本發(fā)明涉及一種氣體控制裝置。
背景技術(shù)：
同時(shí)具有SOFC(固體氧化物燃料電池)和SOEC(固體氧化物電解池)的裝置屬于可逆的能量轉(zhuǎn)化裝置，具有清潔高效等特點(diǎn)，其工作溫度一般在600-1000℃。在固體氧化物燃料電池模式下，該裝置將燃料氣體(如H2)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，同時(shí)生成水；在固體氧化物電解池模式下，該裝置利用外界輸入的電能將氣態(tài)水分解來制備H2和O2，將電能以燃料氣的形式進(jìn)行存儲。在SOFC和SOEC的兩種運(yùn)行模式下，裝置內(nèi)進(jìn)行的是兩個(gè)逆反應(yīng)，反應(yīng)氣體和載氣也存在很大差異。
SOEC不僅可以將水蒸氣和CO2分別電解成H2和CO，還可以同時(shí)將水蒸氣和CO2共電解生成合成氣(H2和CO)，與單純的CO2相比，H2O/CO2共電解具有明顯優(yōu)勢：(1)H2的存在抑制了Ni/YSZ電極上的積碳現(xiàn)象；(2)一部分的CO是通過反水煤氣轉(zhuǎn)換反應(yīng)發(fā)生，節(jié)省了電能，提高了系統(tǒng)的效率。目前，SOEC高溫電解廣泛采用的是和SOFC相同的固態(tài)裝置，該能量轉(zhuǎn)換裝置在SOFC和SOEC兩種工作模式下的性能對于該領(lǐng)域的研究具有重要意義，因此通常研究人員會先研究該裝置在SOFC模式下的開路電壓、電化學(xué)阻抗譜、極化曲線等，待SOFC穩(wěn)定運(yùn)行后再轉(zhuǎn)換工作模式和反應(yīng)氣體，進(jìn)而研究該裝置在SOEC工作模式下的相關(guān)性能。不同工作模式下，所需要的反應(yīng)氣體組成和流量差別較大。而且由于SOEC中的水是以水蒸氣的形式進(jìn)行反應(yīng)，這就需要一套完善的氣體控制裝置來對水蒸氣進(jìn)行汽化和保溫，為該裝置提供相應(yīng)的反應(yīng)氣體，同時(shí)可以在不同工作模式下靈活轉(zhuǎn)換。
表1 SOFC和SOEC不同工作模式下反應(yīng)氣體組成
目前，固體氧化物燃料電池或固體氧化物電解池領(lǐng)域尚未有合適的氣體控制裝置能夠同時(shí)滿足SOFC，SOEC電解制氫、SOEC電解CO2、SOEC共電解制備合成氣對反應(yīng)氣體的要求。類似的產(chǎn)品大多存在功能單一、水蒸氣產(chǎn)生量不穩(wěn)定、無法測量高溫空氣濕度、氣體流量控制精度較低、混合氣濃度不均勻等多個(gè)缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品功能單一的缺陷，提供一種氣體控制裝置。
本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題：
一種氣體控制裝置，其特點(diǎn)在于，其包括一空氣支路、一氧氣支路、一氮?dú)庵贰⒁粴錃庵?、一二氧化碳支路、一備用支路、一還原氣路以及一氧化氣路，其中，所述空氣支路、氧氣支路、氮?dú)庵?、氫氣支路、二氧化碳支路以及備用支路的出口，分別與所述還原氣路以及氧化氣路的進(jìn)口連通。本方案充分考慮了固體氧化物燃料電池和固體氧化物電解池在工作時(shí)對原料氣體的各種需求，可以針對不同反應(yīng)模式的電池和電解池靈活準(zhǔn)確地為提供所需要的反應(yīng)氣體。另外，本方案中的備用氣支路可以用于常規(guī)氣體的 控制，如H2S，CO，CH4等氣體的控制，當(dāng)然，除去備用氣支路，氣體控制裝置仍然可以正常工作。本發(fā)明的并不是簡單地將SOFC和SOEC氣體控制裝置結(jié)合，而且充分考慮了SOFC和SOEC測試四種模式對氣體控制所有可能的要求，在此基礎(chǔ)上將所需氣體的控制裝置進(jìn)行了優(yōu)化組合設(shè)計(jì)。
較佳地，所述空氣支路包括一空氣氣瓶和一切斷閥；所述氧氣支路包括一氧氣氣瓶和一切斷閥；所述氮?dú)庵钒ㄒ坏獨(dú)鈿馄亢鸵磺袛嚅y；所述氫氣支路包括一氫氣氣瓶和一切斷閥；所述二氧化碳支路包括一二氧化碳?xì)馄亢鸵磺袛嚅y；所述備用氣支路包括一備用氣氣瓶和一切斷閥。通過切斷閥的操作，可以方便控制各支路氣體的通斷。
較佳地，所述空氣支路、氧氣支路、氮?dú)庵?、氫氣支路、二氧化碳支路以及備用支路均包括一氣壓表和一質(zhì)量流量計(jì)?？梢酝ㄟ^質(zhì)量流量計(jì)控制相應(yīng)氣體的流量來調(diào)節(jié)混合氣體的成分比例。
