CN117597802A - 用于回收从燃料电池排出的再循环流的回收系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于回收从燃料电池(102)排出的且包含氢的再循环流的回收系统(10),所述回收系统具有主动离心分离器(16、26),所述主动离心分离器设立用于从所述再循环流分离出液态水。

Description

用于回收从燃料电池排出的再循环流的回收系统和方法
技术领域
本发明涉及一种用于回收从燃料电池排出的且包含氢的再循环流的回收系统。
此外,本发明涉及一种用于借助于回收系统回收从燃料电池排出的且包含氢的再循环流的方法。
背景技术
燃料电池通常以化学计量法运行。由此,避免燃料电池的膜的损坏并且同时确保燃料电池中的预期反应。在反应时未使用的且又从燃料电池排出的多余氢在氢再循环路径中又再循环到燃料电池中,以避免气体的浪费。从燃料电池排出的再循环流通常除了氢以外也包括氮以及气态和液态水。
在燃料电池系统的氢再循环路径中,氢经常由按照文丘里原理工作的射流泵导向,射流泵与氢储存器连接。经由来自氢储存器的氢流,在射流泵处产生抽吸效应,通过该抽吸效应,将再循环流吸入并且将其与来自氢储存器的氢混合。再循环流的吸入在这种情况下主要是与来自氢储存器的流的体积流量有关,用于调节体积流量或用于维持通过射流泵从燃料电池排出的再循环流的调节参数通常是流体压力。
在氢需求高时、即在燃料电池的负载高时,射流泵无问题地起作用,因为来自氢储存器的流足够强并且用于足够吸入再循环流。在氢需求低时、即在燃料电池的负载低时,存在射流泵由于流分离而不再产生足够的抽吸效应的问题。为了抵消抽吸效应的下降,已知在射流泵上游设置有计量阀,以便经由计量阀脉冲地、即间歇地以来自氢储存器的氢供给射流泵。由此,可以在有限的运行范围内提高抽吸效应。
为了补偿射流泵在燃料电池的低负载范围内的低抽吸功率,也可以在再循环路径中设置有主动风机,该主动风机辅助支持射流泵的运行。关于这一点,目前使用具有300瓦至几千瓦之间的功率的风机。然而,由于目前复杂的结构和高能量需求,这种风机的制造和运行相对成本昂贵。此外,由相对较高的寄生功率降低系统效率。
在燃料电池运行期间的另一个问题是,多余的且又从燃料电池排出的氢在燃料电池之内吸收水分、带走水滴并且与氮混合,氮通过燃料电池中的膜渗出。然而,为了避免损坏燃料电池并且确保燃料电池的无问题运行,不允许水滴返回到燃料电池中,因为水滴可能堵塞双极板中的分配通道并且可能占用催化剂的活性反应面,由此可能损害燃料电池的运行并且损坏燃料电池。此外,必须避免燃料电池在静止状态下由于水残留物而结冰,因为这也可能导致燃料电池的损坏和功能故障。
同时,氮的持续加剧的浓度导致稀释效应,这可能引起燃料电池的效率降低并且由此引起燃料电池的功率损失。为了从再循环路径分离出水目前使用被动分离器、例如织物分离器或旋风分离器,但其分离功率有限。为了排放氮,目前将剩余的氢氮混合物通过冲洗阀循环地从系统冲洗出来。
发明内容
由此,本发明的目的在于,改进从燃料电池排出的且包含氢的再循环流的回收。
所述目的由一种开头所述类型的回收系统实现,根据本发明的回收系统具有主动离心分离器,所述主动离心分离器设立用于从所述再循环流分离出液态水。
通过将主动离心分离器集成到燃料电池的阳极管理的氢再循环路径中,实行节能和有效的水分离,从而防止例如形式为水滴的液态水通过再循环流引入到燃料电池中。由此,有效地避免燃料电池的损坏(例如由于双极板中的分配通道的阻塞)以及功能损害(例如由于水滴占用催化剂的活性反应面)。
因此,根据本发明的回收系统是一种再循环和分离系统,其将氢的再循环与从包含氢的再循环流分离出液态水相结合。除了液态水之外,回收系统也可以设立用于从包含氢的再循环流分离出氮。
