[發明專利]一種供氫系統與燃料電池一體化發電系統

在審

• 申請號: 201711012807.7
• 申請日: 2017-10-26
• 公開（公告）號: CN109713341A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 鄭欣;劉容海;孫雁龍
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院;武漢氫陽能源有限公司
• 主分類號: H01M8/0606
• 分類號: H01M8/0606;H01M8/04089
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 高玲玲

本發明公開了一種供氫系統與燃料電池一體化發電系統，包括：原料罐、產物液體罐、換熱器、反應器、分離器、緩沖罐和氫燃料電池；其中原料罐依次通過管路連接換熱器、反應器、分離器、緩沖罐和氫燃料電池，分離器同時通過管路連接產物液體罐；原料罐儲存氫源材料，氫源材料在換熱器內被預加熱，之后在反應器內進行脫氫反應生成氫氣和儲氫載體的混合物，混合物進入分離器中，其中儲氫載體進入產物液體罐被儲存起來，氫氣進入緩沖罐并送入氫燃料電池中將氫能轉化為電能。本申請的提供的供氫系統與燃料電池一體化發電系統，將供氫系統連接氫燃料電池，直接給氫燃料電池提供氫氣，以轉化為電能以應用于汽車、電源、儲能、化工、制藥、移動等各種工業及民用領域。

技術領域

本發明屬于化工設備領域，特別涉及一種供氫系統與燃料電池一體化發電系統。

背景技術

氫燃料電池是使用氫這種化學元素，制造成儲存能量的電池。其基本原理是電解水的逆反應，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質發生反應后，放出電子通過外部的負載到達陰極。

20世紀60年代，氫燃料電池就已經成功地應用于航天領域。往返于太空和地球之間的“阿波羅”飛船就安裝了這種體積小、容量大的裝置。進入70年代以后，隨著人們不斷地掌握多種先進的制氫技術，很快，氫燃料電池就被運用于發電和汽車。

氫燃料電池作為發電裝置具有以下優點：(1)無污染；燃料電池對環境無污染。它是通過電化學反應，而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式－－最典型的傳統后備電源方案。燃燒會釋放象COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會產生水和熱。如果氫是通過可再生能源產生的(光伏電池板、風能發電等)，整個循環就是徹底的不產生有害物質排放的過程。(2)氫燃料電池無噪聲；燃料電池運行安靜，噪聲大約只有55dB，相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內安裝，或是在室外對噪聲有限制的地方。(3)氫燃料電池高效率；燃料電池的發電效率可以達到50％以上，這是由燃料電池的轉換性質決定的，直接將化學能轉換為電能，不需要經過熱能和機械能(發電機)的中間變換。

發明目的

本發明的目的是提供一種可以用于氫燃料電池發電用的供氫系統與燃料電池一體化發電系統。

為了實現上述目的，本發明采用以下技術方案：一種供氫系統與燃料電池一體化發電系統，包括：原料罐、產物液體罐、換熱器、反應器、分離器、緩沖罐和氫燃料電池；

其中所述原料罐依次通過管路連接換熱器、反應器、分離器、緩沖罐和氫燃料電池，所述分離器同時通過管路連接產物液體罐；

所述原料罐儲存氫源材料，氫源材料在換熱器內被預加熱，之后在反應器內進行脫氫反應生成氫氣和儲氫載體的混合物，混合物進入分離器中，其中儲氫載體進入產物液體罐被儲存起來，氫氣進入緩沖罐并送入氫燃料電池中將氫能轉化為電能。

進一步的，液態儲氫載體包括至少兩種不同的儲氫組分，儲氫組分為不飽和芳香烴或雜環不飽和化合物，且至少一種儲氫組分為低熔點化合物，低熔點化合物的熔點低于80℃。

進一步的，反應釜為板式或列管式。

進一步的，反應釜內填充有脫氫催化劑。

進一步的，換熱器是通過導熱介質將氫燃料電池產生的熱量傳遞給氫源材料。

進一步的，原料罐和換熱器之間設置有泵。

本申請的提供的供氫系統與燃料電池一體化發電系統，將供氫系統連接氫燃料電池，直接給氫燃料電池提供氫氣，以轉化為電能以應用于汽車、電源、儲能、化工、制藥、移動等各種工業及民用領域。

附圖說明

圖1是本發明實施例供氫系統與燃料電池一體化發電系統的結構示意圖。

具體實施方式