較佳地，所述氧化氣路包括一第一氣體混合室。第一氣體混合室可以充分混合氧化混合氣。在原有單一提供氧化混合氣的設(shè)備中，反應(yīng)效率始終不佳，本方案通過簡單地結(jié)構(gòu)，使得混合氣充分混合，從而提升了反應(yīng)效率。
較佳地，從所述還原氣路的進(jìn)口到出口，依次設(shè)置有一第二氣體混合室、一氣化通路和一氣體加熱室，其中，所述氣化通路包括并聯(lián)在一起的一汽化支路和一常規(guī)支路，所述氣化支路包括一切斷閥和一汽化裝置，所述常規(guī)支路包括一切斷閥。本方案的汽化裝置纏有加熱帶，可以采用加濕器等，能將水蒸氣的出口溫度提高到250℃，可以有效防止水蒸氣的冷凝，同時(shí)也保證了氣體中水蒸氣含量的穩(wěn)定。一般的裝置只是通過控制水溫來控制濕度，而且是常溫加濕，一般默認(rèn)裝置內(nèi)水蒸氣達(dá)到飽和，實(shí)際遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到飽和，本發(fā)明中水溫可以加熱到100℃，水蒸氣含量可以達(dá)到80％以上。
較佳地，所述汽化支路和常規(guī)支路均分別與一第七閥門和一第八閥門連通，其中，所述第七閥門與所述第二氣體混合室連通，所述第八閥門與所述氣體加熱室連通。
較佳地，所述還原氣路還包括一質(zhì)量流量計(jì)。
較佳地，所述氣體控制裝置還包括一第一閥門、一第二閥門、一第三閥門、一第四閥門、一第五閥門和一第六閥門，其中，
所述第一閥門與所述空氣支路、氧氣支路以及第二閥門連通；
所述第二閥門與所述第一閥門、第三閥門以及第一氣體混合室連通；
所述第三閥門與所述氮?dú)庵?、第二閥門以及第六閥門連通；
所述第四閥門與所述氫氣支路、二氧化碳支路以及第五閥門連通；
所述第五閥門與所述第四閥門、第六閥門以及備用氣支路連通；
所述第六閥門與所述第三閥門、第五閥門以及第二氣體混合室連通。
較佳地，所述第二閥門和所述第三閥門之間設(shè)置有一切斷閥，所述第三閥門和所述第六閥門之間設(shè)置有一切斷閥。無論是還原反應(yīng)還是氧化反應(yīng)，都是需要氮?dú)?，本方案通過一系列閥門和切斷閥的設(shè)計(jì)，巧妙的使得在一條氮?dú)庵返那闆r下，也能滿足各種反應(yīng)的需要。
較佳地，所述第一閥門、第二閥門、第三閥門、第四閥門、第五閥門和一第六閥門均為三通閥。
較佳地，所述切斷閥均為球閥。
較佳地，所述還原氣路的出口設(shè)置有一濕度計(jì)。通過濕度計(jì)可以對氣體濕度進(jìn)行準(zhǔn)確測試，保證了測試氣體中水蒸氣含量的準(zhǔn)確性。
本發(fā)明中，上述優(yōu)選條件在符合本領(lǐng)域常識的基礎(chǔ)上可任意組合，即得本發(fā)明的各較佳實(shí)施例。
本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：通過本發(fā)明的使用，充分考滿足了SOFC和SOEC各測試模式對氣體控制所有可能的要求，并進(jìn)行了優(yōu)化組合設(shè)計(jì)，進(jìn)一步簡化了結(jié)構(gòu)，提高了集成度和易用性。
附圖說明
圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面舉出較佳實(shí)施例，并結(jié)合附圖來更清楚完整地說明本發(fā)明。
如圖1所示，本實(shí)施例包括質(zhì)量流量計(jì)11、質(zhì)量流量計(jì)12、質(zhì)量流量計(jì)13、質(zhì)量流量計(jì)14、質(zhì)量流量計(jì)15、質(zhì)量流量計(jì)16、空氣氣瓶21、氧氣氣瓶22、氮?dú)鈿馄?3、氫氣氣瓶24、二氧化碳?xì)馄?5、備用氣氣瓶26、氣體加熱室31、第一氣體混合室41、第二氣體混合室42、氣壓表51、氣壓表52、氣壓表53、氣壓表54、氣壓表55、氣壓表56、氣壓表57、第一閥門61、第二閥門62、第三閥門63、第四閥門64、第五閥門65、第六閥門66、第七閥門67、第八閥門68、切斷閥71、切斷閥72、切斷閥73、切斷閥74、切斷閥75、切斷閥76、切斷閥77、切斷閥78、切斷閥79、加濕器81和濕度計(jì)91。
本實(shí)施例氣體控制裝置，包括一空氣支路、一氧氣支路、一氮?dú)庵?、一氫氣支路、一二氧化碳支路、一備用支路、一還原氣路以及一氧化氣路，