在根据本发明的回收系统的一种优选实施方式中,所述主动离心分离器构造为盘式分离器。在这种情况下,主动离心分离器是盘式分离器。主动离心分离器优选包括具有多个彼此叠置设置的分离盘的能旋转驱动的盘组件。主动离心分离器的包括分离盘的盘组件可以设立用于由包含氢的再循环流从内向外穿流。此外,主动离心分离器的包括分离盘的盘组件可以设立用于由包含氢的再循环流从外向内穿流。
在一种扩展方案中,根据本发明的回收系统具有特别是可控的和/或电动的分离器驱动器。所述分离器驱动器优选设立用于旋转地驱动主动离心分离器。回收系统可以包括控制装置,该控制装置设立用于控制分离器驱动器的运行、特别是其转速。控制装置优选允许实行符合需求的分离策略,该分离策略能够在燃料电池的整个运行范围内、即在低负载范围和高负载范围内都实行有效的水分离。此外,控制装置允许在分离器驱动器上进行有针对性的功率调节。
此外,根据本发明的具有管线系统的回收系统是有利的。经由所述管线系统可以给所述主动离心分离器供应所述再循环流。备选地或附加地,经由所述管线系统可以从所述主动离心分离器引出所述再循环流。优选地,所述主动离心分离器设立用于辅助支持在所述管线系统中输送所述再循环流。因此,主动离心分离器除了具有分离功能之外也可以具有输送功能。管线系统例如可以包括沿再循环流的流动方向设置在主动离心分离器上游的且设立用于连接燃料电池与主动离心分离器的管线部段。在这个管线部段中,离心分离器可以发挥抽吸效应。管线系统优选具有一个或多个管线部段,其沿再循环流的流动方向设置在离心分离器下游。主动离心分离器可以设立用于在管线系统的设置在离心分离器下游的一个或多个管线部段中发挥压力效应。
在根据本发明的回收系统的另一种优选实施方式中,所述主动离心分离器具有能旋转驱动的分离装置,以用于从所述再循环流分离出水,所述分离装置优选设立用于除了分离功能之外附加地实行用于在所述回收系统的管线系统中输送所述再循环流的输送功能。因此,用于克服压差的对于再循环所需的能量例如由构造为盘式分离器的主动离心分离器的旋转的盘组件施加。为此,盘组件的分离盘可以具有辅助支持输送效应的几何形状。
在本发明的回收系统的一种扩展方案中,所述分离装置具有一个或多个分离盘,一个分离盘或多个或全部分离盘分别具有辅助支持输送所述再循环流的一个或多个输送元件。输送元件可以与相应的分离盘力锁合地、形状锁合地和/或材料锁合地连接。备选地,输送元件可以是相应分离盘的整体组成部分。所述一个或多个输送元件可以设置在分离盘的上侧和/或下侧上。如果分离盘具有多个输送元件,则它们优选彼此隔开间距地设置,例如输送元件可以均匀分布地设置在相应分离盘的周边上。所述一个或多个输送元件例如可以是输送机接片、输送机叶片或输送机侧翼。
在根据本发明的回收系统的另一种优选实施方式中,所述主动离心分离器包括用于辅助支持所述再循环流的输送装置。所述输送装置可以沿所述再循环流的流动方向设置在所述分离装置的上游或下游。分离装置可以包括一个或多个分离元件。分离元件可以是盘组件的分离盘。因此,视输送装置的设置而定,输送功能可以连接在分离盘上游或下游。在输送装置沿再循环流的流动方向设置在分离装置下游时,将所需要的输送功率降低,因为由于已经进行的水分离而降低要输送的体积流量。
此外,根据本发明的回收系统通过以下方式有利地扩展,即,所述输送装置和所述分离装置在运动学上相互耦联。例如使输送装置经由分离装置的驱动轴驱动。备选地,可以使分离装置经由输送装置的驱动轴驱动。可以使输送装置的驱动轴或分离装置的驱动轴由分离器驱动器驱动。通过在运动学上耦联输送装置和分离装置可以省去单独的驱动装置。
在根据本发明的回收系统的一种优选实施方式中,所述输送装置包括泵轮。备选地或附加地,所述输送装置包括输送轮。此外,所述输送装置可以包括螺杆压缩机。备选地或附加地,所述输送装置也可以包括侧通道压缩机。
在另一种有利的实施方式中,根据本发明的回收系统包括旁通管线,所述旁通管线设立用于引导所述再循环流在所述输送装置旁经过。旁通管线可以通过旁通阀截止和释放。对于较大的体积流量,可以通过旁通管线绕过输送单元,从而载有水的再循环流可以直接进入到主动离心分离器的分离装置中。然后可以借助于供应装置将来自氢储存器、特别是氢罐的氢供应给除去水的再循环流。这种实施方案的优点是:需要低的输送功率并且整个系统可以效率优化地运行。也可能的是将部分流通过旁通管线导向。
