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[發(fā)明專利]控制廢氣排放并發(fā)電的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器無(wú)效

專利信息
申請(qǐng)?zhí)枺?/td> 201010232080.5 申請(qǐng)日: 2010-07-16
公開(kāi)(公告)號(hào): CN102335552A 公開(kāi)(公告)日: 2012-02-01
發(fā)明(設(shè)計(jì))人: 黃大仁 申請(qǐng)(專利權(quán))人: 國(guó)立清華大學(xué)
主分類號(hào): B01D53/86 分類號(hào): B01D53/86;B01D53/92;B01D53/56;B01D53/62;B01D53/72;H01M8/06
代理公司: 北京康信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11240 代理人: 余剛;吳孟秋
地址: 中國(guó)臺(tái)*** 國(guó)省代碼: 中國(guó)臺(tái)灣;71
權(quán)利要求書(shū): 查看更多 說(shuō)明書(shū): 查看更多
摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 控制 廢氣 排放 發(fā)電 電化學(xué) 催化劑 轉(zhuǎn)化
【權(quán)利要求書(shū)】:

1.一種電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,用以控制廢氣排放并發(fā)電,其包含:

至少一電池模塊(10),所述電池模塊(10)包含一陰極部(11)、一陽(yáng)極部(12)以及一膜電極組(13),所述膜電極組(13)位于所述陰極部(11)以及所述陽(yáng)極部(12)之間,所述陰極部(11)包含一氧化催化劑;

一加熱單元(20),嵌合于所述電池模塊(10);

一燃料輸入單元(50)和一燃料輸出單元(60),分別連接于所述陽(yáng)極部(12)兩側(cè),以分別作為所述電池模塊(10)運(yùn)作時(shí)燃料的輸入端以及輸出端;以及

一廢氣輸入單元(30)和一廢氣輸出單元(40),分別連接于所述陰極部(11)兩側(cè),以分別作為所述電池模塊(10)欲處理廢氣的輸入端以及輸出端;

其中,所述加熱單元(20)將所述膜電極組(13)加熱至一工作溫度,使所述燃料在所述膜電極組(13)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)而發(fā)電;所述廢氣中的氮氧化物則在所述膜電極組(13)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)而形成氮?dú)?,所述廢氣中的一氧化碳、碳?xì)浠衔锖土钗飫t由所述氧化催化劑催化而形成二氧化碳和水,借以凈化廢氣。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于,所述膜電極組(13)包含一電解質(zhì)層(133)、一陰極層(131)以及一陽(yáng)極層(132);所述電解質(zhì)層(133)位于所述陰極層(131)與所述陽(yáng)極層(132)之間,所述陰極層(131)與所述陽(yáng)極層(132)則分別連接所述陰極部(11)與所述陽(yáng)極部(12);所述陰極部(11)包含一陰極流道(111)以及一陰極電流收集層(112),所述陽(yáng)極部(12)包含一陽(yáng)極流道(121)以及一陽(yáng)極電流收集層(122);其中,所述廢氣輸入單元(30)與所述陰極流道(111)連通,使所述廢氣可在所述陰極部(11)進(jìn)行氧化反應(yīng),并到達(dá)所述陰極層(131)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng);所述燃料輸入單元(50)與所述陽(yáng)極流道(121)連通,使所述燃料可到達(dá)所述陽(yáng)極層(132)進(jìn)行電化學(xué)反應(yīng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述廢氣輸入單元(30)包含一空氣加入單元(80),其用以將空氣加入至廢氣中。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述陰極部(11)、所述膜電極組(13)以及所述陽(yáng)極部(12)層狀排列,使所述陰極電流收集層(112)、所述陰極流道(111)、所述陰極層(131)、所述電解質(zhì)層(133)、所述陽(yáng)極層(132)、所述陽(yáng)極流道(121)以及所述陽(yáng)極電流收集層(122)彼此依序?qū)盈B。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述陰極部(11)、所述膜電極組(13)以及所述陽(yáng)極部(12)層狀排列,使所述陰極流道(111)、所述陰極電流收集層(112)、所述陰極層(131)、所述電解質(zhì)層(133)、所述陽(yáng)極層(132)、所述陽(yáng)極流道(121)以及所述陽(yáng)極電流收集層(122)彼此依序?qū)盈B。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述陰極部(11)、所述膜電極組(13)以及所述陽(yáng)極部(12)層狀排列,使所述陰極流道(111)、所述陰極電流收集層(112)、所述陰極層(131)、所述電解質(zhì)層(133)、所述陽(yáng)極層(132)、所述陽(yáng)極電流收集層(122)以及所述陽(yáng)極流道(121)彼此依序?qū)盈B。

7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述加熱單元(20)、所述陽(yáng)極部(12)、所述膜電極組(13)以及所述陰極部(11)依序堆疊成一管狀結(jié)構(gòu),使所述加熱單元(20)位于所述管狀結(jié)構(gòu)的中心,所述陽(yáng)極流道(121)、所述陽(yáng)極電流收集層(122)、所述陽(yáng)極層(132)、所述電解質(zhì)層(133)、所述陰極層(131)、所述陰極電流收集層(112)以及所述陰極流道(111)依序環(huán)繞所述加熱單元(20)而層疊。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述工作溫度為450~900℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述加熱單元(20)為一電熱元件。

10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)催化劑轉(zhuǎn)化器,其特征在于所述加熱單元(20)嵌合于所述陽(yáng)極部(12)。

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