[發明專利]固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法

在審

• 申請號: 202210052434.0
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114430058A
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 涂寶峰;戚惠穎;蘇新;張福俊;張同環;尹燕霞;劉迪;邱鵬
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H01M8/0612
• 分類號: H01M8/0612;H01M8/04014;H01M8/0662
• 代理公司: 青島潤集專利代理事務所(普通合伙) 37327
• 代理人: 趙以芳

1.固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，采用耦合換熱裝置，換熱過程為：

燃料氣通過重整燃料進氣口進入燃料腔中，再分配到各個燃料重整管中的燃料重整催化劑上發生反應，吸收熱量，重整后即可得到重整氣，重整氣直接作為固體氧化物燃料電池燃料；

陰極尾氣經陰極尾氣進氣口進入空氣腔中，先與燃料重整管進行初步換熱，再經空氣導管分配到尾氣燃燒催化劑上，在此與經陽極尾氣進氣口進入的陽極尾氣發生催化燃燒反應，放出熱量，該部分熱量為吸熱的燃料重整反應提供熱量。

2.如權利要求1所述的固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，該耦合換熱方法所采用的耦合換熱裝置，具體包括：

燃料重整部分，換熱器外殼的內部左側為燃料腔，中部橫向均勻設置有若干個燃料重整管，在所述燃料重整管中裝填燃料重整催化劑；

尾氣燃燒部分，換熱器外殼的內部右側為空氣腔，空氣腔與尾氣燃燒腔通過空氣擋板相隔開，陽極尾氣分配板安裝于所述尾氣燃燒腔一側，且所述陽極尾氣分配板與空氣擋板之間固定設置若干個空氣導管，所述尾氣燃燒腔中裝填尾氣燃燒催化劑。

3.如權利要求2所述的固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，所述耦合換熱裝置還包括重整燃料進氣口、重整燃料出氣口、燃燒尾氣出氣口、陰極尾氣進氣口和陽極尾氣進氣口，所述重整燃料進氣口設置于換熱器的左端且與燃料腔相通，所述重整燃料出氣口設置于換熱器的右端且與空氣腔相通，所述燃燒尾氣出氣口設置于換熱器的上部且與尾氣燃燒腔相通，所述陰極尾氣進氣口設置于換熱器的上部且與空氣腔相通，所述陽極尾氣進氣口設置于換熱器的下部且連通陽極尾氣分配板與空氣擋板所圍成的空間。

4.如權利要求3所述的固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，所述陽極尾氣分配板上設置有第一空氣導管孔、燃料氣孔和第一燃料重整管孔，所述燃料氣孔與第一空氣導管孔的橫切面為同心圓，且燃料氣孔的直徑大于第一空氣導管孔的直徑。

5.如權利要求3所述的固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，所述空氣擋板上開設第二空氣導管孔和第二燃料重整管孔，所述第二空氣導管孔與第一空氣導管孔相對設置且二者尺寸相同，所述第二燃料重整管孔與第一燃料重整管孔相對設置且二者尺寸相同。

6.如權利要求2所述的固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，所述燃料重整催化劑的活性組分包括主催化劑的鉑族金屬、第4周期的VIII族元素及各種助催化劑組分。

7.如權利要求2所述的固體氧化物燃料電池燃料重整與尾氣燃燒耦合換熱方法，其特征在于，所述尾氣燃燒催化劑的活性組分包括主催化劑的鉑族金屬。