在根据本发明的回收系统的另一种优选实施方式中,所述主动离心分离器设立用于从所述再循环流分离出气态氮。再循环流优选是载有液态水和氮的氢流。主动离心分离器主要用于将液态水与氢分开。附加地,主动离心分离器然而也可以具有氮分离功能。氮分离例如在高转速时机械地进行。因此,能旋转驱动的分离装置可以在氮分离模式下以特别高的转速运行。在用于氮的分离速率大时,也可以取消氢氮混合物的排放或通过较长的气体排放间隔减少氢氮混合物的排放并且因此减少燃料消耗。
此外,根据本发明的具有一个或多个物理或化学的过滤器或吸附剂的回收系统是优选的,所述回收系统,所述过滤器或所述吸附剂设立用于从所述再循环流分离出氮。所述一个或多个过滤器或吸附剂优选设立用于借助于物理吸附或化学吸附分离出氮。所述一个或多个物理或化学的过滤器或吸附剂优选在旁通中运行。
此外,根据本发明的具有供应装置的回收系统是优选的,所述供应装置设立用于在通过所述主动离心分离器分离出水之后将所述再循环流供应给用于所述燃料电池的氢主入流。因此,从燃料电池导出的多余的氢经由供应装置供应给来自氢储存器的氢主入流并且与该氢主入流混合。在将再循环流供应到氢主入流中之后,然后又将氢流导入到燃料电池中。
此外,根据本发明的如下回收系统是有利的,在该回收系统中,所述供应装置构造为射流泵。也可以将射流泵称为射流器、推进剂泵或喷射泵。可以将射流泵作为喷射器或注射器运行。主动离心分离器辅助支持射流泵上的对于再循环流的再循环所需的流动条件。这特别是适用于燃料电池的下负载范围内,在该下负载范围内,体积流量相对较低并且射流泵上的流动条件不利于再循环。射流泵可以是可调射流泵或者构造为可变射流泵。
此外,根据本发明的包括计量阀的回收系统是有利的。经由计量阀优选能脉冲地以氢供给供应装置。在脉冲供给时,将氢间歇地导向给供应装置。计量阀优选设置在射流泵与氢储存器之间。通过以氢脉冲地供给射流泵,可以提高射流泵的抽吸功率。这导致:即使在再循环流非常低时,利用射流泵的再循环仍起作用。主动离心分离器的壳体可可以装备有用于压力脉动衰减的补偿体积。
在另一种优选实施方式中,根据本发明的回收系统具有附加分离装置,所述附加分离装置构造为特别是在所述燃料电池的阴极侧从包含氧的供氧流分离出液态水。所述附加分离装置和所述分离装置可以在运动学上相互耦联。附加分离装置可以是被动的或主动的并且连接在分离装置上游或下游。附加分离装置可以是主动离心分离器的组成部分。必须将燃料电池的阴极侧上的供应空气加湿以用于运行燃料电池。加湿可以借助于水喷雾进行,在这种情况下,水滴在供应空气中形成并且可能导致燃料电池的水过量。燃料电池有被淹的危险。利用附加分离装置可以在空气入流中实行液滴分离。可以省去占用相对大的结构空间的膜加湿器并且可以应用较简单的基于喷雾的加湿原理,其具有较少的结构空间需求。由此,利用回收系统确保在燃料电池的整个体积流量范围内的可靠水分离。附加分离装置优选是盘式分离器和/或包括具有多个分离盘的盘组件。例如将附加分离装置经由分离装置的驱动轴驱动。例如将分离装置经由附加分离装置的驱动轴驱动。附加分离装置或分离器的驱动轴可以由分离器驱动器驱动。分离装置和附加分离装置的盘组件优选彼此气密地分开,从而避免流体交换。
本发明的目的也通过一种开头所述类型的方法来实现,在根据本发明的方法的范围内,借助于所述回收系统的主动离心分离器从所述再循环流分离出来液态水。根据本发明的方法优选借助于根据上述实施方式中一个实施方式的回收系统来实施。由此,关于根据本发明的方法的优点和修改方案,首先参考根据本发明的回收系统的优点和修改方案。
