[發(fā)明專利]帶有溫度響應(yīng)自動(dòng)閥系統(tǒng)的制氫燃料加工系統(tǒng)和燃料電池系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200980133877.5
• 申請(qǐng)日: 2009-08-27
• 公開（公告）號(hào): CN102137712A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 約翰·R·阿諾德;詹姆士·A·吉溫斯;阿恩·拉聞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 益達(dá)科技有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): B01J8/00
• 分類號(hào): B01J8/00
• 代理公司: 北京安信方達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11262
• 代理人: 武晶晶;鄭霞

1.一種自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，包括：

制氫區(qū)域，其配置成產(chǎn)生含氫的重整產(chǎn)品氣流，所述重整產(chǎn)品氣流含有作為主要組分的氫氣；

加熱組件，其配置成燃燒燃料流，以產(chǎn)生加熱的排氣流，以加熱所述制氫區(qū)域；

分離區(qū)域，其配置成接收所述重整產(chǎn)品氣流，并配置成將所述重整產(chǎn)品氣流分離成至少產(chǎn)品氫流和副產(chǎn)品流，所述產(chǎn)品氫流相比于所述重整產(chǎn)品氣流含有更高濃度的氫氣，所述副產(chǎn)品流相比于所述重整產(chǎn)品氣流具有減小濃度的氫氣；

第一流體管道，其在所述制氫區(qū)域與所述分離區(qū)域之間為所述重整產(chǎn)品氣流建立流體連通；

第二流體管道，其在所述分離區(qū)域與所述加熱組件之間為所述副產(chǎn)品流建立流體連通；和

自動(dòng)溫度響應(yīng)閥組件，其配置成響應(yīng)所述閥組件的溫度而可逆地改變所述產(chǎn)品氫流與所述副產(chǎn)品流中的至少一種的氣體流動(dòng)。

2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述自動(dòng)溫度響應(yīng)閥組件配置成可逆地改變通向所述加熱組件的所述副產(chǎn)品流的氣體流動(dòng)。

3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述自動(dòng)溫度響應(yīng)閥組件配置成可逆地改變來(lái)自所述分離區(qū)域的所述產(chǎn)品氫流的氣體流動(dòng)。

4.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述閥組件包括罩，所述罩界定一通道，所述氣體流動(dòng)可以與所述閥組件成熱交換的關(guān)系而可選擇地流過(guò)所述通道。

5.如權(quán)利要求4所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述通道為第一通道，其中所述氣體流動(dòng)為第一氣體流動(dòng)，并且進(jìn)一步地，其中所述閥組件的罩還界定第二通道，第二氣體流動(dòng)可以與所述閥組件成熱交換的關(guān)系而可選擇地流過(guò)所述第二通道。

6.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述第二氣體流動(dòng)是所述重整產(chǎn)品氣流的流動(dòng)，且所述第一氣體流動(dòng)是所述副產(chǎn)品流的流動(dòng)。

7.如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述第二氣體流動(dòng)是所述重整產(chǎn)品氣流的流動(dòng)，且所述第一氣體流動(dòng)是所述產(chǎn)品氫流的流動(dòng)。

8.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述氣體流動(dòng)具有一溫度，并且進(jìn)一步地，其中響應(yīng)于所述氣體流動(dòng)的溫度高于預(yù)定的閾值溫度，所述閥組件適合于自動(dòng)地減小所述副產(chǎn)品流從所述分離區(qū)域到所述加熱組件的流速。

9.如權(quán)利要求8所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述氣體流動(dòng)的溫度高于預(yù)定的閾值溫度，所述閥組件還適合于增大所述分離區(qū)域內(nèi)的背壓。

10.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述氣體流動(dòng)具有一溫度，并且進(jìn)一步地，其中響應(yīng)于所述氣體流動(dòng)的溫度低于預(yù)定的閾值溫度，所述閥組件適合于自動(dòng)地增大所述副產(chǎn)品流從所述分離區(qū)域到所述加熱組件的流速。

11.如權(quán)利要求10所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述氣體流動(dòng)的溫度低于預(yù)定的閾值溫度，所述閥組件還適合于降低所述分離區(qū)域內(nèi)的背壓。

12.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述閥組件還包括限制性組件，所述限制性組件至少帶有具有第一熱膨脹系數(shù)的阻礙構(gòu)件和具有第二熱膨脹系數(shù)的支撐構(gòu)件，并且其中所述閥組件配置成使所述第一熱膨脹系數(shù)與所述第二熱膨脹系數(shù)之間的差異確定所述閥組件改變所述產(chǎn)品氫流與所述副產(chǎn)品流中的至少一種的氣體流動(dòng)穿過(guò)所述通道的方式。

13.如權(quán)利要求12所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述支撐構(gòu)件形成所述罩的一部分。

14.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述制氫區(qū)域適合于利用隨溫度變化的反應(yīng)產(chǎn)生所述重整產(chǎn)品氣流，其中所述自動(dòng)溫度響應(yīng)閥組件配置成通過(guò)改變流向所述加熱組件的所述副產(chǎn)品流的流動(dòng)以改變由所述加熱組件提供給所述制氫區(qū)域的熱量，來(lái)改變所述重整產(chǎn)品氣流的生產(chǎn)，并且其中所述加熱組件配置成燃燒作為燃料的所述副產(chǎn)品流的至少一部分，以產(chǎn)生加熱的排氣流以加熱所述制氫區(qū)域。

15.如權(quán)利要求14所述的自動(dòng)氣體分配系統(tǒng)，其中，所述制氫區(qū)域容納有重整催化劑，所述重整催化劑適合于經(jīng)由吸熱的蒸汽重整反應(yīng)而產(chǎn)生所述重整產(chǎn)品氣流。