如圖所示，所述空氣支路包括一空氣氣瓶21和一切斷閥71；所述氧氣支路包括一氧氣氣瓶22和一切斷閥72；所述氮?dú)庵钒ㄒ坏獨(dú)鈿馄?3和一切斷閥73；所述氫氣支路包括一氫氣氣瓶24和一切斷閥74；所述二氧化碳支路包括一二氧化碳?xì)馄?5和一切斷閥75；所述備用氣支路包括一備用氣氣瓶26和一切斷閥76。通過切斷閥的操作，可以方便控制各支路氣體的通斷。
且所述空氣支路、氧氣支路、氮?dú)庵贰錃庵?、二氧化碳支路以及備用支路均包括一氣壓表和一質(zhì)量流量計(jì)?？梢酝ㄟ^質(zhì)量流量計(jì)控制相應(yīng)氣體的流量來調(diào)節(jié)混合氣體的成分比例。
氧化氣路包括一第一氣體混合室41。第一氣體混合室41可以充分混合氧化混合氣。在原有單一提供氧化混合氣的設(shè)備中，反應(yīng)效率始終不佳，本方案通過簡單地結(jié)構(gòu)，使得混合氣充分混合，從而提升了反應(yīng)效率。
還原氣路設(shè)置有一第二氣體混合室42、一氣化通路和一氣體加熱室31，其中，所述氣化通路包括并聯(lián)在一起的一汽化支路和一常規(guī)支路，所述氣化支路包括一切斷閥78和一加濕器81，所述常規(guī)支路包括一切斷閥79。本方 案能將水蒸氣的出口溫度提高到250℃，可以有效防止水蒸氣的冷凝，同時(shí)也保證了氣體中水蒸氣含量的穩(wěn)定。一般的裝置只是通過控制水溫來控制濕度，而且是常溫加濕，一般默認(rèn)裝置內(nèi)水蒸氣達(dá)到飽和，實(shí)際遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到飽和，本實(shí)施例中水溫可以加熱到100℃，水蒸氣含量可以達(dá)到80％以上。
所述汽化支路和常規(guī)支路均分別與一第七閥門67和一第八閥門68連通，其中，第七閥門67與第二氣體混合室42連通，第八閥門68與氣體加熱室31連通。另外，還原氣路還包括一質(zhì)量流量計(jì)57。
本實(shí)施例的氣體控制裝置還包括一第一閥門61、一第二閥門62、一第三閥門63、一第四閥門64、一第五閥門65和一第六閥門66，其中，
第一閥門61與空氣支路、氧氣支路以及第二閥門62連通；
第二閥門62與第一閥門、第三閥門63以及第一氣體混合室41連通；
第三閥門63與氮?dú)庵?、第二閥門62以及第六閥門66連通；
第四閥門64與氫氣支路、二氧化碳支路以及第五閥門65連通；
第五閥門65與第四閥門、第六閥門66以及備用氣支路連通；
第六閥門66與第三閥門、第五閥門65以及第二氣體混合室42連通。
第二閥門62和第三閥門63之間設(shè)置有一切斷閥76，第三閥門63和第六閥門66之間設(shè)置有一切斷閥77。無論是還原反應(yīng)還是氧化反應(yīng)，都是需要氮?dú)?，本方案通過一系列閥門和切斷閥的設(shè)計(jì)，巧妙的使得在一條氮?dú)庵返那闆r下，也能滿足各種反應(yīng)的需要。
本實(shí)施例的各閥門均為三通閥，而切斷閥均為球閥。
如圖所示，所述還原氣路的出口設(shè)置有一濕度計(jì)91。通過濕度計(jì)91可以對氣體濕度進(jìn)行準(zhǔn)確測試，保證了測試氣體中水蒸氣含量的準(zhǔn)確性。
本實(shí)施例的裝置可以向?qū)嶒?yàn)設(shè)備的氫電極和氧電極提供氣體，在測試前，如需對含H2側(cè)氣路進(jìn)行N2吹掃，關(guān)閉切斷閥71、切斷閥72、切斷閥74、切斷閥75、切斷閥76、切斷閥78、切斷閥710，打開切斷閥73和切斷閥77，N2即可通過第三閥門63、第六閥門66、第七閥門67，第八閥門68和氣壓表57對氣路進(jìn)行吹掃。在測試結(jié)束后，也可使用相同的方法通入N2 對氣路內(nèi)含有的H2進(jìn)行吹掃。
實(shí)驗(yàn)1
在SOFC模式下，氫電極側(cè)氣體為加濕氫氣，氧電極側(cè)氣體為氧氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥74、切斷閥711和切斷閥78，通過氣壓表54檢測氣體壓力，通過質(zhì)量流量計(jì)14控制氣體流量，關(guān)閉切斷閥75、切斷閥710、切斷閥79，氫氣通過切斷閥78到達(dá)加濕器81，通過控制加濕器81的溫度來控制氫氣中水蒸氣含量，加濕后的氫氣通過氣體加熱室31進(jìn)行進(jìn)一步加熱，防止水蒸氣冷凝，氣體通過氣壓表57和濕度計(jì)91到達(dá)出去口，氣壓表57和濕度計(jì)91對出口氫氣的壓力和濕度進(jìn)行檢測。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥72和切斷閥73和切斷閥76，氧氣通過氣壓表54檢測氣體壓力，通過第二閥門62和第一氣體混合室41到達(dá)出口。