在根据本发明的方法的一种优选实施方式中,借助于所述回收系统的特别是可控的和/或电动的分离器驱动器旋转驱动所述主动离心分离器。备选地或附加地,借助于所述回收系统的控制装置控制或调节所述分离器驱动器的运行、特别是转速。此外,在所述方法的范围内可以通过所述主动离心分离器辅助支持在所述回收系统的管线系统中输送所述再循环流。
在根据本发明的方法的另一种优选实施方式中,通过所述主动离心分离器的实行输送功能的分离装置辅助支持所述回收系统的管线系统中的再循环流。因此,在这种情况下,主动离心分离器不仅具有分离功能、而且具有输送功能。备选地,通过所述主动离心分离器的与所述主动离心分离器的分离装置分开构造的输送装置辅助支持所述回收系统的管线系统中的再循环。在这种情况下,在离心分离器中同样实现输送功能。但是,这不通过分离装置实行,而通过离心分离器的单独的输送装置实行。
在根据本发明的方法的另一种优选实施方式中,借助于所述主动离心分离器的旁通管线引导所述再循环流在所述输送装置旁经过。此外,可以借助于所述主动离心分离器从所述再循环流分离出气态氮。也可能的是:在借助于所述主动离心分离器分离出氢之后将所述再循环流供应给用于所述燃料电池的氢主流。此外,所述方法可以经由所述回收系统的计量阀脉冲地以氢供给所述供应装置和/或特别是在所述燃料电池的阴极侧上借助于所述回收系统的附加分离装置从包含氧的供氧流分离出液态水。
附图说明
下面参照所附附图详细解释和描述本发明的优选实施方式。附图中:
图1示出根据本发明的回收系统的一个实施例的示意图;
图2示出根据本发明的回收系统的离心分离器的示意性剖视图;
图3示出根据本发明的回收系统的离心分离器的示意性剖视图;
图4示出离心分离器的盘组件的分离盘的透视图;
图5示出根据本发明的回收系统的具有旁通管线的离心分离器的示意图,其中,旁通阀闭合;
图6示出在图5中示出的离心分离器的示意图,其中,旁通阀打开;
图7示出用于根据本发明的回收系统的运行的控制方案;并且
图8示出根据本发明的回收系统的另一个离心分离器的示意图。
具体实施方式
图1示出燃料电池系统100,在该燃料电池系统中运行燃料电池102。燃料电池102与用于回收流体流的回收系统10连接。在燃料电池102的阳极侧上,借助于回收系统10回收从燃料电池102排出的且包含氢的再循环流。将所述再循环流经由氢再循环路径12引导回到燃料电池102中。
回收系统10包括管线系统14,主动离心分离器16集成到管线系统14中。主动离心分离器16用于从由燃料电池102排出的再循环流分离出液态水。主动离心分离器16构造为盘式分离器并且包括可控的和电动的分离器驱动器74。离心分离器16与排放阀18连接,经由该排放阀可以将由离心分离器16从再循环流分离出来的水从氢再循环路径12去除。燃料电池102经由管线部段22a与离心分离器16连接。在再循环流已经经过离心分离器16之后,再循环流经由管线部段22b供应给输送装置20。输送装置20例如可以是风机。在所示出的实施例中,输送装置20与离心分离器16分开地构造。在其他实施例中,输送装置20也可以集成到离心分离器16中。
输送装置20经由管线系统14的管线部段22c与供应装置24连接,该供应装置设立用于在通过主动离心分离器16分离出水之后将再循环流供应给用于燃料电池102的氢主入流。供应装置24构造为射流泵。主动离心分离器16和输送装置20辅助支持供应装置24上的对于再循环所需的流动条件。
此外,在供应装置24与燃料电池102之间可以设置有另一个离心分离器26。如果供应装置24构造为射流泵,则沿流动方向在供应装置24下游由于气体膨胀而产生冷却,由此可能重新产生冷凝物。借助于离心分离器26可以从再循环流分离出所述冷凝物。然后,经由与离心分离器26连接的排放阀28可以从氢再循环路径12去除所分离出的冷凝物。供应装置24经由管线系统14的管线部段22d与离心分离器26连接。离心分离器26经由管线系统14的管线部段22e与燃料电池102连接。
