CN109950590B - 燃料电池甲醇重整器 - Google Patents

燃料电池甲醇重整器 Download PDF

Info

Publication number
CN109950590B
CN109950590B CN201910262062.2A CN201910262062A CN109950590B CN 109950590 B CN109950590 B CN 109950590B CN 201910262062 A CN201910262062 A CN 201910262062A CN 109950590 B CN109950590 B CN 109950590B
Authority
CN
China
Prior art keywords
methanol
heating
channel layer
temperature
catalyst
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910262062.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109950590A (zh
Inventor
周明强
刘飞
王苁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Hydrogen Energy Technology Co
Original Assignee
China Hydrogen Energy Technology Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Hydrogen Energy Technology Co filed Critical China Hydrogen Energy Technology Co
Priority to CN201910262062.2A priority Critical patent/CN109950590B/zh
Publication of CN109950590A publication Critical patent/CN109950590A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109950590B publication Critical patent/CN109950590B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Landscapes

  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Abstract

本发明提供了一种燃料电池新型甲醇重整器,包括若干金属板片,若干金属板片拼接成至少第一通道层和第二通道层,其中第一通道层放置有甲醇重整催化剂,第二通道层流动有稳定的热源,混合蒸汽发生装置与第一通道层连通,甲醇水的混合蒸汽在有甲醇重整催化剂的第一通道层流通。该甲醇重整器能够实现甲醇重整器的微型化、便携化,可以实现甲醇重整器的快速加热,实现甲醇重整器的快速启动,同时还能保证整个甲醇重整器安全性及稳定性。甲醇重整催化剂采用新的加工工艺技术及添加新型的助剂,可以有效的增大催化剂的表面积,此催化剂的最适反应温度仅为160~200℃。同时催化甲醇重整制氢的转化效率高达99.99%,催化剂的活性及稳定性与以前的催化剂相比较都有较大的提高。

Description

燃料电池甲醇重整器
技术领域
本发明涉及燃料电池技术领域,特别涉及一种燃料电池甲醇重整器。
背景技术
燃料电池是把燃料中的化学能通过电化学反应直接转换为电能的发电技术。甲醇重整制氢燃料电池的工作原理是采用蒸汽重整法将甲醇与水中携带的氢转换为氢气,氢气中的化学能经高温燃料电池转换为电能。甲醇重整制氢燃料电池利用的高温质子交换膜燃料电池技术,燃料电池运行温度在100℃以上,燃料电池中的催化剂对氢气中一氧化碳的抗中毒能力增强,因此甲醇重整得到的氢气可以不经过任何处理,直接提供给燃料电池从而得到所需的电能,从而可以避免使用纯氢燃料电池所需解决的氢气的提纯、存储、运输及其他一系列的问题。
在整个甲醇重整制氢燃料电池中甲醇重整的作用非常重要,解决了整个燃料电池氢的来源问题。当然,甲醇重整器也是甲醇重整制氢燃料电池的核心部件之一,其重整器的效率和质量直接影响燃料电池的效率、输出性能和寿命。
发明内容
本发明提供一种燃料电池甲醇重整器,该甲醇重整器具有结构简单,重量轻,占地面积小,易于制造,重整制氢效率高等优点。
一种燃料电池甲醇重整器,包括若干金属板片、甲醇重整催化装置等部件,所述金属板片叠装组合而成的分层式结构,叠装的金属板片之间形成通道层,通道层分为两类第一通道层和第二通道层,同时整个重整器至少含有一个第一通道层和第二通道层,其中第一通道层放置有甲醇重整催化剂,第二通道层流动有稳定的热源;
