[實用新型]一種基于乙醇重整制氫的氫燃料電池系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201720937493.0
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN207199753U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 王亞斌;李曉峰;史衛(wèi)澤
• 申請（專利權）人: 北京理工大學;北京鑫海港億科技有限公司
• 主分類號: H01M8/0612
• 分類號: H01M8/0612;C01B3/32
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙)11360
• 代理人: 王巖

1.一種基于乙醇重整制氫的氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述氫燃料電池系統(tǒng)包括：乙醇蒸汽重整反應器、外部供熱裝置、水氣轉換反應器、一氧化碳選擇性氧化反應器以及氫燃料電池；其中，所述乙醇蒸汽重整反應器的外部設置外部供熱裝置；所述外部供熱裝置包括燃料入口、供熱裝置空氣入口和返回口；所述乙醇蒸汽重整反應器包括水溶液入口和重整反應器產(chǎn)物出口；所述水氣轉換反應器包括水入口、轉換反應器進料口和轉換反應器產(chǎn)物出口；所述一氧化碳選擇性氧化反應器包括氧化反應器空氣入口、氧化反應器進料口和氧化反應器產(chǎn)物出口；所述氫燃料電池包括燃料電池進料口、燃料電池空氣入口和氣體出口；空氣從供熱裝置空氣入口、燃料從燃料入口以及氫燃料電池中電化學反應后的氣體從返回口輸送至外部供熱裝置；乙醇水溶液從水溶液入口輸送至乙醇蒸汽重整反應器中；在乙醇蒸汽重整反應器中水蒸氣重整反應生成的氣體通過重整反應器產(chǎn)物出口輸送至水氣轉換反應器的轉換反應器進料口，水從水入口輸送至水氣轉換反應器；在水氣轉換反應器中水氣轉換反應后的氣體全部通過轉換反應器產(chǎn)物出口輸送至一氧化碳選擇性氧化反應器的氧化反應器進料口，空氣從氧化反應器空氣入口也輸送至一氧化碳選擇性氧化反應器；在一氧化碳選擇性氧化反應器中氧化反應后的全部氣體通過氧化反應器產(chǎn)物出口輸送至氫燃料電池的燃料電池進料口，空氣從燃料電池空氣入口也輸送至氫燃料電池；氫燃料電池中電化學反應后氣體通過氣體出口輸送至外部供熱裝置的返回口。

2.如權利要求1所述的氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述乙醇蒸汽重整反應器采用徑向反應器。

3.如權利要求1所述的氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述乙醇水溶液中，乙醇的體積百分數(shù)為50％～60％，用于地面靜電站。

4.如權利要求1所述的氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，在乙醇蒸汽重整反應器中，低溫水蒸氣重整在300～550℃范圍內(nèi)，高溫水蒸氣重整在650～930℃范圍。

5.一種基于乙醇重整制氫的氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述氫燃料電池系統(tǒng)包括：部分氧化重整反應器、水氣轉換反應器、一氧化碳選擇性氧化反應器以及氫燃料電池；其中，所述部分氧化重整反應器包括重整反應器空氣入口、水溶液入口和重整反應器產(chǎn)物出口；所述水氣轉換反應器包括水入口、轉換反應器進料口和轉換反應器產(chǎn)物出口；所述一氧化碳選擇性氧化反應器包括氧化反應器空氣入口、氧化反應器進料口和氧化反應器產(chǎn)物出口；所述氫燃料電池包括燃料電池進料口、燃料電池空氣入口和氣體出口；空氣從重整反應器空氣入口以及乙醇水溶液從水溶液入口輸送至部分氧化重整反應器；在部分氧化重整反應器中水氣轉換后的氣體通過重整反應器產(chǎn)物出口輸送至水氣轉換反應器的轉換反應器進料口，水從水入口輸送至水氣轉換反應器；在水氣轉換反應器中水氣轉換反應后的氣體全部通過轉換反應器產(chǎn)物出口輸送至一氧化碳選擇性氧化反應器的氧化反應器進料口，空氣從氧化反應器空氣入口也輸送至一氧化碳選擇性氧化反應器；在一氧化碳選擇性氧化反應器中氧化反應后的全部氣體通過氧化反應器產(chǎn)物出口輸送至氫燃料電池的燃料電池進料口，空氣從燃料電池空氣入口也輸送至氫燃料電池；燃料電池中電化學后的氣體從氣體出口排出。

6.如權利要求5所述的氫燃料電池系統(tǒng)，其特征在于，所述乙醇水溶液中，乙醇的體積百分數(shù)為90％～99％，用于車輛動力源。