[实用新型]一种基于乙醇重整制氢的氢燃料电池系统

摘要

本实用新型公开了一种基于乙醇重整制氢的氢燃料电池系统。本实用新型采用乙醇反应器，以乙醇作为氢燃料电池的原料，乙醇发生水蒸气重整反应生成氢气；并经过水气转换反应器的水气转换和一氧化碳选择性氧化反应器的一氧化碳的选择性氧化，将副产物中的全部一氧化碳都反应生成二氧化碳，水蒸气重整反应生成的无CO富氢气体作为燃料，电化学反应释放出电能输出；本实用新型发电效率高，理想状态下的乙醇重整质子交换膜燃料电池系统在低负载时可以达到60％的发电效率，在峰值功率时可达到30％～35％的效率；在实际的实验测试中，各效率也可达到上述数据的80％～85％；本实用新型原料环保，污染小，且温室气体排放少。

主权项

一种基于乙醇重整制氢的氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池系统包括：乙醇蒸汽重整反应器、外部供热装置、水气转换反应器、一氧化碳选择性氧化反应器以及氢燃料电池；其中，所述乙醇蒸汽重整反应器的外部设置外部供热装置；所述外部供热装置包括燃料入口、供热装置空气入口和返回口；所述乙醇蒸汽重整反应器包括水溶液入口和重整反应器产物出口；所述水气转换反应器包括水入口、转换反应器进料口和转换反应器产物出口；所述一氧化碳选择性氧化反应器包括氧化反应器空气入口、氧化反应器进料口和氧化反应器产物出口；所述氢燃料电池包括燃料电池进料口、燃料电池空气入口和气体出口；空气从供热装置空气入口、燃料从燃料入口以及氢燃料电池中电化学反应后的气体从返回口输送至外部供热装置；乙醇水溶液从水溶液入口输送至乙醇蒸汽重整反应器中；在乙醇蒸汽重整反应器中水蒸气重整反应生成的气体通过重整反应器产物出口输送至水气转换反应器的转换反应器进料口，水从水入口输送至水气转换反应器；在水气转换反应器中水气转换反应后的气体全部通过转换反应器产物出口输送至一氧化碳选择性氧化反应器的氧化反应器进料口，空气从氧化反应器空气入口也输送至一氧化碳选择性氧化反应器；在一氧化碳选择性氧化反应器中氧化反应后的全部气体通过氧化反应器产物出口输送至氢燃料电池的燃料电池进料口，空气从燃料电池空气入口也输送至氢燃料电池；氢燃料电池中电化学反应后气体通过气体出口输送至外部供热装置的返回口。