还包括一个用于将甲醇水溶液形成甲醇水蒸气的混合蒸汽发生装置,混合蒸汽发生装置与第一通道层连通,甲醇水的混合蒸汽在有甲醇重整催化剂的第一通道层流通。
进一步的,
所述甲醇重整催化剂为铜锌铝系催化剂,其是以CuO为主体,ZnO、Al2O3为间隔体的铜锌铝系催化剂,并分别对ZnO和Al2O3的间隔体进行密封处理;
甲醇水的混合蒸汽在一定的温度、压力、流量条件下经催化剂作用发生一系列的甲醇重整反应,最终把甲醇水的混合蒸汽重整为氢气、二氧化碳,完成整个甲醇重整制氢反应。
进一步的,
所述金属板片可以进行上下的叠装,即在水平方向上至少形成一个第一通道层和一个第二通道层,在竖直方向上形成多个第一通道层和第二通道层,其中每个第一通道层内流通着甲醇水的混合蒸汽,甲醇水的混合蒸汽是由甲醇水的混合蒸汽发生装置制得;第二通道层层内流通着稳定的热源。
进一步的,
所述第二通道层层内热源可为空气或液体的任意一种,热源用于为甲醇重整制氢反应提供稳定可靠的热量来源。
进一步的,
当甲醇重整催化剂为球状颗粒时,球状颗粒直径要大小合适通道层,优选的球状催化剂的直径为2.00~5.00MM,第一通道层内放置球状颗粒的催化剂时需要放置一些特殊的隔网,隔网的形状、体积与第一通道层要相适应,使隔网放置在第一通道层内,而球状甲醇重整催化剂需要放置在隔网上,增大催化剂与甲醇水的混合蒸汽接触的相对表面积,有利于甲醇重整制氢反应的发生,增大产氢效率,提高产氢量。
进一步的,
当甲醇重整催化剂为粉末样式时,催化剂可通过调配的粘溶液附着在泡沫金属表面,进而制作成一种立体催化剂装置。根据第一通道层的通道层形状、体积的样式,把立体催化剂装置制作成与第一通道层相适应的形状或样式,再把立体催化装置放置在第一通道层内。立体催化剂装置可以大幅度的减少催化剂的用量,催化剂附着在泡面金属表面可以大幅度的增大催化剂与甲醇水的混合蒸汽的接触面积,有利于甲醇重整制氢反应的发生,同时还可以提高催化剂的稳定性等。
进一步的,
所述甲醇水的混合蒸汽在装有催化剂的第一通道层内流通,甲醇水的混合蒸汽在第一通道层内重整催化为氢气和二氧化碳,根据甲醇重整制氢反应的制氢量、效率及甲醇重整器的大小等各方面的因素,甲醇水的混合蒸汽在若干第一通道层内的流通方式即第一通道层的连接方式为串联连接方式、并联连接方式、串并联混连连接方式中的任意一种。
稳定可靠的热量来源在第二通道层内的流通连接方式即第二通道层的连接方式为串联连接方式、并联连接方式、串并联混连连接方式中的任意一种。
进一步的,
所述热源加热装置包括热源加热腔体;用于设置预设温度的温度设定装置,所述温度设定装置位于所述热源加热腔体的表面;
还包括用于加热的加热装置;
温度传感器,所述温度传感器用于检测热源温度;
处理器,所述处理器分别与所述温度设定装置、所述加热装置和所述温度传感器连接,所述处理器控制所述加热装置加热第一加热时间,并在所述加热装置加热第一加热时间之后,控制所述加热装置暂停加热第二加热时间并获取所述液体在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的温度变化值,以及根据所述温度变化值和所述预设温度获取所述加热装置的停止加热温度点,并根据当前温度判断所述热源的温度是否小于所述停止加热温度点,并在所述热源的温度小于所述停止加热温度点时,控制所述加热装置继续加热,直至所述热源的温度达到所述停止加热温度点控制所述加热装置暂停加热,以及在液体加热装置内热源的当前温度大于所述停止加热温度点小于所述预设温度时,计算二次加热时间,并控制所述加热装置继续加热所述二次加热时间,并在加热装置加热所述二次加热时间之后,控制所述液体加热装置断电停止加热。
进一步的,
在所述液体加热装置加热第一加热时间之前,所述温度传感器检测所述液体加热装置内热源的当前温度,所述处理器判断所述液体加热装置内热源的当前温度是否小于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差,并在所述当前温度小于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差时,控制所述液体加热装置进行加热,以及在所述液体加热装置内热源的当前温度大于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差且小于所述预设温度时,计算二次加热时间,并控制所述液体加热装置继续加热二次加热时间。
进一步的,
所述液体加热装置内热源的温度达到所述停止加热温度点,所述处理器控制所述加热装置暂停加热之后,且在所述加热装置暂停加热第三预设时间之后,所述处理器判断所述热源的温度是否达到所述预设温度,并在所述热源的温度未达到所述预设温度时,根据所述预设温度、所述温度变化值和所述当前温度获取所述二次加热时间,并根据所述二次加热时间控制所述加热装置进行加热以使所述热源的温度达到预设温度。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为本发明提供的燃料电池甲醇重整器的结构示意图;
