[发明专利]一种燃料重整反应器

说明书

一种燃料重整反应器，所述重整反应器包括燃料罐、燃料汽化室和燃料重整室；所述燃料罐出口与燃料汽化室进口相连通；所述燃料汽化室出口与燃料重整室入口相连通；所述燃料罐和/或燃料汽化室具有磁性。与现有技术相比，本发明通过将磁性材料引入燃料罐、燃料汽化室及二者的连接管路上，改变了燃料及水中氢键的强度，降低了燃料及水在汽化过程中吸收的热量，提高了燃料重整过程中热量的合理分配，提升了重整效率。

技术领域

本发明属于燃料电池领域，具体涉及一种高效的燃料重整反应器。

背景技术

燃料电池是一类将燃料化学能直接转换为电能的能量转化装置，具有效率高、无污染、噪音低等诸多优势，在动力电源、备用电源及移动电源领域应用前景广阔。

氢气是最理想的燃料，然而其储运不便，在携行电源领域推广受限。甲醇是最简单的小分子醇，重整制氢温度低，选择性高，是较为理想的氢源。甲醇催化重整主要类型有：蒸汽重整、部分氧化、自热重整。其中蒸汽重整产氢浓度最高，其反应为：

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂

该反应为吸热反应，除此之外，甲醇、水汽化亦需要大量热量，近乎是反应吸热的二倍。

减少汽化吸热量是提升重整效率的有效手段。水的汽化热较高是因为有氢键的存在，而经磁场处理后，水的氢键会减弱甚至断裂。基于此，本发明提出一种磁场强化甲醇水溶液汽化过程的甲醇重整器。

发明内容

针对以上问题，本发明目的在于提供一种高效的燃料重整反应器，本发明采用的技术方案为：

一种燃料重整反应器，所述重整反应器包括燃料罐、燃料汽化室和燃料重整室；所述燃料罐出口与燃料汽化室进口相连通；所述燃料汽化室出口与燃料重整室入口相连通；还包括一可产生磁性的物质源，用于对所述燃料罐内的流体、或燃料汽化室内的流体、或燃料罐与燃料汽化室连接管路内的流体中的一种或二种以上进行磁化。

所述产生磁性的物质源具体为燃料罐、燃料汽化室或它们间的连接管路中的一种或二种以上为磁性材料制造而成；或，于所述燃料罐、燃料汽化室或它们间的连接管路中的一种或二种以上外部包覆有磁性材料层；或，于所述燃料罐、燃料汽化室或它们间的连接管路中的一种或二种以上内部或外部设置有磁性部件。

所述磁性材料为金属及合金磁性材料、铁氧体磁性材料中的一种或是二种及以上。

所述燃料重整反应器还包括燃烧室，所述燃烧室通过燃烧反应为燃料汽化室和/或燃料重整室提供热量。

所述磁性部件为空心筒体，所述的空心筒体可以是整体磁性材料制成，也可由多块磁性材料拼接而成，亦可是柔性薄片/带磁性材料卷绕而成。

所述燃料重整反应器的重整反应燃料为甲醇、乙醇、二甲醚、异丙醇中的任一一种或两种以上的水溶液。

所述的燃料为燃料水溶液中燃料的体积分数为40-70％。所述燃料重整室中设置有重整催化剂，所述重整催化剂为壁载型催化剂，即附着在重整腔室内壁上，亦可以是催化剂颗粒填充于重整室内。

所述重整催化剂是Cu基、PdZn基、Pt基、Ni基、Co基的一种。

所述的燃烧室燃烧方式可以是火焰燃烧或催化燃烧中的一种。

所述的燃烧室采用火焰燃烧方式时，在其燃料进口位置有电打火装置。

所述的燃烧室采用催化燃烧方式时，在其腔室内有催化燃烧催化剂，同时还有电加热装置。

所述的燃烧催化剂为Pt基蜂窝陶瓷状燃烧催化剂或是由涂覆Pt基催化剂的金属波纹板堆叠而成的整体催化剂。