[发明专利]液体燃料催化部分氧化重整器和燃料电池系统、以及产生电力的方法

权利要求书

1.集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，所述集成系统包括：

隔开的CPOX反应器单元的阵列，各CPOX反应器单元包括具有拥有内表面和外表面的透气性壁的伸长管，所述透气性壁围封开放的气流通道并且限定所述CPOX反应器单元的入口和出口，所述开放的气流通道为从所述CPOX反应器单元的入口延伸到出口的中空钻孔，

其中CPOX反应器单元至少与所述阵列中的相邻CPOX反应器单元热连通，和

设置在所述透气性壁的至少一段的结构体内和/或包括所述透气性壁的至少一段的结构体的CPOX催化剂；

与所述CPOX反应器单元的入口流体连通的气化器；

与至少一个CPOX反应器单元的CPOX催化剂热连通的点火器；

包括阳极、阴极、和设置在其间的电解质的燃料电池单元，其中所述阳极与所述CPOX反应器单元的出口流体连通并且所述阴极与包含氧气的气体流体连通；和

与所述燃料电池单元的阳极和阴极电耦接的集流体。

2.权利要求1的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其中氢气阻挡物与CPOX反应器单元的至少所述包含CPOX催化剂的壁段的外表面结合。

3.权利要求1的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其中相邻CPOX反应器单元之间的最大距离为那样的距离：超过该距离，无法通过来自运行着的CPOX反应器单元中的CPOX反应的热在相邻CPOX反应器单元中引发CPOX反应和/或在操作的稳态模式期间，所述隔开的CPOX反应器单元的阵列的温度下降至低于预定的最低阵列温度；并且相邻CPOX反应器单元之间的最小距离为那样的距离：低于该距离，CPOX反应器单元的出口处的温度大于预定的最高温度。

4.权利要求1-3任一项的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其中所述CPOX催化剂设置在所述CPOX反应器单元的壁内；设置在所述CPOX反应器单元的壁的内表面上；部分地或者完全地形成所述CPOX反应器单元的壁的结构；或其组合。

5.权利要求1-3任一项的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其包括与所述气化器流体连通的包含氧气的气体的第一来源以及与在所述气化器的下游的混合区流体连通的包含氧气的气体的第二来源。

6.权利要求1-3任一项的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其包括具有分支导管的包含氧气的气体导管，所述包含氧气的气体导管提供包含氧气的气体的来源和所述气化器之间的流体连通并且所述分支导管提供所述包含氧气的气体的来源和在所述气化器的下游的混合区之间的流体连通，其中所述包含氧气的气体导管和所述分支导管将来自所述包含氧气的气体的来源的包含氧气的气体的输送分割为去往所述气化器和在所述气化器的下游的所述混合区。

7.权利要求1-3任一项的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其包括：

包括包含氧气的气体入口和位于所述气化器的出口的下游的气态CPOX反应混合物出口的导管，其中所述导管提供所述包含氧气的气体入口和所述气态CPOX反应混合物出口之间的流体连通，并且所述气态CPOX反应混合物出口与所述CPOX反应器单元的入口流体连通；

与所述导管的所述包含氧气的气体入口流体连通的用于气态可重整燃料的入口；和

在所述气态可重整燃料入口和所述包含氧气的气体入口的下游且在所述气化器的出口的上游的包含CPOX催化剂的段。

8.权利要求1-3任一项的集成的液体燃料CPOX重整器和燃料电池系统，其中所述气化器包括或者为燃料撒布器。