图2为热源加热装置的控制系统示意图;
图3为供电电路的结构示意图。
1、第一通道层;2、第二通道层;3、混合蒸汽发生装置;4、热源加热装置;5、收集利用装置;110、第一控制单元;120、第一整流单元;130、DC/DC 转换单元;140、第二整流单元;150、充电单元;160、蓄电池;170、保护单元。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明实施例提供了一种燃料电池甲醇重整器,如图1所示其结构示意图,包括若干金属板片、甲醇重整催化装置等部件,所述金属板片叠装组合而成的分层式结构,叠装的金属板片之间形成通道层,通道层分为两类第一通道层1和第二通道层2,同时整个重整器至少含有一个第一通道层1和第二通道层2,其中第一通道层1放置有甲醇重整催化剂,第二通道层2流动有稳定的热源;还包括一个用于将甲醇水溶液形成甲醇水蒸气的混合蒸汽发生装置3,混合蒸汽发生装置3与第一通道层1连通,甲醇水的混合蒸汽在有甲醇重整催化剂的第一通道层1流通。所述金属板片可以进行上下的叠装,即在水平方向上至少形成一个第一通道层1和一个第二通道层2,在竖直方向上形成多个第一通道层1和第二通道层2,其中每个第一通道层1内流通着甲醇水的混合蒸汽,甲醇水的混合蒸汽是由甲醇水的混合蒸汽发生装置3制得;第二通道层2层层内流通着稳定的热源。所述第二通道层2层层内热源可为空气或液体的任意一种,热源用于为甲醇重整制氢反应提供稳定可靠的热量来源。第一通道层1产生的甲醇水的混合蒸汽至收集利用装置5。
上述技术方案的原理在于:
本发明提供的甲醇重整器采用分层式结构方式,通过采用的一定形状的金属板片叠装而成,各种金属板片之间形成一定的第一通道层1和第二通道层2, 第一通道层1内装有甲醇重整催化剂, 第二通道层2内通入稳定热源,热量通过板片之间进行热量交换。甲醇与水混合溶液在经过加热、汽化等反应后,通入到甲醇重整催化剂通道层内,在一定的温度、压力、流量条件下经催化剂作用发生甲醇重整反应和一氧化碳变换反应,最终生成氢气、二氧化碳的混合气,完成整个甲醇重整制氢反应。
上述技术方案的效果在于:
本专利发明甲醇重整器在结构上采用分层式结构方式,使用一定形状的金属板片叠装而成,在金属板片之间形成一定的通道层。首先与蛇形、管列式重整器相比重整器体积有了大幅度的缩小,重量也降低很多;因重整器所使用的金属板片结构叠装而成,使得整个重整器的结构紧凑轻巧,可以大大地降低重整器的占地面积;甲醇重整器相邻的通道层是互不相通,在这相邻的两个通道层内,一个通道层内装有甲醇重整催化剂,重整甲醇与水的混合气体也需要在这个通道层内流通,另一个通道层内流通的是稳定的热源,以此重复多层;热源通道层与催化剂通道层通过分层式热换的方式维持甲醇重整催化的最适温度,通过实验测得在相同的热源条件下,分层式热换系数是蛇形、管列式系数的3-5倍,同时使用分层式热换方式进行热交换可以使大大地降低损耗小,避免热量的浪费;重整器的金属板可以采用冲压加工,标准化程度高,并可以大批量的生产,而传统的蛇形、管列式重整器一般采用手工或机加工制作,无法满足大批量的生产。
在一个实施例中,所述甲醇重整催化剂为铜锌铝系催化剂,其是以CuO为主体,ZnO、Al2O3为间隔体的铜锌铝系催化剂;甲醇水的混合蒸汽在一定的温度、压力、流量条件下经催化剂作用发生甲醇重整反应和一氧化碳变换反应,最终生成氢气、二氧化碳的混合气,完成整个甲醇重整制氢反应。
上述技术方案的效果及原理在于:
甲醇重整催化剂采用新的加工工艺技术及添加新型的助剂,可以有效的增大催化剂的表面积,此催化剂的最适反应温度仅为160~200℃,较以前催化的最适反应230~260℃,大大地降低了催化剂的反应温度,从230~260℃降低到160~200℃可以大幅度的减少能量的使用;同时催化甲醇重整制氢的转化效率高达99.99%,该甲醇重整催化剂的活性及稳定性与以前的甲醇重整催化剂相比较都有较大的提高。甲醇重整催化剂有着几种不同的表现形式,催化剂的样式不同需要在重整器通道层内做一些特殊的变动。
在一个实施例中,当甲醇重整催化剂为直径为2.00~5.00MM圆球状时,装有甲醇重整催化剂的第一通道层内需要放置一些特殊的隔网,隔网用来盛放球体的甲醇重整催化剂。
在一个实施例中,当甲醇重整催化剂为粉末样式时,甲醇重整催化剂通过调配的粘溶液附着在泡沫金属表面,进而制作成一种立体催化剂装置。
上述技术方案的效果及原理在于:
本申请提供的甲醇重整器内需要放置甲醇重整催化剂的,放置上述的甲醇重整催化剂。在这里我们列举了两种催化剂的形式,但不仅仅限于这两种形式。不同形式的催化剂,一方面要增大催化剂与甲醇水混合蒸汽的接触面积,使甲醇水混合蒸汽充分的与催化剂反应,保证甲醇重整制氢反应的完全进行,提高氢气的产生效率,降低反应产物中一氧化碳等其他产物的含量;另一方面也需要保证甲醇水混合蒸汽在装有催化剂的通道层内具有一定的流动性。
