[發明專利]基于溫度的擊穿檢測和變壓吸附系統以及包含其的燃料處理系統

有效

• 申請號: 200580048093.4
• 申請日: 2005-11-29
• 公開（公告）號: CN101119785A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發明（設計）人: 詹姆士·A·吉溫斯
• 申請（專利權）人: 益達科技有限責任公司
• 主分類號: B01D53/047
• 分類號: B01D53/047
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司
• 代理人: 霍育棟;鄭霞

1.一種產氫組件，其包括：

產氫燃料處理系統，其適合于從至少一種原料產生含有氫氣和其他氣 體的混合氣體流；

變壓吸附組件，其適合于接收所述混合氣體流的至少一部分并從其除 去雜質以產生氫純度比所述混合氣體流更高的產物氫氣流，所述變壓吸附 組件包括：

多個吸附床，每個床包括含有吸附劑的吸附區，所述吸附劑適合 于吸附所述其他氣體中的至少一種；和

基于溫度的檢測系統，其包括：

至少一個溫度傳感器，其適合于測量與所述吸附區的一部分 相關的溫度；和

控制器，其適合于將所述與所述吸附區的一部分相關的溫度 與至少一個參考溫度相比較，并適合于至少部分地響應于其而選擇性地控 制至少所述變壓吸附組件的操作。

2.如權利要求1所述的組件，其中所述至少一個參考溫度包括與所述 吸附區的另一部分相關的溫度。

3.如權利要求2所述的組件，其中按照混合氣體在吸附過程中流經所 述吸附區的方向來判斷，所述吸附區的所述第二部分位于所述吸附區的所 述部分的下游。

4.如權利要求1所述的組件，其中所述至少一個參考溫度包括之前測 量的溫度、存儲值和預定閾值中的至少一個。

5.如權利要求1所述的組件，其中所述控制器適合于至少部分響應于 所述測量溫度而檢測所述吸附區中是否存在擊穿狀況。

6.如權利要求1所述的組件，其中所述至少一個溫度傳感器包括至少 第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，所述第一溫度傳感器適合于測量與所 述吸附區的一部分相關的溫度，所述第二溫度傳感器適合于測量與所述吸 附床相關的溫度。

7.如權利要求1所述的組件，其中所述產氫燃料處理系統包括至少一 個產氫區，所述產氫區適合于從包括水和含碳原料中的至少之一的進料流 產生所述混合氣體流。

8.如權利要求7所述的組件，其中所述產氫燃料處理系統包括至少一 個產氫區，所述產氫區適合于經水和含碳原料的蒸汽重整反應而產生所述 混合氣體流。

9.如權利要求1-8中任一項所述的組件，其中所述基于溫度的檢測 系統進一步適合于至少部分地響應于所述測量溫度和參考溫度之間的關 系而控制所述變壓吸附組件的操作。

10.如權利要求9所述的組件，其中對所述變壓吸附組件操作的控制 進一步包括引導所述混合氣體流向所述變壓吸附組件的吸附床的流動，并 且其中所述基于溫度的檢測系統適合于至少部分地響應于所述測量溫度 和參考溫度的關系而停止所述混合氣體流向所述吸附床的流動。

11.如權利要求10所述的組件，其中對所述變壓吸附組件操作的控制 進一步包括引導所述混合氣體流向所述變壓吸附組件的吸附床的流動，并 且其中所述基于溫度的檢測系統適合于至少部分地響應于所述測量溫度 和參考溫度的關系而停止所述混合氣體流向所述吸附床的流動。

12.如權利要求11所述的組件，其中所述基于溫度的檢測系統進一步 適合于在至少部分地響應于所述測量溫度和參考溫度之間的關系而停止 所述混合氣體流向所述吸附床的流動之后，開始所述吸附床的PSA循環的 減壓步驟。

13.如權利要求1-8中任一項所述的組件，其中所述基于溫度的檢測 系統適合于至少部分地響應于所述測量溫度和參考溫度之間的關系而停 止至少所述變壓吸附組件。

14.如權利要求1-8所述的組件，其與燃料電池堆組合，所述燃料電 池堆適合于從氧化劑和所述產物氫氣流的至少一部分產生電流，并且進一 步地，其中所述基于溫度的檢測系統進一步適合于至少部分地響應于所述 測量溫度與參考溫度的關系而控制所述產氫組件的操作。