流动通过供应装置24的氢主入流起源于氢储存器34,氢储存器34可以是氢罐。氢储存器34经由计量阀32和供应管线30与供应装置24连接。经由计量阀32可以脉冲地以氢储存器34中的氢供应供给装置24。通过以氢脉冲地供给构造为射流泵的供应装置24可能的是:提高供应装置24的抽吸功率。这导致:即使在低负载时,从燃料电池102导出的氢的再循环仍起作用,即使输送装置未运行或仅以低功率运行亦是如此。
在阴极侧36上,将回收系统10用于回收包含氧的供氧流。供氧流例如可以是空气流。将供氧流首先通过过滤器38导向,在该过滤器中从供氧流过滤出固体颗粒。在经过压缩机40之后,将供氧流供应给调温装置42,在该调温装置中,可以将供氧流加热或冷却到合适的温度。在进行调温之后,将供氧流在加湿器44中加湿。例如可以借助于由加湿器44产生的水喷雾对供应空气进行加湿。在这种情况下,可能形成水滴,所述水滴要从供氧流向燃料电池102中的导入中除去。为此,使用回收系统10的附加分离装置46。附加分离装置46可以是被动分离装置或主动分离装置。附加分离装置例如是电动驱动的盘式分离器。
在实施通过燃料电池102的氢供应流之后,将其供应给加湿器44。在将液态水导入到膨胀器50之前,借助于附加分离装置48从排出空气流重新分离出液态水。
此外,燃料电池102与冷却剂回路52连接,经由该冷却剂回路,在运行期间冷却燃料电池102。冷却剂回路52包括离子交换器54,经由该离子交换器将冷却剂的电导率保持在低水平。
图2示出构造为盘式分离器的离心分离器16,在该离心分离器中,将包含氢和氮的再循环流经由入口56导入,该再循环流载有液态水。将再循环流从内向外导向通过离心分离器16的分离装置60的盘组件62。通过旋转的盘组件62分离出的液态水通过出口58b从离心分离器16导出。此外,离心分离器16设立用于从再循环流分离出气态氮。氮分离例如在具有特别高转速的氮分离模式中进行。所分离出的氮经由出口58c从离心分离器16导出。将除去液态水和氮的再循环经由出口58a从离心分离器16导出。
盘组件62的旋转驱动经由分离器驱动器74进行。分离器驱动器74是经由驱动轴66与盘组件62连接的电动马达。
在图3中示出的实施例中,除了分离装置60的盘组件62之外在驱动轴66上固定有输送装置64。输送装置例如可以是风扇轮,借助于该风扇轮使再循环流在导入到盘组件62之前加速。在其他实施方式中,在盘组件62于输送装置64之间也可以设置有转速转换器,从而可以将盘组件62和输送装置64以不同转速运行。
图4示出盘组件62的两个相互叠加设置的分离盘68a、68b。在分离器68a、68b上分别设置有多个辅助支持输送再循环流的输送元件70。输送元件70设置在上侧上并且均匀地分布在分离盘68a、68b的周边上。输送元件70构造为弯曲的输送机接片并且用作输送机叶片。在绕旋转轴线72旋转运动期间,盘组件62除了分离功能之外也具有输送功能。
图5和图6示出离心分离器16,该离心分离器具有分离装置60和与分离装置60隔开间距地设置的输送装置64。通过输送装置64,主动离心分离器16辅助支持再循环流,在示出的实施例中,输送装置64沿再循环流的流动方向设置在分离装置60上游。在备选实施方式中,输送装置64也可以沿再循环流的流动方向设置在分离装置60下游。
分离装置60包括盘组件62,经由分离器驱动器74旋转驱动盘组件62。分离器驱动器74是可控电动马达。
输送装置64和分离装置60在运动学上相互耦联。经由分离装置60的驱动轴66驱动输送装置64,驱动轴66与分离器驱动器74连接。输送装置64例如可以是泵轮或输送轮。
此外,离心分离器16包括旁通管线78,该旁通管线设立用于引导再循环流在输送装置64旁经过。可以通过旁通阀76截止和释放旁通管线78。在图5中,旁通管线78被截止,从而将再循环流引导通过输送装置64。
在图6中,旁通管线78被释放,从而将再循环流部分地或全部地直接导向到离心分离器16的盘组件62。这特别是可以在大体积流量时是有利的。