在一个实施例中,如图2所示热源加热装置4的控制系统示意图,所述热源加热装置包括热源加热腔体;用于设置预设温度的温度设定装置,所述温度设定装置位于所述热源加热腔体的表面;用于加热的加热装置;温度传感器,所述温度传感器用于检测热源温度;处理器,所述处理器分别与所述温度设定装置、所述加热装置和所述温度传感器连接,所述处理器控制所述加热装置加热第一加热时间,并在所述加热装置加热第一加热时间之后,控制所述加热装置暂停加热第二加热时间并获取所述液体在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的温度变化值,以及根据所述温度变化值和所述预设温度获取所述加热装置的停止加热温度点,并根据当前温度判断所述热源的温度是否小于所述停止加热温度点,并在所述热源的温度小于所述停止加热温度点时,控制所述加热装置继续加热,直至所述热源的温度达到所述停止加热温度点控制所述加热装置暂停加热,以及在液体加热装置内热源的当前温度大于所述停止加热温度点小于所述预设温度时,计算二次加热时间,并控制所述加热装置继续加热所述二次加热时间,并在加热装置加热所述二次加热时间之后,控制所述液体加热装置断电停止加热。
本申请提供的甲醇重整器内特定的第二通道层内是流通的热源,热源需要满足稳定可靠的热量来源、不与金属板片之间发生反应等要求,热源可以有多种形式来实现,可以是热空气,也可以是热液体等。本申请仅提出满足稳定可靠的热源即可。
在一个实施例中,在所述液体加热装置加热第一加热时间之前,所述温度传感器检测所述液体加热装置内热源的当前温度,所述处理器判断所述液体加热装置内热源的当前温度是否小于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差,并在所述当前温度小于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差时,控制所述液体加热装置进行加热,以及在所述液体加热装置内热源的当前温度大于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差且小于所述预设温度时,计算二次加热时间,并控制所述液体加热装置继续加热二次加热时间。
在一个实施例中,所述液体加热装置内热源的温度达到所述停止加热温度点,所述处理器控制所述加热装置暂停加热之后,且在所述加热装置暂停加热第三预设时间之后,所述处理器判断所述热源的温度是否达到所述预设温度,并在所述热源的温度未达到所述预设温度时,根据所述预设温度、所述温度变化值和所述当前温度获取所述二次加热时间,并根据所述二次加热时间控制所述加热装置进行加热以使所述热源的温度达到预设温度。
甲醇重整器能够实现甲醇重整器的微型化、便携化,可以实现甲醇重整器的快速加热,实现甲醇重整器的快速启动,同时还能保证整个甲醇重整器安全性及稳定性。
本发明提供的甲醇重整器一方面可以通过市电进行供电进行正常的工作。另一方面,甲醇重整器包括蓄电池,所述蓄电池分与热源加热装置连接,用于对热源加热装置进行供电;所述蓄电池160连接有供电电路,如图3所示其结构示意图,所述供电电路包括EMC 和第一控制单元110、第一整流单元120、 DC/DC 转换单元130,第二整流单元140、充电单元150、保护单元170,220V交流输入与EMC和第一控制单元110电连接,EMC和第一控制单元110与第一整流单元120电连接,形成 300V左右的直流电压,直流电压输出与 DC/DC 转换单元130电连接,经 DC/DC 转换单元130形成高频交流输出,高频交流输出与第二整流单元140电连接,由第二整流单元140与充电单元150电连接。所述的充电单元150与保护单元170电连接,保护单元170和DC/DC 转换单元130共同构成具有过流、过压、过热和欠压保护的供电电路;所述的DC/DC转换单元包括一个调节变压器T2,调节变压器T2有两组次级输出,第一组次级输出通过第二级整流电路后作为供电电路,蓄电池160充电使用;另一端与芯片的D端电连接,在第一整流单元120的输出正端和芯片的D端串接有稳压管和反相连接的二极管D3,稳压管和反相连接的二极管D3连接点与第一整流单元120的输出正端由电阻 R2和电容C3串联连接接的阻容回路;
所述的保护单元170包括光电耦合器、充电回路取样电路,充电回路取样电路是由稳压管、限流电阻 R5、电阻R6和光电耦合器的发光管串接构成,充电回路取样电路并接在供电电路的输出端,光电耦合器的光电接收管的发射极与芯片的控制端C端电连接,芯片端与芯片的F端短路连接,连接点与地回路之间并接有电阻 R4和电容C7的串接回路,电阻R4和电容C7的串接回路并接一电容C8。
上述技术方案的原理及效果在于:
