本发明专利技术实施例公开了一种尾气处理装置及氢燃料电池系统，包括：进气管道，设置有尾气进口，且进气管道内形成有增速腔；分离管道，具有分离腔，分离腔与增速腔连通，且分离管道的内径大于进气管道的内径；催化反应管组，具有供氢气和氧气反应的反应腔，且反应腔与分离腔连通。本发明专利技术提供的尾气处理装置，通过进气管道的增速腔与分离管道的分离腔相配合，实现了液态水与气体的分离，分离后的氢气和氧气的混合气体进入反应腔发生氢气和氧气的化学反应，从而降低了尾气中的氢气浓度。而降低了尾气中的氢气浓度。而降低了尾气中的氢气浓度。
【技术实现步骤摘要】
一种尾气处理装置及氢燃料电池系统
[0001]本专利技术涉及汽车
，更具体地说，涉及一种尾气处理装置及氢燃料电池系统。
技术介绍
[0002]目前，在氢燃料电池系统中，电堆排放的气体内混有一定数量的氢气与氧气。在现有技术中，燃料电池系统对尾排中的剩余燃料并没有较好的处理方式，一般为混合后直接排放。这种排放方式依赖于燃料电池系统的气体流量需要进行稀释，而稀释气体流量会加重空气压缩机的负担，削弱燃料电池系统性能。采用这种方式排放的氢燃料电池系统的尾气中，氢气与氧气的具体的浓度由电堆与氢燃料电池系统的特性而决定，但普遍集中在氢气的浓度为2％～6％(体积浓度)、氧气的浓度为8％～12％(体积浓度)的区间内。值得注意的是，氢气在空气中的爆炸极限为4％～75.6％(体积浓度)，由此部分燃料电池系统排放的尾气遇火源会直接爆炸，存在安全隐患。
[0003]因此，如何降低燃料电池系统排放的尾气中的氢气浓度，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种尾气处理装置，以在降低燃料电池系统排放的尾气中的氢气浓度；
[0005]本专利技术的另一目的在于提供一种具有上述尾气处理装置的氢燃料电池系统。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]一种尾气处理装置，包括：
[0008]进气管道，设置有尾气进口，且所述进气管道内形成有增速腔；
[0009]分离管道，具有分离腔，所述分离腔与所述增速腔连通，且所述分离管道的内径大于所述进气管道的内径；
[0010]催化反应管组，具有供氢气和氧气反应的反应腔，且所述反应腔与所述分离腔连通。
[0011]可选地，在上述尾气处理装置中，还包括设置于所述催化反应管组与所述分离管道之间的第三排气管道，且所述第三排气管道的第一端与所述催化反应管组的反应腔连通，所述第三排气管道的第二端与所述分离腔连通。
[0012]可选地，在上述尾气处理装置中，所述进气管道套设于所述第三排气管道的外部，且所述进气管道的管壁与所述第三排气管道的管壁围设而成所述增速腔。
[0013]可选地，在上述尾气处理装置中，所述第三排气管道的第二端伸入所述分离腔内部。
[0014]可选地，在上述尾气处理装置中，所述催化反应管组包括第一排气管道和与所述第一排气管道相连通的第二排气管道，且所述第一排气管道具有增压减速腔，所述第二排
气管道的内腔为所述反应腔，所述第二排气管道的一端设置有与所述反应腔连通的气体出口。
[0015]可选地，在上述尾气处理装置中，所述第一排气管道的第一端与所述第三排气管道的第一端连通，所述第一排气管道的第二端与所述第二排气管道连通，且在所述第一排气管道的第一端至第二端的方向上所述第一排气管道的内径逐渐增大。
[0016]可选地，在上述尾气处理装置中，所述第二排气管道内设置有多道环形管道，相邻环形管道之间形成有供气体流出的环形间隙。
[0017]可选地，在上述尾气处理装置中，所述第二排气管道内设置有多个用于固定所述环形管道的固定件。
[0018]可选地，在上述尾气处理装置中，所述进气管道设置有沿所述进气管道的周向切线方向延伸的延伸管，所述尾气进口设置在所述延伸管上。
[0019]一种氢燃料电池系统，包括尾气处理装置，所述尾气处理装置为如上任一项所述的尾气处理装置。
[0020]本专利技术提供的尾气处理装置，混合有氢气和氧气的尾气由设置在进气管道的尾气进口排入至进气管道的增速腔内，以增加尾气在增速腔内的流速，实现液态水和气体的分层，由于分离管道的分离腔与增速腔相连通，且分离管道的内径大于进气管道的内径，使得气流在进入分离腔内流速降低，液态水与气体间相互作用力减小，在重力作用下，液态水向下聚集，氢气和氧气的混合气体向上流出，由分离腔进入催化反应管组的反应腔，以使得氢气和氧气发生反应。