图7示出用于运行回收系统10的一种控制方案,该控制方案能借助于回收系统10的控制装置实行。所示出的图表在再循环路径12之内关于输送功率FL示出体积流量VS。在输送功率FL1内,通过运行输送装置可以在再循环路径12之内确保足够的体积流量。在输送功率FL1之上并且在输送功率FL2内,然后可以将在再循环路径中以氢脉冲地供给构造为射流泵的供应装置24。例如可以利用在构造为射流泵的供应装置24与氢储存器34之间的计量阀32来实现脉冲供给。
图8示出回收系统10的具有两个分离室的离心分离器16。在第一分离室中设置有包括盘组件62的分离装置60,该分离装置从经由入口56流入的再循环流分离出液态水。将所分离出的水经由出口58b导出。将除去液态水的且包含氢的再循环流经由出口58a从离心分离器16导出。
在第二分离室中,经由入口82导入经加湿的供氧流。通过旋转的盘组件80,在第二分离室之内从供氧流分离出液态水,然后将所分离出的水经由出口84a从离心分离器16导出。将除去水的供氧流经由出口84b从离心分离器16导出。
附图标记列表
10 回收系统
12 氢再循环路径
14 管线系统
16 离心分离器
18 排放阀
20 输送装置
22a-22e 管线部段
24 供应装置
26 离心分离器
28 排放阀
30 供应管线
32 计量阀
34 氢储存器
36 阴极侧
38 过滤器
40 压缩机
42 调温装置
44 加湿器
46 附加分离装置
48 附加分离装置
50 膨胀器
52 冷却剂回路
54 离子交换器
56 入口
58a-58c 出口
60 分离装置
62 盘组件
64 输送装置
66 驱动轴
68a、68b 分离盘
70 输送元件
72 旋转轴线
74 分离器驱动器
76 旁通阀
78 旁通管线
80 盘组件
82 入口
84a、84b 出口
100 燃料电池系统
102 燃料电池
FL 输送功率
FL1、FL2 输送功率
VS 体积流量。

Claims (20)

1.用于回收从燃料电池(102)排出的且包含氢的再循环流的回收系统(10),其特征在于,设有主动离心分离器(16、26),所述主动离心分离器设立用于从所述再循环流分离出液态水。
2.根据权利要求1所述的回收系统(10),其特征在于,所述主动离心分离器(16、26)构造为盘式分离器。
3.根据权利要求1或2所述的回收系统(10),其特征在于,设有特别是可控的和/或电动的分离器驱动器(74),所述分离器驱动器设立用于旋转地驱动所述主动离心分离器(16、26)。
4.根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,设有管线系统(14),经由所述管线系统能给所述主动离心分离器(16、26)供应所述再循环流和/或经由所述管线系统能从所述主动离心分离器(16、26)引出所述再循环流,所述主动离心分离器(16、26)设立用于辅助支持在所述管线系统(14)中输送所述再循环流。
5.根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,所述主动离心分离器(16、26)具有能旋转驱动的分离装置(60),以用于从所述再循环流分离出水,所述分离装置(60)优选设立用于除了分离功能之外附加地实行用于在所述回收系统(10)的管线系统(14)中输送所述再循环流的输送功能。
6.根据权利要求5所述的回收系统(10),其特征在于,所述分离装置(60)具有一个或多个分离盘(68a、68b),一个分离盘(68a、68b)或多个或全部分离盘(68a、68b)分别具有一个或多个辅助支持输送所述再循环流的输送元件(70)。
7.根据权利要求6所述的回收系统(10),其特征在于,所述主动离心分离器(16、26)包括用于辅助支持所述再循环流的输送装置(64),所述输送装置(64)优选沿所述再循环流的流动方向设置在所述分离装置(60)上游或下游。
8.根据权利要求7所述的回收系统(10),其特征在于,所述输送装置(64)和所述分离装置(60)在运动学上相互耦联。