由供电电路负载引起的电流、电压变化或环境引起的电流、电压变化通过光电耦合器反馈到芯片的控制端 C,由芯片调节变压器 T2的振荡频率达到稳流、稳压的目的。采用光电耦合器反馈由负载引起的电流、电压变化或环境引起的电流、电压变化完全隔离了第一整流单元,在芯片的控制端 C 与负电源之间有小于 10Ω 的电阻和串接的电解电容,消除控制端 C 交流电压的影响,而芯片和一个调节变压器T2构成具有过流、过压、过热和欠压保护的供电电路可以输出快速充电所需的电流,在快速充电情况下,能保证充电电流平稳、不受输入电压和环境温度的影响。通过以上方式可以使本发明提供的甲醇重整器不仅能够通过市电进行供电,在市电无法进行供电的时候通过蓄电池能够进行供电。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种燃料电池甲醇重整器,其特征在于,包括若干金属板片、甲醇重整催化装置,所述金属板片叠装组合而成的分层式结构,叠装的金属板片之间形成通道层,通道层分为两类第一通道层和第二通道层,同时整个重整器至少含有一个第一通道层和第二通道层,其中第一通道层放置有甲醇重整催化剂,第二通道层流动有稳定的热源;
还包括一个用于将甲醇水溶液形成甲醇水蒸气的混合蒸汽发生装置,混合蒸汽发生装置与第一通道层连通,甲醇水的混合蒸汽在有甲醇重整催化剂的第一通道层流通;
所述第二通道层层内热源为空气或液体的任意一种,热源用于为甲醇重整制氢反应提供稳定可靠的热量来源;
所述热源加热装置包括热源加热腔体;用于设置预设温度的温度设定装置,所述温度设定装置位于所述热源加热腔体的表面;
还包括用于加热的加热装置;
温度传感器,所述温度传感器用于检测热源温度;
处理器,所述处理器分别与所述温度设定装置、所述加热装置和所述温度传感器连接,所述处理器控制所述加热装置加热第一加热时间,并在所述加热装置加热第一加热时间之后,控制所述加热装置暂停加热第二加热时间并获取所述液体在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的温度变化值,以及根据所述温度变化值和所述预设温度获取所述加热装置的停止加热温度点,并根据当前温度判断所述热源的温度是否小于所述停止加热温度点,并在所述热源的温度小于所述停止加热温度点时,控制所述加热装置继续加热,直至所述热源的温度达到所述停止加热温度点控制所述加热装置暂停加热,以及在液体加热装置内热源的当前温度大于所述停止加热温度点小于所述预设温度时,计算二次加热时间,并控制所述加热装置继续加热所述二次加热时间,并在加热装置加热所述二次加热时间之后,控制所述液体加热装置断电停止加热。
2.根据权利要求1所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
所述甲醇重整催化剂为铜锌铝系催化剂,其是以CuO为主体,ZnO、Al2O3为间隔体的铜锌铝系催化剂,并分别对ZnO和Al2O3的间隔体进行密封处理;
甲醇水的混合蒸汽在温度、压力、流量条件下经催化剂作用发生甲醇重整反应,最终把甲醇水的混合蒸汽重整为氢气、二氧化碳,完成整个甲醇重整制氢反应。
3.根据权利要求1所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
所述金属板片进行上下的叠装,即在水平方向上至少形成一个第一通道层和一个第二通道层,在竖直方向上形成多个第一通道层和第二通道层,其中每个第一通道层内流通着甲醇水的混合蒸汽,甲醇水的混合蒸汽是由甲醇水的混合蒸汽发生装置制得;第二通道层层内流通着稳定的热源。
4.根据权利要求1所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
当甲醇重整催化剂为球状颗粒时,球状颗粒直径要大小合适通道层,球状催化剂的直径为2.00~5.00mm,第一通道层内放置球状颗粒的催化剂时需要放置隔网,隔网的形状、体积与第一通道层要相适应,使隔网放置在第一通道层内,而球状甲醇重整催化剂需要放置在隔网上,增大催化剂与甲醇水的混合蒸汽接触的相对表面积,有利于甲醇重整制氢反应的发生,增大产氢效率,提高产氢量。
5.根据权利要求1所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
当甲醇重整催化剂为粉末样式时,催化剂通过调配的粘溶液附着在泡沫金属表面,进而制作成一种立体催化剂装置;根据第一通道层的通道层形状、体积的样式,把立体催化剂装置制作成与第一通道层相适应的形状或样式,再把立体催化装置放置在第一通道层内;立体催化剂装置减少催化剂的用量,催化剂附着在泡面金属表面增大催化剂与甲醇水的混合蒸汽的接触面积,有利于甲醇重整制氢反应的发生,同时还可以提高催化剂的稳定性。
6.根据权利要求1所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
所述甲醇水的混合蒸汽在装有催化剂的第一通道层内流通,甲醇水的混合蒸汽在第一通道层内重整催化为氢气和二氧化碳,根据甲醇重整制氢反应的制氢量、效率及甲醇重整器的大小的因素,甲醇水的混合蒸汽在第一通道层内的流通方式即第一通道层的连接方式为串联连接方式、并联连接方式、串并联混连连接方式中的任意一种;
