CN113666337A - 用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置 - Google Patents

用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113666337A
CN113666337A CN202110870292.4A CN202110870292A CN113666337A CN 113666337 A CN113666337 A CN 113666337A CN 202110870292 A CN202110870292 A CN 202110870292A CN 113666337 A CN113666337 A CN 113666337A
Authority
CN
China
Prior art keywords
reactor
fuel cell
temperature
pure hydrogen
concentration
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.)
Granted
Application number
CN202110870292.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113666337B (zh
Inventor
裴普成
王明凯
袁星
任棚
陈东方
王鹤
宋鑫
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.)
Tsinghua University
Original Assignee
Tsinghua University
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 Tsinghua University filed Critical Tsinghua University
Priority to CN202110870292.4A priority Critical patent/CN113666337B/zh
Publication of CN113666337A publication Critical patent/CN113666337A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113666337B publication Critical patent/CN113666337B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/586—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being a methanation reaction
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425—Catalysts; their physical properties
    • C07C1/043—Catalysts; their physical properties characterised by the composition
    • C07C1/0435—Catalysts; their physical properties characterised by the composition containing a metal of group 8 or a compound thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/02—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon
    • C07C1/04—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon from oxides of a carbon from carbon monoxide with hydrogen
    • C07C1/0425—Catalysts; their physical properties
    • C07C1/043—Catalysts; their physical properties characterised by the composition
    • C07C1/0435—Catalysts; their physical properties characterised by the composition containing a metal of group 8 or a compound thereof
    • C07C1/044—Catalysts; their physical properties characterised by the composition containing a metal of group 8 or a compound thereof containing iron
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435—Catalytic purification
    • C01B2203/0445—Selective methanation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C01B2203/047—Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1047—Group VIII metal catalysts
    • C01B2203/1064—Platinum group metal catalysts
