的二氧化碳的排放量。
54.在本技术的一个实施例中，氢气发电系统还包括有制氢设备60和氢燃料电池70，制氢设备60与尾气管20远离排气端21的一端连接，氢燃料电池70与制氢设备60之间设有氢气输送管，制氢设备60中产生的氢气能够通过氢气输送管传输到氢燃料电池70中。
55.具体的发电原理如下：制氢设备60中产生的氢气传输到氢燃料电池70中，氢燃料电池70以氢气作为原料产生电能，制氢设备60在中产生的氢气的同时还产生有二氧化碳等尾气，制氢设备60中产生的尾气通过尾气管20传输到尾气处理装置中进行尾气处理，尾气处理装置主要用于去除尾气中的二氧化碳气体，以减少碳排放。
56.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种尾气处理装置，其特征在于，包括：反应体，所述反应体内形成有反应腔；尾气管，所述尾气管用于传输待处理的二氧化碳气体，所述尾气管靠近所述反应体的一端为排气端，所述排气端设置所述反应体的顶部上，并与所述反应腔连通；输液管，所述输液管靠近反应体的一端为雾化端，所述雾化端设置在所述反应体的底部上，并与所述反应腔连通，且所述雾化端与所述排气端相向设置，所述雾化端上设有雾化喷头；储液组件，所述储液组件与所述输液管远离所述雾化端的一端连通，用于储存氢氧化钠溶液。2.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述反应腔为顶部宽底部窄的锥状结构。3.如权利要求1或2所述的尾气处理装置，其特征在于，所述排气端与所述雾化端同轴心设置，以使所述排气端排出的气体能够在重力作用下与所述雾化端排出的雾化液体充分反应。4.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述尾气处理装置还包括有收集箱，所述反应体上设有排料口，所述排料口与所述收集箱连通。5.如权利要求4所述的尾气处理装置，其特征在于，所述收集箱上开设有排气孔。6.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述储液组件包括有储液罐和增压器，所述增压器分别与所述输液管和所述储液罐连通，所述增压器用于将所述储液罐内的液体通过所述输液管传输到所述反应腔内。7.如权利要求6所述的尾气处理装置，其特征在于，所述储液罐上设有用于添加氢氧化钠溶液的加注口。8.如权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述排气端上设有多个喷气嘴，多个所述喷气嘴间隔设置。9.一种氢气发电系统，其特征在于，包括：如权利要求1-8任一项所述的尾气处理装置。10.如权利要求9所述的氢气发电系统，其特征在于，所述氢气发电系统还包括有制氢设备和氢燃料电池，所述制氢设备与所述尾气管远离所述排气端的一端连接，所述氢燃料电池与所述制氢设备之间设有氢气输送管，所述制氢设备中产生的氢气能够通过氢气输送管传输到氢燃料电池中。

技术总结

本申请属于尾气处理技术领域，提供了一种尾气处理装置，包括反应体，所述反应体内形成有反应腔；尾气管，所述尾气管靠近所述反应体的一端为排气端，所述排气端设置所述反应体的顶部上，并与所述反应腔连通；输液管，所述输液管靠近反应体的一端为雾化端，所述雾化端设置在所述反应体的底部上，并与所述反应腔连通，且所述雾化端与所述排气端相向设置，所述雾化端上设有雾化喷头。本申请还提供了一种氢气发电系统，包括上述尾气处理装置。本申请提供的尾气处理装置，能够解决现有技术中的尾气处理装置中的待处理尾气与反应溶液在短时间里面难以充分发生反应，从而导致较多未发生化学反应的二氧化碳气体排出到外部空气中的技术问题。题。题。