稳定可靠的热量来源在第二通道层内的流通连接方式即第二通道层的连接方式为串联连接方式、并联连接方式、串并联混连连接方式中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
在所述液体加热装置加热第一加热时间之前,所述温度传感器检测所述液体加热装置内热源的当前温度,所述处理器判断所述液体加热装置内热源的当前温度是否小于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差,并在所述当前温度小于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差时,控制所述液体加热装置进行加热,以及在所述液体加热装置内热源的当前温度大于所述停止加热温度点与在所述第一加热时间和所述第二加热时间内的预设温度变化值的差且小于所述预设温度时,计算二次加热时间,并控制所述液体加热装置继续加热二次加热时间。
8.根据权利要求7所述的燃料电池甲醇重整器,其特征在于,
所述液体加热装置内热源的温度达到所述停止加热温度点,所述处理器控制所述加热装置暂停加热之后,且在所述加热装置暂停加热第三预设时间之后,所述处理器判断所述热源的温度是否达到所述预设温度,并在所述热源的温度未达到所述预设温度时,根据所述预设温度、所述温度变化值和所述当前温度获取所述二次加热时间,并根据所述二次加热时间控制所述加热装置进行加热以使所述热源的温度达到预设温度。
CN201910262062.2A 2019-04-02 2019-04-02 燃料电池甲醇重整器 Active CN109950590B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910262062.2A CN109950590B (zh) 2019-04-02 2019-04-02 燃料电池甲醇重整器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910262062.2A CN109950590B (zh) 2019-04-02 2019-04-02 燃料电池甲醇重整器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109950590A CN109950590A (zh) 2019-06-28
CN109950590B true CN109950590B (zh) 2020-11-10

Family

ID=67013540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910262062.2A Active CN109950590B (zh) 2019-04-02 2019-04-02 燃料电池甲醇重整器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109950590B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106654444A (zh) * 2016-11-17 2017-05-10 天津瑞发颖益科技有限公司 具有温控功能的新能源汽车电池系统

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5858314A (en) * 1996-04-12 1999-01-12 Ztek Corporation Thermally enhanced compact reformer
US7128769B2 (en) * 2002-06-27 2006-10-31 Idatech, Llc Methanol steam reforming catalysts, steam reformers, and fuel cell systems incorporating the same
CN101593838A (zh) * 2003-06-27 2009-12-02 超电池公司 微燃料电池结构
US20050129997A1 (en) * 2003-11-20 2005-06-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Hydrogen generator, method of operating hydrogen generator, and fuel cell system
KR101223627B1 (ko) * 2006-02-03 2013-01-17 삼성에스디아이 주식회사 연료 개질장치 및 그 제조 방법
JP2008084698A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Toshiba Corp 燃料改質装置及び燃料電池システム