    • C01B2203/107—Platinum catalysts
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/10—Catalysts for performing the hydrogen forming reactions
    • C01B2203/1041—Composition of the catalyst
    • C01B2203/1082—Composition of support materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/42—Platinum
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/44—Palladium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/46—Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups C07C2523/02 - C07C2523/36
    • C07C2523/56—Platinum group metals
    • C07C2523/63—Platinum group metals with rare earths or actinides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/70—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper
    • C07C2523/89—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of the iron group metals or copper combined with noble metals
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置，燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：向第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；控制第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；控制第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。根据本发明实施例的非纯氢分段纯化处理方法，使非纯氢气通过第一反应器在低温下初步降低CO含量，然后通过第二反应器在高温下深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。

Description

用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置
技术领域
本发明涉及非纯氢纯化技术领域，更具体地，涉及一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置。
背景技术
现有质子交换膜燃料电池需使用高纯氢气作为燃料，然而，高纯氢气受限于制备方法和存储运输等目前尚未解决的技术难题，阻碍了燃料电池的发展。让燃料电池能够利用非纯氢气(如蓝氢、灰氢、在线制氢等)能够极大地解决氢气来源问题，降低燃料电池的用氢成本。为此，需要解决非纯氢中杂质，尤其是CO对燃料电池产生的毒化作用。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，所述非纯氢分段纯化处理方法纯化得到的燃料气能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。
本发明的另一个目的在于提出一种采用上述非纯氢分段纯化处理方法的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置。
根据本发明实施例的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，所述燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，所述非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：向所述第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；控制所述第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；控制所述第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。
根据本发明实施例的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，使非纯氢气通过第一反应器在低温下进行选择性催化CO优先氧化反应，初步降低CO含量，然后通过第二反应器在高温下进行选择性催化CO甲烷化反应，深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。
另外，根据本发明上述实施例的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一些实施例，通入所述第一反应器的气体的总空速为500～10000mL·h-1·gcat -1。
根据本发明的一些实施例，根据燃料电池的氢气需求量QH2、所述非纯氢气的H2浓度CH2、所述第一反应器内所述CO消除催化剂的用量Mcat1确定通入所述第一反应器的气体的总空速SV1，其中，SV1＝QH2/(CH2×Mcat1)。
