[發明專利]SOFC燃料電池尾氣循環利用裝置

有效

• 申請號: 201710371442.0
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107195936B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 楊華政;梁波;吳鋼;李斯琳
• 申請（專利權）人: 佛山索弗克氫能源有限公司
• 主分類號: H01M8/0662
• 分類號: H01M8/0662;H01M8/0668
• 代理公司: 佛山市科順專利事務所 44250
• 代理人: 梁紅纓

本發明涉及一種SOFC燃料電池尾氣循環利用裝置，特點是包括溫感器、吸收罐、除硫除碳劑、燃料裝置、定壓閥，第一、第二及第三電磁閥、空氣泵、電堆、散熱管及保溫管；吸收罐上分別設有第一、第二及第三進氣口和出氣口，除硫除碳劑裝于吸收罐內；燃料裝置、定壓閥及第一電磁閥串聯連通，第一電磁閥的輸出端與第一進氣口連通；電堆包括殼體、燃料分配器、電極管及尾氣匯集器；燃料分配器、電極管及尾氣匯集器均設在殼體內，燃料分配器通過電極管與尾氣匯集器連通；出氣口通過第二電磁閥與燃料分配器連通；空氣泵與殼體連通；尾氣匯集器分別與散熱管的進氣口及保溫管的進氣口連通；散熱管的出氣口及保溫管的出氣口分別與第二及第三進氣口連通；第三電磁閥設在保溫管上。其優點為：實現資源的完全利用，零排放，零廢料。

技術領域

本發明涉及一種SOFC燃料電池尾氣循環利用裝置。

背景技術

目前在SOFC燃料電池中，在一定條件下將燃料裝置中的碳氫化合物重整產生氫氣、一氧化碳及水蒸氣混合氣體，該混合氣體輸入電堆中的陽極，電堆中的陰極的氧氣與上述混合氣體反應，把燃料中的化學能轉換成電能，電堆輸出尾氣為二氧化碳和水蒸氣；但在實際應用中，SOFC燃料電池的轉換率低于50%，重整室不能充分重整混氣室排入的氣體，氫氣及一氧化碳不能充分轉換成二氧化碳和水蒸氣，且現有的燃料裝置中含有少量的硫化氫，電堆工作時產生的尾氣中主要成分是：未重整的燃料裝置氣體、氫氣、一氧化碳、二氧化碳及含硫氣體；其中二氧化碳及含硫氣體是無用廢氣且有毒，上述氣體排出后會污染環境，使用不安全；剩余的未重整的燃料裝置氣體、氫氣、一氧化碳為可再利用燃料，該可利用燃料不能充分利用導致資源浪費，且一氧化碳也是有毒氣體。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足而提供一種SOFC燃料電池尾氣循環利用裝置，使尾氣中剩下的氫氣、一氧化碳及未重整的燃料氣體重新進入電堆中并使其轉換成電能及二氧化碳，以此循環往復直至燃料裝置中的燃料氣體全部轉換成電能及二氧化碳；吸收罐中的除硫除碳劑將二氧化碳吸收后存儲在吸收罐內并成為化肥原料，實現資源的完全利用，零排放，零廢料。

為了達到上述目的，本發明是這樣實現的，其是一種SOFC燃料電池尾氣循環利用裝置，其特征在于包括：

溫感器、吸收罐及除硫除碳劑；在所述吸收罐的中下部分別設有第一進氣口、第二進氣口及第三進氣口，在吸收罐的上部設有出氣口，所述除硫除碳劑裝于吸收罐內且覆蓋第一進氣口、第二進氣口及第三進氣口，吸收罐內位于除硫除碳劑的液位上方是潔凈燃料氣室，所述潔凈燃料氣室用于存放含有二氧化碳和硫雜質溶液及清潔燃料氣體，所述出氣口位于潔凈燃料氣室的上部；所述溫感器設在吸收罐上從而檢測吸收罐內的溫度，吸收罐的溫度需保持在30℃～60℃；

燃料裝置、定壓閥及第一電磁閥；所述燃料裝置、定壓閥及第一電磁閥依次串聯連通，所述第一電磁閥的輸出端與吸收罐的第一進氣口連通從而使燃料裝置的燃氣進入除硫除碳劑中；

第二電磁閥、空氣泵及電堆；所述電堆包括殼體、燃料分配器、一根以上的電極管及尾氣匯集器；所述燃料分配器、一根以上的電極管及尾氣匯集器均設在殼體內，燃料分配器通過電極管與尾氣匯集器連通；所述吸收罐的出氣口通過第二電磁閥與燃料分配器的進氣口連通；所述空氣泵的出風口與殼體的進氣口連通，殼體的出氣口與外界連通；

散熱管及保溫管；所述尾氣匯集器的出氣口分別與散熱管的進氣口及保溫管的進氣口連通；所述散熱管的出氣口與吸收罐的第二進氣口連通從而使散熱管中的氣體進入除硫除碳劑中；所述保溫管的出氣口與吸收罐的第三進氣口連通從而使保溫管中的氣體進入除硫除碳劑中；以及

第三電磁閥；所述第三電磁閥設在保溫管上，當吸收罐溫度是小于30℃時打開第三電磁閥，當吸收罐溫度大于或等于60℃時關閉第三電磁閥。