9.根据权利要求7或8所述的回收系统(10),其特征在于,所述输送装置(64)包括泵轮、输送轮、螺杆压缩机和/或侧通道压缩机。
10.根据权利要求7至9中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,设有旁通管线(78),所述旁通管线设立用于引导所述再循环流在所述输送装置(64)旁经过。
11.根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,所述主动离心分离器(16、26)设立用于从所述再循环流分离出气态氮。
12.根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,设有一个或多个物理或化学的过滤器或吸附剂,所述过滤器或吸附剂设立用于从所述再循环流分离出氮。
13.根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,设有供应装置(24),所述供应装置设立用于在通过所述主动离心分离器(16)分离出水之后将所述再循环流供应给用于所述燃料电池(102)的氢主入流。
14.根据权利要求13所述的回收系统(10),其特征在于,所述供应装置(24)构造为射流泵。
15.根据权利要求13或14所述的回收系统(10),其特征在于,设有计量阀(32),经由所述计量阀能脉冲地以氢供给所述供应装置(24)。
16.根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10),其特征在于,设有附加分离装置(46、48),所述附加分离装置设立用于特别是在所述燃料电池(102)的阴极侧(36)上从包含氧的供氧流分离出液态水,所述附加分离装置(46、48)和所述分离装置(60)优选在运动学上相互耦联。
17.用于借助于回收系统(10)、特别是借助于根据上述权利要求中任一项所述的回收系统(10)回收从燃料电池(102)排出的且包含氢的再循环流的方法,其特征在于以下步骤:
借助于所述回收系统(10)的主动离心分离器(16、26)从所述再循环流分离出液态水。
18.权利要求17所述的方法,其特征在于以下步骤中的一个、多个或全部步骤:
借助于所述回收系统(10)的特别是可控的和/或电动的分离器驱动器(74)旋转驱动所述主动离心分离器(16、26);
借助于所述回收系统(10)的控制装置控制或调节所述分离器驱动器(74)的运行、特别是转速;
通过所述主动离心分离器(16、26)辅助支持在所述回收系统(10)的管线系统(14)中输送所述再循环流。
19.如权利要求17或18所述的方法,其特征在于,通过所述主动离心分离器(16、26)的实行输送功能的分离装置(60)或通过所述主动离心分离器(16、26)的与所述主动离心分离器(16、26)的分离装置(60)分开构造的输送装置(64)在所述回收系统(10)的管线系统(14)中辅助支持所述再循环流。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法,其特征在于以下步骤中的一个、多个或全部步骤:
借助于所述主动离心分离器(16、26)的旁通管线(78)引导所述再循环流在所述输送装置(64)旁经过;
借助于所述主动离心分离器(16、26)从所述再循环流分离出气态氮;
在借助于所述主动离心分离器(16、26)分离出水之后将所述再循环流供应给用于所述燃料电池(102)的氢主入流;
经由所述回收系统(10)的计量阀(32)脉冲地以氢供给所述供应装置(24);
特别是在所述燃料电池(102)的阴极侧(36)上借助于所述回收系统(10)的附加分离装置(46、48)从包含氧的供氧流分离出液态水。
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