根据本发明的一些实施例，所述第一反应器的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例小于或等于20％。
根据本发明的一些实施例，所述第一反应器内O2和CO的浓度比例为0～4。
根据本发明的一些实施例，控制所述第一反应器的温度为第一目标温度值；控制向所述第一反应器内通入所述含氧气气体的流量为第一目标流量，并检测所述第一反应器的出气口处CO浓度；判断所述第一反应器的出气口处CO浓度与所述非纯氢气中CO浓度的比例是否小于或等于第一预设比例限值；若是，则控制所述第一反应器的温度为所述第一目标温度值且所述含氧气气体的流量为所述第一目标流量；若否，则判断所述第一反应器内O2和CO的浓度比例是否小于或等于第二预设比例限值；若是，则控制向所述第一反应器内通入所述含氧气气体的流量为第二目标流量，所述第二目标流量大于所述第一目标流量，若否，则控制所述第一反应器的温度为第二目标温度值，所述第二目标温度值大于所述第一目标温度值，如此循环。
根据本发明的一些实施例，控制所述第二反应器的温度逐渐增大，直至所述第二反应器的出气口处CO浓度小于或等于燃料电池对CO最高浓度的限制CCOdemand。
根据本发明实施例的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置，采用根据本发明实施例的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，且包括：第一反应器，所述第一反应器内放置有第一CO消除催化剂，且所述第一反应器具有与非纯氢气源和含氧气气源相连的进气口；第二反应器，所述第二反应器内放置有第二CO消除催化剂，且所述第二反应器的进气口与所述第一反应器的出气口连通。
根据本发明的一些实施例，所述非纯氢分段纯化处理装置还包括：第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述第一反应器的温度；第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述第二反应器的温度。
根据本发明的一些实施例，所述非纯氢分段纯化处理装置还包括：第一换热装置，所述第一换热装置设于所述第一反应器的外侧以将产热部件的热量交换至所述第一反应器；第二换热装置，所述第二换热装置设于所述第二反应器的外侧以将产热部件的热量交换至所述第二反应器。
根据本发明的一些实施例，所述第一CO消除催化剂和所述第二CO消除催化剂的成分相同，且包括金属氧化物载体和负载于所述金属氧化物载体的铂族金属组分，其中，所述金属氧化物载体的材料包括二氧化铈、氧化铝、氧化铁中的至少一种；所述铂族金属组分包括Rh、Pt、Ru、Pd中的至少一种。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明一些实施例的非纯氢分段纯化处理装置和燃料电池电堆的示意图；
图2是根据本发明一些实施例的CO消除催化剂的CO转化率和温度的曲线图；
图3是根据本发明一些实施例的第一反应器内不同O2和CO浓度比例下，CO转化率和温度的曲线图，其中，沿箭头所示方向，三条曲线对应O2/CO依次增加；
图4根据本发明一些实施例的非纯氢分段纯化处理方法的流程示意图。
附图标记：
燃料电池1000；非纯氢分段纯化处理装置100；燃料电池电堆200；
第一反应器10；第一温度传感器11；第一换热装置12；
第二反应器20；第二温度传感器21；第二换热装置22。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征，“多个”的含义是两个或两个以上，第一特征在第二特征“之上”或“之下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
通过一定技术方法将非纯氢气中的CO转化为其他对燃料电池无毒害的物质可以解决CO对燃料电池毒化作用的方法，例如可以使用化学催化转化的技术路线，如选择性优先氧化(Preferential oxidation,PROX)和选择性甲烷化(Selective methanation,SMET)。其中，前者利用催化剂对CO的高选择性将CO氧化为CO2，达到去除CO的目的，消耗氢气相对较少，但是去除效果一般，残留CO一般会超过燃料电池Pt催化剂的容忍限度；后者利用催化剂选择性将CO转化为CH4，反应温度高，消耗氢气相对较多，易发生CO2甲烷化的副反应，但去除效果好，能降至数个ppm水平。两者发生的主要反应如下：
Figure BDA0003188870340000041
Figure BDA0003188870340000042
基于此，本申请提出一种用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理方法，结合上述选择性优先氧化和选择性甲烷化的各自优势，达到CO去除彻底且H2消耗量少，生成副产物甲烷少，使用催化剂少的有益效果。
下面参考附图描述根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理方法和非纯氢分段纯化处理装置100。根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理装置100采用根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理方法。
参照图1所示，根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理装置100可以包括：第一反应器10和第二反应器20，第一反应器10内放置有第一CO消除催化剂，第二反应器20内放置有第二CO消除催化剂，并且第一反应器10的出气口与第二反应器20的进气口连通，以形成串联的两段催化反应器。
