一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置的制作方法

文档序号:19710105发布日期:2020-01-17 18:29阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:包括悬浮物过滤系统、微生物培养系统、联合反应系统、储能蓄电系统、电池升压系统和智能控制系统,悬浮物过滤系统通过管道与微生物培养系统连接,微生物培养系统通过管道与联合反应系统连接,联合反应系统通过电线与储能蓄电系统连接,储能蓄电系统通过电线与电池升压系统连接;所述的智能控制系统分别与悬浮物过滤系统、微生物培养系统、联合反应系统、储能蓄电系统和电池升压系统电连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:悬浮物过滤系统包括进水管和悬浮物过滤网,微生物培养系统包括恒温培养箱,恒温培养箱上设有进水口和出水口,进水管与恒温培养箱的进水口连接,进水管上设有进水阀门,悬浮物过滤网设置在恒温培养箱的进水口处,恒温培养箱的出水口通过出水管与联合反应系统连接,出水管上设有出水阀门,恒温培养箱上还设有温度显示计和ph调节口;智能控制系统通过控制线路分别与恒温培养箱、出水阀门和进水阀门连接。

3.根据权利要求2所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:联合反应系统由单室微生物燃料电池、双室微生物燃料电池和氢氧固态燃料电池组成;

单室微生物燃料电池包括单极反应室,出水管通过第一支管与单极反应室连接,第一支管上设有第一进液阀门,单极反应室内设有第一阳极材料和第一阴极材料,第一阳极材料和第一阴极材料通过第一外电路导线连接,第一外电路导线通过电线与储能蓄电系统连接,单极反应室上还设有第一数据显示器、第一温度传感器和第一电位传感器,单极反应室的顶部设有第一进料口和第一排气口,第一进料口与第一排气口位于相对两侧,单极反应室的底部设有第一排液管,第一排液管上设有第一排液阀门;

双室微生物燃料电池包括阳极反应室和阴极反应室,阳极反应室与阴极反应室通过第一质子交换膜隔开,第一质子交换膜的安装处设有密封圈;出水管通过第二支管与阳极反应室连接,第二支管上设有第二进液阀门,阳极反应室内设有第二阳极材料,阴极反应室内设有第二阴极材料,第二阳极材料和第二阴极材料通过第二外电路导线连接,第二外电路导线通过电线与储能蓄电系统连接,阳极反应室上还设有第二数据显示器、第二温度传感器和第二电位传感器,阳极反应室的顶部设有第二进料口和第二排气口,阴极反应室上设有第三排气口,阴极反应室上部设有进液口,阴极反应室的底部设有第二排液管,第二排液管上设有第二排液阀门;

氢氧固态燃料电池包括双极板,双极板上设有并排的阳极板和阴极板,阳极板与阴极板之间设有第二质子交换膜,阳极板上设有电催化剂pt,阳极板和阴极板的外层均设有吸附扩散层,阳极板与阴极板通过第三外电路导线连接,第三外电路导线通过电线与储能蓄电系统连接;双极板上还设有氢气回收口、氢气进气口、氧气回收口和氧气进气口,其中氢气回收口和氢气进气口位于阳极板一侧,氢气回收口位于氢气进气口的上方,氧气回收口和氧气进气口位于阴极板一侧,氧气进气口位于氧气回收口的上方;

智能控制系统通过控制线路分别与第一数据显示器、第一温度传感器、第一电位传感器、第一进液阀门、第一排液阀门、第二进液阀门、第二数据显示器、第二温度传感器、第二电位传感器和第二排液阀门连接。

4.根据权利要求1所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:储能蓄电系统包括正极、负极和聚能环,聚能环内并排设有若干储能管,相邻的储能管之间设有隔热层。

5.根据权利要求1所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:电池升压系统为变电器。

6.根据权利要求3所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:第一阳极材料和第二阳极材料为石墨烯材料,第一阴极材料和第二阴极材料为碳纸,第一质子交换膜和第二质子交换膜为nafion112膜。

7.根据权利要求3所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:单室微生物燃料电池的单极反应室内的产电基质为硫酸盐还原菌降解的有机矿井水,双室微生物燃料电池的阳极反应室内的产电基质为产氢产乙酸菌降解的有机矿井水,双室微生物燃料电池的阳极反应室内电解液为高锰酸钾溶液。

8.根据权利要求3所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:单室微生物燃料电池的单极反应室的长宽高比为3:2:1,双室微生物燃料电池的阳极反应室与阴极反应室的高径比为3:1。

9.根据权利要求3所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:第二排气口通过连通气管与氢气进气口连接,连通气管上沿气流方向依次设有排气阀、二氧化碳吸收装置、气体流量计和气体导管开关;智能控制系统通过控制线路分别与排气阀和气体导管开关连接。

10.根据权利要求3所述的一种利用矿井水的原位微生物燃料电池储能装置,其特征在于:氢氧固态燃料电池以全氟磺酸型固体聚合物为电解质,氢氧固态燃料电池的双极板采用表面改性的不锈钢金属板制作密封结构,氢氧固态燃料电池的吸附扩散层为活性炭材料。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1