[發明專利]以低質量副產物氣體操作燃料電池系統的方法

有效

• 申請號: 201280060219.X
• 申請日: 2012-12-06
• 公開（公告）號: CN104025357A
• 公開（公告）日: 2014-09-03
• 發明（設計）人: M·G·格里夫
• 申請（專利權）人: 德爾福技術有限公司
• 主分類號: H01M8/06
• 分類號: H01M8/06;H01M8/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 張欣

1.一種以低質量副產物氣體操作燃料電池系統的方法，包括下列步驟：

把所述副產物氣體分離成提純氣體流和剩余流；

把所述提純氣體流饋入配置成轉換所述提純氣體流以產生重整流的燃料重整器；

把所述剩余氣體流饋入燃燒器，所述燃燒器配置成燃燒所述剩余流以提供熱能；

其中所述提純氣體流包括比所述剩余氣體流中的濃度高的燃料成分以及比所述剩余氣體流中的濃度低的污染物。

2.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，通過選自如下組中的過程來產生所述副產物氣體：有機物質的生物降解、有機材料的熱解、有機材料的部分氧化、以及化石燃料的氣化。

3.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，所述副產物氣體是從垃圾填埋場發出的氣體。

4.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，所述燃料成分包括甲烷、甲醇、氨、和二甲醚。

5.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，所述污染物包括硫化合物、磷化合物、硅氧烷、鹵素、以及顆粒物質。

6.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，還包括下列步驟：

把所述重整流饋入固體氧化物燃料電池(SOFC)疊層，產生陽極尾氣，

其中把一部分所述陽極尾氣引導到所述燃燒器以補充所述剩余氣體流，所述燃燒器配置為燃燒所述剩余氣體流和陽極尾氣以提供熱能。

7.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，

把所述重整流饋入固體氧化物燃料電池(SOFC)疊層，產生陽極尾氣，

其中把所述陽極尾氣分成第一部分和第二部分；

其中把所述第二部分引導到所述燃燒器以補充所述剩余氣體流，所述燃燒器配置為燃燒所述剩余氣體流和陽極尾氣的所述第二部分以提供熱能，以及

其中使所述第一部分再循環回所述燃料重整器以補充所述提純氣體流，所述燃料重整器配置為轉換所述提純氣體流和所述第一部分陽極尾氣以產生所述重整流。

8.如權利要求7所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，

其中把所述提純氣體流分成第二部分，

其中使提純氣體流的所述第二部分與位于所述燃料重整器下游且位于所述SOFC疊層上游的所述重整流混合。

9.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，

其中把所述提純氣體流分成第二部分，

其中使提純氣體流的所述第二部分與位于所述燃料重整器下游且位于所述SOFC疊層上游的所述重整流混合。

10.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，還包括下列步驟：通過最小化提純過程中的寄生能量損耗、同時增加所述燃料電池系統的余量工作效率而確定提純燃料流中所述燃料成分的期望回收百分率。

11.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，還包括下列步驟：通過使得所述提純過程中的能量損耗與所述燃料電池系統的操作效率中的余量增加保持平衡，來確定所述提純燃料流中所述燃料成分的期望回收百分率。

12.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，所述提純流基本上是無硫化合物的。

13.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，還包括向所述燃料重整器提供所述熱能的步驟。

14.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，還包括向陰極空氣熱交換器提供所述熱能的步驟。

15.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，分離所述副產物氣體的步驟包括過濾、冷凝、以及傳送氣體流通過選中的吸附床中的至少一個。

16.如權利要求1所述的操作燃料電池系統的方法，其特征在于，分離所述副產物氣體的步驟還包括變壓吸收、變溫吸收、以及真空變壓吸收中的至少一個。