具体而言，第一反应器10的进气口可以与非纯氢气源和含氧气气源相连，以通过进气口向第一反应器10内通入非纯氢气和含氧气气体。第一反应器10的出气口与第二反应器20的进气口连通，以使第一反应器10内初步反应后的气体可以进入第二反应器20进一步消除CO。第二反应器20的出气口可以与燃料电池1000的燃料电池电堆200相连，以将经过分段纯化处理得到的纯氢气通入燃料电池电堆200进行发电。
需要说明的是，第一反应器10的进气口可以为一个，非纯氢气源和含氧气气源通过三通阀等结构与该进气口相连，或者第一反应器10的进气口为两个，分别与非纯氢气源和含氧气气源相连。
根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：
S1：向第一反应器10内通入非纯氢气和含氧气气体；
S2：控制第一反应器10的温度T1在40～100℃(即40℃≤T1≤100℃)，以进行选择性催化CO优先氧化反应；
S3：控制第二反应器20的温度T2在140～200℃(即140℃≤T2≤200℃)，以进行选择性催化CO甲烷化反应。
在一些具体实施例中，第一反应器10的温度可以为40～100℃范围内的任意值，第二反应器20的温度可以为140～200℃范围内的任意值。
可以理解的是，这里步骤S1～S3并非对顺序的限制，例如，三个步骤可以同时进行，即同时进行选择性催化CO优先氧化反应和选择性催化CO甲烷化反应。其中，含氧气体需做广义理解，可以为纯氧气，也可以为空气等氧气与其他气体的混合气体(空气来源可以为燃料电池1000的空气侧)，或者可以为经过反应可以产生氧气的物质，例如过氧化氢雾气(进入第一反应器10后可以分解产生氧气)等。
区别于其他非纯氢纯化方法使用一段式反应器且工作在一个温度点上，本发明的实施例使用两段式反应器，第一反应器10和第二反应器20工作在不同的温度点上，使非纯氢气先经过低温工作的第一反应器10初步降低CO含量，再经过高温工作的第二反应器20深度去除CO，实现CO的分段深度去除，达到燃料电池电堆200使用可容忍的CO浓度水平，例如对于CO初始浓度为10000ppm的非纯氢气，最终CO浓度可以降到数个ppm水平。
例如，在一些实施例中，第二反应器20的出气口处CO浓度小于或等于5ppm，换言之，使通入燃料电池电堆200的燃料气中CO浓度小于或等于5ppm，非纯氢气中CO转化率高，有效避免燃料电池电堆200被CO毒化造成性能下降。当然，第二反应器20的出气口处CO浓度限值包括但不限于5ppm，该限值还可以根据实际应用中燃料电池1000对燃料气中CO的浓度要求确定。
并且，通过两段式去除CO，在选择性催化CO优先氧化反应过程中，在40～100℃温度范围内，利用催化剂的高选择性将大部分CO氧化为CO2，达到初步、快速降低CO浓度的目的，且反应过程中降低或者避免H2氧化的副反应发生，H2消耗量少；然后在选择性催化CO甲烷化反应过程中，在140～200℃温度范围内，利用催化剂的高选择性将剩余小部分CO转化为CH4，去除CO更彻底，且在该温度下，CO2尚未发生甲烷化反应，可以降低或避免CO2甲烷化的副反应发生。与仅采用选择性甲烷化的一段式反应器相比，本申请的H2消耗量可以减少53％，副产物甲烷生成量减少41％。此外，非纯氢气先流经温度较低的第一反应器10，再流经温度较高的第二反应器20，可以避免两段反应的温度控制互相干扰，保证非纯氢气在两个反应器内均按照所需反应进行CO消除，保证CO消除的高效性。
例如，在一些实施例中，第一反应器10的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例小于或等于20％。换言之，第一反应器10的出气口处和进气口处的CO浓度的比例小于或等于20％，在第一反应器10内至少去除非纯氢气中80％的CO，以保证第二反应器20内反应后可以将CO浓度降低至数个ppm，同时保证H2消耗量少、副产物甲烷生成量少。
在本发明的一些实施例中，第一CO消除催化剂和第二CO消除催化剂的成分相同，该CO消除催化剂包括金属氧化物载体和负载于金属氧化物载体的铂族金属组分，其中，金属氧化物载体的材料包括二氧化铈、氧化铝和氧化铁中的至少一种；铂族金属组分包括Rh、Pt、Ru和Pd中的至少一种。
如图2所示，该CO消除催化剂在较低温度下进行选择性催化CO优先氧化反应，且在较高温度下进行选择性催化CO甲烷化反应。因此，本发明的实施例利用CO消除催化剂在不同温度段上能够实现不同化学催化反应以及不同化学催化反应对CO去除的差异化特点，第一反应器10和第二反应器20可以使用同一种CO消除催化剂进行CO消除反应，有利于简化非纯氢分段纯化处理装置100的结构、降低成本且便于控制。
根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理方法，使非纯氢气通过第一反应器10在低温下进行选择性催化CO优先氧化反应，初步降低CO含量，然后通过第二反应器20在高温下进行选择性催化CO甲烷化反应，深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池1000使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池1000被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。
由于根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理方法具有上述有益的技术效果，因此根据本发明实施例的用于燃料电池1000的非纯氢分段纯化处理装置100，使非纯氢气通过第一反应器10在低温下进行选择性催化CO优先氧化反应，初步降低CO含量，然后通过第二反应器20在高温下进行选择性催化CO甲烷化反应，深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池1000使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池1000被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。