CN101597028B (zh) * 2008-06-02 2013-02-27 汉能科技有限公司 一种耦合式富氢燃料重整制氢系统
CN107112560B (zh) * 2014-12-01 2020-08-18 Ht切拉米克斯有限公司 Sofc系统和操作sofc系统的方法
CN105161793A (zh) * 2015-09-28 2015-12-16 重庆长安汽车股份有限公司 一种动力电池加热装置及控制方法
CN106892402A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种波纹板式微通道甲醇蒸汽重整制氢反应器
KR101715700B1 (ko) * 2016-03-09 2017-03-13 주식회사 엘지화학 저온 환경의 성능 개선을 위한 배터리팩 제어장치
CN106450391A (zh) * 2016-11-28 2017-02-22 苏州氢洁电源科技有限公司 一种新型甲醇重整制氢用的催化剂排布方式
CN207294547U (zh) * 2017-05-27 2018-05-01 广东合即得能源科技有限公司 生物质热电联产的造纸污泥处理系统
CN108759070A (zh) * 2018-06-14 2018-11-06 中氢新能技术有限公司 一种加热装置和甲醇重整制氢燃料电池设备
CN109179323B (zh) * 2018-09-07 2024-01-16 中氢新能技术有限公司 一种甲醇重整制氢重整室和燃料电池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106654444A (zh) * 2016-11-17 2017-05-10 天津瑞发颖益科技有限公司 具有温控功能的新能源汽车电池系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN109950590A (zh) 2019-06-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113249738B (zh) 一种新型电解水制氢系统及其运行方法
Zhang et al. Efficiency calculation and configuration design of a PEM electrolyzer system for hydrogen production
CN104733748B (zh) 一种中高温燃料电池集成运行系统
WO2016192574A1 (zh) 一种具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站及方法
WO2020208949A1 (ja) 水素システム
CN106064560B (zh) 燃料电池混合动力系统及其控制方法
CN202712342U (zh) 一种燃料电池装置
Chen et al. Improved performance of a Zn-air fuel cell by coupling Zn particle fuel and flowing electrolyte
CN202817107U (zh) 一种质子交换膜燃料电池堆发电系统
CN205489554U (zh) 基于甲醇水重整制氢发电系统的削峰填谷供电系统
CN105329109A (zh) 一种太阳能辅助发电的燃料电池汽车
JP2018190649A (ja) Sofcスタック、soecスタック、及びリバーシブルsocスタック、並びに、sofcシステム、soecシステム、及びリバーシブルsocシステム
CN105811443A (zh) 基于甲醇水重整制氢发电系统的削峰填谷供电系统及方法
CN109950590B (zh) 燃料电池甲醇重整器
CN112779549A (zh) 一种兆瓦级电站及其控制方法
US20150044584A1 (en) Fuel Cell System
CN207624816U (zh) 用于质子交换膜燃料电池的热管理系统
CN105449247A (zh) 一种太阳能辅助发电的充电站
CN205429855U (zh) 一种太阳能辅助发电的充电站
CN109713337A (zh) 直接甲醇燃料电池与锂离子电池混合输出装置和输出方法
CN108448712A (zh) 一种水氢发电的应急电源
CN215365999U (zh) 一种兆瓦级电站
CN204794155U (zh) 一种具有多组甲醇水重整制氢发电模组的充电站
CN114672834A (zh) 基于光伏制氢耦合燃料电池的热电联用系统及方法
CN104057869A (zh) 一种以燃料电池为生活动力和热源的房车

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant