[發明專利]一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統

在審

• 申請號: 202110440214.0
• 申請日: 2021-04-20
• 公開（公告）號: CN113140766A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 沈秋婉;邵子城;李世安;楊國剛;黃乃寶;潘新祥;許懿婧;徐菱翌
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: H01M8/0612
• 分類號: H01M8/0612;H01M8/0668;H01M8/1246;H01M8/14
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 李洪福

1.一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統，其特征在于，包括：重整制氫裝置、乙醇水溶液儲存裝置、換熱裝置、氫燃料電池、富氧CO₂氣流產生裝置和CO₂液化回收裝置；

所述富氧CO₂氣流產生裝置用于產生富氧二氧化碳氣流，所述富氧CO₂氣流產生裝置包括固定床A、固定床B、空氣進氣口、CO₂進氣口、缺氧空氣出口和富O₂氣體出口，所述固定床A和所述固定床B用于氧氣解吸或氧氣吸附，所述固定床A和所述固定床B上具有載氧體；所述空氣進氣口分別通過閥門a和閥門b與所述固定床A和固定床B的輸入端連接；所述固定床A的輸入端通過閥門c與所述CO2進氣口連接；所述CO₂進氣口通過閥門d與所述固定床B的輸入端連接；所述缺氧空氣出口通過閥門e與所述固定床A的輸出端連接；所述固定床B的輸出端通過閥門f和閥門g分別與所述缺氧空氣出口和所述富O₂氣體出口連接；所述固定床A的輸出端和所述富O₂氣體出口通過閥門h連接；

所述重整制氫裝置包括供熱器和重整制氫室，所述供熱器用于向所述重整制氫室和所述富氧CO₂氣流產生裝置供熱；所述重整制氫室用于制備富H₂氣體；

所述乙醇水溶液存儲裝置的乙醇水溶液出口通過管路與所述重整制氫室的乙醇蒸汽入口連通，且此管路內的乙醇水溶液經過所述換熱裝置加熱為乙醇水蒸氣；

所述重整制氫室制備的氣體產物出口通過管路與所述氫燃料電池的陽極進料口連通，且此管路內的所述富H₂氣體經過所述換熱裝置降溫；

所述富O₂氣體出口通過管路與所述氫燃料電池的陰極進料口連通；

所述氫燃料電池的排料口通過閥門i與所述CO₂液化回收裝置連通；

所述氫燃料電池的排料口與所述CO₂進氣口連通。

2.根據權利要求1所述的一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統，其特征在于，經所述富O₂氣體出口流出的氣流為氧氣濃度在20％以上的所述富氧二氧化碳氣流。

3.根據權利要求1所述的一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統，其特征在于，所述氫燃料電池為質子交換膜氫燃料電池或磷酸氫燃料電池。

4.根據權利要求3所述的一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統，其特征在于，所述氣體產物出口通過CO去除裝置與所述陽極進料口連通；

所述氣體產物出口通過管路與所述CO去除裝置的富H₂氣體入口連通；

所述富O₂氣體出口通過管路與所述CO去除裝置的富O₂氣體入口連通，且此管路內的富氧二氧化碳氣流經過所述換熱裝置降溫；

所述CO去除裝置的氣體出口與所述陽極進料口連通。

5.根據權利要求1所述的一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統，其特征在于，所述氫燃料電池為熔融碳酸鹽氫燃料電池。

6.根據權利要求1所述的一種零碳排放的乙醇重整制氫燃料電池系統，其特征在于，所述氫燃料電池為固體氧化物氫燃料電池。