根据本发明的一些实施例，第一反应器10内O2和CO的浓度比例为0～4，换言之，通入第一反应器10的全部气体(包括含氧气气体和非纯氢气)中，O2的浓度和CO的浓度比例为O2/CO且满足0＜O2/CO≤4。如图3所示，针对不同的浓度比例O2/CO，CO的最大转化率对应不同的反应温度。通过将浓度比例O2/CO控制在上述浓度比例范围内，使第一反应器10的出气口处，不含或仅含少量的氧气，最大程度上提高第一反应器10内CO的转化率，同时避免多余的氧气影响第二反应器20内的选择性甲烷化反应。例如在一些具体实施例中，第一反应器10内O2和CO的浓度比例为0～4范围内的任意值。
根据本发明的一些实施例，通入第一反应器10的气体(包括含氧气气体和非纯氢气)的总空速SV1为500～10000mL·h-1·gcat -1(即500mL·h-1·gcat -1≤SV1≤10000mL·h-1·gcat -1)，在上述空速范围内，保证减少副反应发生以及CO转化率的前提下，可以使第一反应器10内CO消除催化剂的用量尽可能少，从而减少催化剂的用量。例如在一些具体实施例中，总空速SV1可以为500～10000mL·h-1·gcat -1范围内的任意值。
需要说明的是，在本发明的实施例中，燃料电池1000的氢气需求量QH2、非纯氢气的H2浓度CH2、第一反应器10内CO消除催化剂的用量Mcat1以及通入第一反应器10的气体的总空速SV1满足SV1＝QH2/(CH2×Mcat1)，根据上述公式调节各参数取值，可以保证一定催化剂用量和空速下，第一反应器10内H2未发生氧化反应、第二反应器20内CO2尚未发生甲烷化反应。
此外，如图4所示，可以根据燃料电池1000的氢气需求量QH2、非纯氢气的H2浓度CH2、第一反应器10内CO消除催化剂的用量Mcat1确定通入第一反应器10的气体的总空速SV1。换言之，对于已知的燃料电池1000，其氢气需求量QH2固定，对于已知的非纯氢气，H2浓度CH2固定，可以使第一反应器10内CO消除催化剂的用量Mcat1为第一目标用量，然后根据上述公式计算对应的总空速，若计算得到的总空速满足预定空速范围(如500～10000mL·h-1·gcat -1)，则使第一反应器10内CO消除催化剂的实际用量为第一目标用量、控制通入第一反应器10的气体的总空速SV1为对应的空速计算值；若计算得到的总空速大于预定空速范围，则使第一反应器10内CO消除催化剂的用量Mcat1为第二目标用量，第二目标用量大于第一目标用量，并根据第二目标用量再次计算对应的总空速，如此循环，直至空速计算值满足预定空速范围。由此，将计算得到的CO消除催化剂的用量和总空速用于非纯氢分段纯化处理装置100时，可以保证第一反应器10内CO消除催化剂的用量最小，且保证第一反应器10和第二反应器20内副反应发生少。
在本发明的一些实施例中，根据燃料电池1000的实际工况，第一反应器10的温度、向第一反应器10内通入含氧气气体的流量、第二反应器20的温度等可以为固定值(燃料电池1000为稳态工况)，也可以根据实际工况为动态值(燃料电池1000为动态工况)，以使非纯氢分段纯化处理装置100和非纯氢分段纯化处理方法能够满足不同燃料电池1000的使用需求。
在一些实施例中，如图4所示，调节控制第一反应器10的温度以及通入含氧气气体的流量时，可以由低到高调节第一反应器10的温度，以及由低到高调节通入含氧气气体的流量，即由低到高调节向第一反应器10混入的含氧气气体的量以调节O2/CO浓度比例，且在保证CO转化率的前提下，尽可能使第一反应器10在更低温度下工作，具体可以包括以下步骤：
S11：控制第一反应器10的温度为第一目标温度值。
这里，第一目标温度值可以为40～100℃范围内较低的温度值，例如可以为40℃。
S12：控制向第一反应器10内通入含氧气气体的流量为第一目标流量，并检测第一反应器10的出气口处CO浓度CCOout1。
需要说明的是，在向第一反应器10内通入非纯氢气的流量固定时，通入含氧气气体的流量越大，第一反应器10内O2和CO的浓度比例O2/CO越大。第一目标流量可以为使O2/CO处于预定浓度比例范围(如0～4)内的较小的流量值，例如在第一目标流量下，O2/CO为0.1。
S13：判断第一反应器10的出气口处CO浓度CCOout1与非纯氢气中CO浓度CCO的比例是否小于或等于第一预设比例限值。
例如，第一预设比例限值可以为20％，即，判断第一反应器10的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例CCOout1/CCO是否小于或等于20％。
S131：若是，则控制第一反应器10的温度T1为第一目标温度值且含氧气气体的流量为第一目标流量。
具体地，若第一反应器10的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例CCOout1/CCO小于或等于第一预设比例限值，表示第一反应器10的温度为第一目标温度值且含氧气气体的流量为第一目标流量时，能够满足第一反应器10去除CO的转化率需求。
S132：若否，则判断第一反应器10内O2和CO的浓度比例O2/CO是否小于或等于第二预设比例限值。
例如，第二预设比例限位可以为4。具体地，若第一反应器10的温度为第一目标温度值且含氧气气体的流量为第一目标流量时，不能满足第一反应器10中CO的转化率需求，则根据O2/CO的大小判断进一步通过调节第一反应器10的温度还是调节含氧气气体的流量来调节CO的转化率，以避免O2/CO超出预定浓度比例范围，避免第一反应器10的温度超出预定温度范围。
S1321：若是，则控制向第一反应器10内通入含氧气气体的流量为第二目标流量，第二目标流量大于第一目标流量。
具体地，若O2/CO小于或等于第二预设比例限值，则进一步增大含氧气体的流量以提高CO转化率，且不会导致第一反应器10的出气口处气体含大量氧气，也不会导致第一反应器10内副反应过多导致氢气消耗量增大。例如，在第二目标流量下，O2/CO为0.2。当然，每次调节目标流量时，O2/CO的变化梯度包括但不限于0.1。
S1322：若否，则控制第一反应器10的温度为第二目标温度值，第二目标温度值大于第一目标温度值，如此循环。
具体地，若O2/CO大于第二预设比例限值，则无法通过增大含氧气体的流量以提高CO转化率，而是采用通过增大第一反应器10的温度的方式提高CO转化率，以避免第一反应器10的出气口处氧气含量过高。第二目标温度值为40～100℃范围内的温度值，例如可以为60℃。当然，每次调节目标温度的温度梯度包括但不限于20℃。
在第一反应器10的温度调节至第二目标温度值后，可以再次执行步骤S12和S13，如此循环，直至第一反应器10的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例小于或等于第一预设比例限值。
需要说明的是，由于通入第一反应器10内的气体中，与非纯氢气相比，含氧气气体的含量非常少，因此，若在确定第一反应器10内CO消除催化剂的用量和第一反应器10的总空速后，再次调节通入含氧气气体的流量时，其对第一反应器10的总空速影响很小，不会导致总空速超出预定空速范围，因此可以忽略。
根据本发明的一些实施例，如图4所示，调节控制第二反应器20的温度时，可以在140～200℃范围内由低到高调节第二反应器20的温度T2，同时检测第二反应器20的出气口处CO的浓度CCOout2。燃料电池1000对燃料气中CO浓度的容忍限度为CCOdemand，即燃料电池1000对CO最高浓度的限制为CCOdemand，在燃料气中CO浓度不超过CCOdemand时，燃料电池1000不会被CO毒化造成性能下降。因此，当第二反应器20的温度升高至第二反应器20的出气口处CO浓度CCOout2小于或等于CCOdemand时，第二反应器20的实际工作温度可以保持在该温度，以在满足CO转化率要求的前提下，使第二反应器20尽可能以更低的温度工作，从而避免发生CO2甲烷化的副反应，降低氢气消耗量。
需要说明的是，对于不同的燃料电池1000，对燃料气中CO浓度的容忍限度CCOdemand不同，例如在CCOdemand等于5ppm的实施例中，可以控制第二反应器20的出气口处CO的浓度小于或等于5ppm，而对于CCOdemand为其他数值的燃料电池1000，可以控制第二反应器20的出气口处CO的浓度小于或等于对应数值。
调节控制第二反应器20的温度可以在调节控制第一反应器10的温度以及含氧气气体的流量之后进行，以保证第二反应器20反应控制的准确性。
根据本发明的一些实施例，如图1所示，非纯氢分段纯化处理装置100还包括：第一温度传感器11和第二温度传感器21，其中，第一温度传感器11用于检测第一反应器10的温度，第二温度传感器21用于检测第二反应器20的温度。根据第一温度传感器11和第二温度传感器21的检测结果可以更直接、准确地了解第一反应器10和第二反应器20的工作温度，以便于更准确地控制两个反应器的反应温度和反应过程，提高CO去除效果。
在一些实施例中，如图1所示，非纯氢分段纯化处理装置100还包括：第一换热装置12和第二换热装置22。其中，第一换热装置12设于第一反应器10的外侧，以将产热部件的热量交换至第一反应器10；第二换热装置22设于第二反应器20的外侧，以将产热部件的热量交换至第二反应器20。
这里，产热部件可以为燃料电池1000的空压机压缩空气、重整器等。通过分别调节第一换热装置12和第二换热装置22的工质流量，可以分别调节第一换热装置12向第一反应器10的供热量、第二换热装置22向第二反应器20的供热量，从而分别调节控制第一反应器10和第二反应器20的温度，使第一反应器10和第二反应器20能够在不同温度下工作，温度控制也更准确。
根据本发明实施例的非纯氢分段纯化处理装置100的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (11)

1.一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，所述燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，所述非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：
向所述第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；
控制所述第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；
控制所述第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。
2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，通入所述第一反应器的气体的总空速为500～10000mL·h-1·gcat -1。
3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，根据燃料电池的氢气需求量QH2、所述非纯氢气的H2浓度CH2、所述第一反应器内所述CO消除催化剂的用量Mcat1确定通入所述第一反应器的气体的总空速SV1，其中，
SV1＝QH2/(CH2×Mcat1)。
4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，所述第一反应器的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例小于或等于20％。
5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，所述第一反应器内O2和CO的浓度比例为0～4。
6.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，控制所述第一反应器的温度为第一目标温度值；
控制向所述第一反应器内通入所述含氧气气体的流量为第一目标流量，并检测所述第一反应器的出气口处CO浓度；
判断所述第一反应器的出气口处CO浓度与所述非纯氢气中CO浓度的比例是否小于或等于第一预设比例限值；
若是，则控制所述第一反应器的温度为所述第一目标温度值且所述含氧气气体的流量为所述第一目标流量；
若否，则判断所述第一反应器内O2和CO的浓度比例是否小于或等于第二预设比例限值；若是，则控制向所述第一反应器内通入所述含氧气气体的流量为第二目标流量，所述第二目标流量大于所述第一目标流量，若否，则控制所述第一反应器的温度为第二目标温度值，所述第二目标温度值大于所述第一目标温度值，如此循环。
7.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，控制所述第二反应器的温度逐渐增大，直至所述第二反应器的出气口处CO浓度小于或等于燃料电池对CO最高浓度的限制CCOdemand。
8.一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置，其特征在于，采用根据权利要求1-7中任一项所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，且包括：
第一反应器，所述第一反应器内放置有第一CO消除催化剂，且所述第一反应器具有与非纯氢气源和含氧气气源相连的进气口；
第二反应器，所述第二反应器内放置有第二CO消除催化剂，且所述第二反应器的进气口与所述第一反应器的出气口连通。
9.根据权利要求8所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置，其特征在于，还包括：
第一温度传感器，所述第一温度传感器用于检测所述第一反应器的温度；
第二温度传感器，所述第二温度传感器用于检测所述第二反应器的温度。
10.根据权利要求8所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置，其特征在于，还包括：
第一换热装置，所述第一换热装置设于所述第一反应器的外侧以将产热部件的热量交换至所述第一反应器；
第二换热装置，所述第二换热装置设于所述第二反应器的外侧以将产热部件的热量交换至所述第二反应器。
11.根据权利要求8所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置，其特征在于，所述第一CO消除催化剂和所述第二CO消除催化剂的成分相同，且包括金属氧化物载体和负载于所述金属氧化物载体的铂族金属组分，其中，
所述金属氧化物载体的材料包括二氧化铈、氧化铝、氧化铁中的至少一种；
所述铂族金属组分包括Rh、Pt、Ru、Pd中的至少一种。
CN202110870292.4A 2021-07-30 2021-07-30 用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置 Active CN113666337B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110870292.4A CN113666337B (zh) 2021-07-30 2021-07-30 用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110870292.4A CN113666337B (zh) 2021-07-30 2021-07-30 用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113666337A true CN113666337A (zh) 2021-11-19
CN113666337B CN113666337B (zh) 2023-08-15

Family

ID=78540870

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110870292.4A Active CN113666337B (zh) 2021-07-30 2021-07-30 用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113666337B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070259975A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Samsung Sdi Co., Ltd Methanation catalyst, and carbon monoxide removing system, fuel processor, and fuel cell including the same
CN101934229A (zh) * 2010-05-07 2011-01-05 重庆工商大学 用于富氢气中co氧化脱除的催化剂及其制备和应用
CN207134431U (zh) * 2017-08-24 2018-03-23 中海石油气电集团有限责任公司 一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置
CN111732078A (zh) * 2020-06-28 2020-10-02 鄂尔多斯市国科能源有限公司 氢气提纯装置及方法