實(shí)驗(yàn)2
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1的不同之處在于：氧電極側(cè)氣體為干燥H2，氫電極側(cè)氣體為空氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥74、切斷閥79和切斷閥711，通過氣壓表54檢測氣體壓力，通過質(zhì)量流量計(jì)14控制氣體流量，關(guān)閉閥切斷閥75、切斷閥77、切斷閥78和切斷閥710，H2通過切斷閥79、68、氣體加熱室71、氣壓表57和濕度計(jì)91達(dá)到氣體出口。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥72，關(guān)閉切斷閥71、切斷閥73和切斷閥76，空氣通過第一閥門61、第二閥門62和第一氣體混合室41到達(dá)氣體出口。
實(shí)驗(yàn)3
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1、2的不同之處在于：氫電極側(cè)氣體為H2/N2混合氣體，氧電極側(cè)氣體為空氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥73、切斷閥73、切斷 閥77和切斷閥78，關(guān)閉切斷閥75、切斷閥76和切斷閥710，N2通過第三閥門63，第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42，H2通過切斷閥74、第四閥門64、第五閥門65和第六56閥門66到達(dá)第二氣體混合室42，H2和N2通過第二氣體混合室42進(jìn)行充分混合后通過切斷閥79、第八閥門68和氣壓表57到達(dá)氣體出口，混合氣體中N2和H2比例通過質(zhì)量流量計(jì)13和質(zhì)量流量計(jì)14精確控制。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥72，關(guān)閉切斷閥71和切斷閥76，空氣通過第一閥門61、第二閥門62和第一氣體混合室41到達(dá)氣體出口。
實(shí)驗(yàn)4
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1、2、3的不同之處在于：氫電極側(cè)氣體為H2，氧電極側(cè)為O2/N2混合氣體。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥74和切斷閥711，關(guān)閉切斷閥75、切斷閥710、切斷閥77和切斷閥78，H2通過切斷閥711、切斷閥79、第八閥門68、切斷閥71、氣壓表57和濕度計(jì)91達(dá)到氣體出口。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥71、切斷閥73和切斷閥76,關(guān)閉切斷閥72和切斷閥77,氧氣和N2經(jīng)過第二閥門62在第一氣體混合室41充分混合后到達(dá)氣體出口，氧氣和氮?dú)獾谋壤ㄟ^質(zhì)量流量計(jì)12和質(zhì)量流量計(jì)13精確控制。
實(shí)驗(yàn)5
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1的不同之處在于：工作模式為SOEC電解制氫，氫電極側(cè)氣體為氫氣/水蒸氣混合氣體，氧電極側(cè)氣體為空氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥74、切斷閥711和切斷閥78，通過氣壓表54檢測氣體壓力，通過質(zhì)量流量計(jì)14控制氣體流量，關(guān)閉切斷閥75、切斷閥710、切斷閥79，氫氣通過切斷閥78到達(dá)氣體加濕室81，通過控制氣體加濕室81的溫度來控制氫氣中水蒸氣含量，加濕后的氫氣通過切斷閥71進(jìn)行進(jìn)一步加熱到250℃，防止水蒸氣冷凝，氣體通過氣壓表57和濕度計(jì)91到達(dá)出去口，氣壓表57和濕度計(jì)91對出口氫氣的壓 力和濕度進(jìn)行檢測，其中加濕器81至氣體出口之間的氣爐外纏保溫帶，可以有效防止混合氣體中水蒸氣的冷凝。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥71和切斷閥73和切斷閥76，打開切斷閥72，空氣通過氣壓表51檢測氣體壓力，通過第二閥門62和第一氣體混合室41到達(dá)出口，氣體流量通過質(zhì)量流量計(jì)11精確控制。
實(shí)驗(yàn)6
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1、5的不同之處在于：氫電極側(cè)氣體為氫氣/氮?dú)?水蒸氣混合氣體，氧電極側(cè)為空氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥75、切斷閥76、切斷閥79和切斷閥710,打開切斷閥73、切斷閥74、切斷閥77、切斷閥78和切斷閥711,氮?dú)饨?jīng)過第三閥門63和第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42,氫氣經(jīng)過第四閥門64、第五閥門65和第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42，氮?dú)夂蜌錃庠诘诙怏w混合室42充分混合后經(jīng)第七閥門67到達(dá)加濕器81，在加濕器81加濕后經(jīng)第八閥門68到達(dá)切斷閥71，溫度進(jìn)一步提高到250℃后經(jīng)57到達(dá)氣體出口，其中氫氣和氮?dú)獗壤梢酝ㄟ^質(zhì)量流量計(jì)14和質(zhì)量流量計(jì)13精確控制，水蒸氣比例可以通過控制加濕器81中溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，混合氣體中水蒸氣含量可以通過濕度計(jì)91進(jìn)行測試。
控制氧電極氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥71和切斷閥76，打開切斷閥72,氣通過氣壓表51檢測氣體壓力，通過第二閥門62和第一氣體混合室41到達(dá)出口，氣體流量經(jīng)過質(zhì)量流量計(jì)11精確控制。
實(shí)驗(yàn)7
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1、5、6的不同之處在于：氫電極側(cè)氣體為氫氣/水蒸氣混合氣體，氧電極側(cè)氣體為氮?dú)狻?/p>
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，打開切斷閥74、切斷閥711和切斷閥78，通過氣壓表54檢測氣體壓力，通過質(zhì)量流量計(jì)14控制氣體流量，關(guān)閉切斷閥75、切斷閥710、切斷閥79，氫氣通過切斷閥78到達(dá)加濕器81，通過控制加濕器81的溫度來控制氫氣中水蒸氣含量，加濕后的氫氣通過切 斷閥71進(jìn)行進(jìn)一步加熱到250℃，防止水蒸氣冷凝，氣體通過氣壓表57和濕度計(jì)91到達(dá)出去口，氣壓表57和濕度計(jì)91對出口氫氣的壓力和濕度進(jìn)行檢測，其中加濕器81至氣體出口之間的氣爐外纏保溫帶，可以有效防止混合氣體中水蒸氣的冷凝。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥71、切斷閥72和切斷閥77，打開切斷閥73,氮?dú)馔ㄟ^第三閥門63、第二閥門62和第一氣體混合室41到達(dá)出口，氣體流量通過質(zhì)量流量計(jì)13精確控制。
實(shí)驗(yàn)8
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1、5的不同之處在于：工作模式為SOEC電解CO2模式，氫電極一側(cè)通常使用的是H2/CO2混合氣體，氧電極側(cè)通常使用的是空氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥77，切斷閥78和切斷閥710，打開切斷閥74、切斷閥75和切斷閥711，H2通過第四閥門64，第五閥門65和第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42，CO2通過第四閥門64，第五閥門65和第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42,H2和CO2在第二氣體混合室42充分混合后經(jīng)第七閥門67和第八閥門68到達(dá)出口，H2和CO2比例通過質(zhì)量流量計(jì)14和質(zhì)量流量計(jì)15進(jìn)行精確控制。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥71，切斷閥73和切斷閥76，打開切斷閥72，空氣通過第一閥門61和第二閥門62到達(dá)出口，空氣流量通過質(zhì)量流量計(jì)11進(jìn)行精確控制。
實(shí)驗(yàn)9
本實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)1、5、8的不同之處在于：工作模式為SOEC共電解制備合成氣模式，氫電極側(cè)氣體通常為氫氣/水蒸氣/CO2混合氣體，氧電極側(cè)氣體通常為空氣。
具體操作為：控制氫電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥77，切斷閥79和切斷閥710，打開切斷閥74，切斷閥75，切斷閥78和切斷閥711，氫氣通過第四閥門64，第五閥門65和第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42，CO2通過第四閥門64，第五閥門65和第六閥門66到達(dá)第二氣體混合室42,氫氣CO2 在第二氣體混合室42充分混合后經(jīng)過第七閥門67到達(dá)加濕器81,在加濕器81加濕后經(jīng)第八閥門68到達(dá)切斷閥71,混合氣體在切斷閥71加熱到～250℃后經(jīng)氣壓表57和濕度計(jì)91到達(dá)氫電極側(cè)氣體出口，混合氣體中氫氣和CO2比例通過質(zhì)量流量計(jì)14和質(zhì)量流量計(jì)15進(jìn)行精確控制，水蒸氣含量通過控制加濕器81溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)，加濕器81至氣體出口間氣路外纏保溫帶，防止水蒸氣冷凝?；旌蠚怏w中水蒸氣含量通過濕度計(jì)91進(jìn)行測試。
控制氧電極側(cè)氣體時(shí)，關(guān)閉切斷閥71，切斷閥73和切斷閥76，打開切斷閥72，空氣通過第一閥門61和第二閥門62到達(dá)出口，空氣流量通過質(zhì)量流量計(jì)11進(jìn)行精確控制。
本實(shí)施例的氣體控制裝置相對于原有設(shè)備具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)現(xiàn)有產(chǎn)品第一個(gè)缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)單一，只能滿足一種或者兩種測試模式對氣體的要求，一般還原氣體側(cè)只能提供氫氣或者N2,氧化氣體側(cè)只能提供氧氣或空氣，不能同時(shí)電池模式、電解模式和共電解模式對于氣體的要求，本發(fā)明綜合考慮四種模式的要求，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化組合，可以滿足四種模式的測試要求；(2)一般的裝置只是通過控制控制水溫來控制濕度，而且大多數(shù)是常溫加濕，一般默認(rèn)裝置內(nèi)水蒸氣達(dá)到飽和，沒有響應(yīng)的高溫濕度計(jì)進(jìn)行測試，本發(fā)明中水溫可以加熱到100℃，水蒸氣含量可以達(dá)到80％以上，在氣體出口處加入了濕度計(jì)，可以對氣體濕度進(jìn)行準(zhǔn)確測試，保證了測試氣體中水蒸氣含量的準(zhǔn)確性；(3)現(xiàn)有裝置中大多是將不同氣體在氣路中直接混合，因此存在氣體混合不均勻現(xiàn)象，本裝置中采用進(jìn)口流量計(jì)，并且在氣路中加入了專門的氣體混合室來對氣體進(jìn)行進(jìn)一步混合，保證了混合氣體的均勻性。
雖然以上描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)的前提下，可以對這些實(shí)施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。