[0021]与现有技术相比，本专利技术提供的尾气处理装置，通过进气管道的增速腔与分离管道的分离腔相配合，实现了液态水与气体的分离，分离后的氢气和氧气的混合气体进入反应腔发生氢气和氧气的化学反应，从而降低了尾气中的氢气浓度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术实施例提供的尾气处理装置的轴侧图；
[0024]图2为本专利技术实施例提供的尾气处理装置的正视图；
[0025]图3为图2中的A
‑
A剖面图；
[0026]图4为本专利技术实施例提供的尾气处理装置的左视图；
[0027]图5为本专利技术实施例提供的尾气处理装置的俯视图；
[0028]图6为本专利技术实施例提供的尾气处理装置的仰视图。
[0029]其中，100为进气管道，101为尾气进口，102为增速腔，103为延伸管， 200为分离管道，201为液体出口，202为分离腔，300为催化反应管组，301 为第一排气管道，302为增压减速腔，303为第二排气管道，304为环形管道， 305为固定件，306为气体出口，400为第三排气管道，401为气体进口。
具体实施方式
[0030]本专利技术的核心在于提供一种尾气处理装置，以在降低燃料电池系统排放的尾气中的氢气浓度；
[0031]本专利技术的另一核心在于提供一种具有上述尾气处理装置的氢燃料电池系统。
[0032]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0033]如图1至图3所示，本申请实施例公开了一种尾气处理装置，包括进气管道100、分离管道200和催化反应管组300。
[0034]其中，进气管道100设置有尾气进口101，且进气管道100内形成有增速腔102，用以增加尾气在进气管道100内的流速，使尾气内部的液体水向外围聚集，实现气体和液态水分层。需要说明的是，尾气进口101与尾气排放设备连接，具体地，尾气排放设备可以为燃料电池排放设备，排放的尾气中以氢气、氧气和液态水为主，由于液态水会附着在催化剂表面，减少与气体接触的面积，降低氢气和氧气的催化反应效率，因此，在进行氢气和氧气催化反应前，需先将液态水分离出来。
[0035]进一步地，分离管道200具有分离腔202，且分离腔202与增速腔102连通。为了保证液态水与气体间相互作用力减小，实现液态水与气体的分离，分离管道200的内径大于进气管道100的内径。需要说明的是，分离管道200 的内径指的是分离本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种尾气处理装置，其特征在于，包括：进气管道(100)，设置有尾气进口(101)，且所述进气管道(100)内形成有增速腔(102)；分离管道(200)，具有分离腔(202)，所述分离腔(202)与所述增速腔(102)连通，且所述分离管道(200)的内径大于所述进气管道(100)的内径；催化反应管组(300)，具有供氢气和氧气反应的反应腔，且所述反应腔与所述分离腔(202)连通。2.根据权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，还包括设置于所述催化反应管组(300)与所述分离管道(200)之间的第三排气管道(400)，且所述第三排气管道(400)的第一端与所述催化反应管组(300)的反应腔连通，所述第三排气管道(400)的第二端与所述分离腔(202)连通。3.根据权利要求2所述的尾气处理装置，其特征在于，所述进气管道(100)套设于所述第三排气管道(400)的外部，且所述进气管道(100)的管壁与所述第三排气管道(400)的管壁围设而成所述增速腔(102)。4.根据权利要求2所述的尾气处理装置，其特征在于，所述第三排气管道(400)的第二端伸入所述分离腔(202)内部。5.根据权利要求1所述的尾气处理装置，其特征在于，所述催化反应管组(300)包括第一排气管道(301)和与所述第一排气管道(301)相连通的第二排...
【专利技术属性】
技术研发人员：华青松，李曜辰，吴伟，左琳琳，
申请(专利权)人：北京稳力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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