CN112209341A (zh) * 2020-11-05 2021-01-12 上海齐耀动力技术有限公司 一种甲醇重整制氢系统和工艺
CN213475418U (zh) * 2020-06-28 2021-06-18 鄂尔多斯市国科能源有限公司 氢气提纯装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070259975A1 (en) * 2006-05-03 2007-11-08 Samsung Sdi Co., Ltd Methanation catalyst, and carbon monoxide removing system, fuel processor, and fuel cell including the same
CN101934229A (zh) * 2010-05-07 2011-01-05 重庆工商大学 用于富氢气中co氧化脱除的催化剂及其制备和应用
CN207134431U (zh) * 2017-08-24 2018-03-23 中海石油气电集团有限责任公司 一种天然气制氢及与质子交换膜燃料电池集成热电冷三联供的撬装式集成装置
CN111732078A (zh) * 2020-06-28 2020-10-02 鄂尔多斯市国科能源有限公司 氢气提纯装置及方法
CN213475418U (zh) * 2020-06-28 2021-06-18 鄂尔多斯市国科能源有限公司 氢气提纯装置
CN112209341A (zh) * 2020-11-05 2021-01-12 上海齐耀动力技术有限公司 一种甲醇重整制氢系统和工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN113666337B (zh) 2023-08-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0743694B1 (en) Apparatus for reducing carbon monoxide concentration, apparatus for reducing methanol concentration, and fuel reformer utilizing the same
US8449649B2 (en) Systems and methods for starting up pressure swing adsorption assemblies and hydrogen-producing fuel processing systems including the same
US7951498B2 (en) Method and apparatus for controlling an integrated fuel cell system
US7011693B2 (en) Control of a hydrogen purifying pressure swing adsorption unit in fuel processor module for hydrogen generation
US20060191202A1 (en) Fuel reforming system
JP2001348202A (ja) 燃料改質システム
KR101276677B1 (ko) 연료전지 시스템
US6602628B2 (en) Control system for fuel cell
US6309768B1 (en) Process for regenerating a carbon monoxide oxidation reactor
JP2869525B2 (ja) 改質ガス中の一酸化炭素除去方法及び装置
US20030185709A1 (en) Carbon monoxide removal from reformate gas
US6569551B2 (en) Oxidant injection control
WO2001063682A1 (en) Selective oxidizer in cell stack manifold
CN113666337B (zh) 用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置
CA2263393A1 (en) Carbon monoxide concentration reducing apparatus and method, and production method for carbon monoxide-selective oxidation catalyst
US6824904B2 (en) Reactor for preferential oxidation and method of use
US20040047788A1 (en) Carbon monoxide removal from reformate gas
US7294157B2 (en) Carbon monoxide converter
JP4190897B2 (ja) 触媒の劣化検知方法
US20010005498A1 (en) Device for the selective catalytic oxidation of carbon monoxide
JP2016074603A (ja) 一酸化炭素変成装置及び方法並びに水素製造装置
JP4675080B2 (ja) 燃料処理システム
JP4213940B2 (ja) 一酸化炭素除去方法及び一酸化炭素除去装置
KR20040005064A (ko) 연료 전지용 일산화탄소 제거기의 공기 유량 제어장치 및방법
US7717970B2 (en) Fuel reforming device

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