CN1303714C - 重整器和具有其的燃料电池系统 - Google Patents

重整器和具有其的燃料电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1303714C
CN1303714C CNB2005100821095A CN200510082109A CN1303714C CN 1303714 C CN1303714 C CN 1303714C CN B2005100821095 A CNB2005100821095 A CN B2005100821095A CN 200510082109 A CN200510082109 A CN 200510082109A CN 1303714 C CN1303714 C CN 1303714C
Authority
CN
China
Prior art keywords
reformer
pipeline
reforming reaction
fuel
fuel cell
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.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2005100821095A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1716678A (zh
Inventor
金周龙
朴真
韩知成
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.)
Samsung SDI Co Ltd
Original Assignee
Samsung SDI Co Ltd
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 Samsung SDI Co Ltd filed Critical Samsung SDI Co Ltd
Publication of CN1716678A publication Critical patent/CN1716678A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1303714C publication Critical patent/CN1303714C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0278—Feeding reactive fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J19/248—Reactors comprising multiple separated flow channels
    • B01J19/249—Plate-type reactors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0214—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical annular shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0221—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical shaped bed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0285—Heating or cooling the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/06—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds in tube reactors; the solid particles being arranged in tubes
    • B01J8/067—Heating or cooling the reactor
    • 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
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • C01B3/384—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts the catalyst being continuously externally heated
    • 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
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/48—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents followed by reaction of water vapour with carbon monoxide
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00203—Coils
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00168—Controlling the temperature by indirect heat exchange with heat exchange elements outside the bed of solid particles
    • B01J2208/00212—Plates; Jackets; Cylinders
    • B01J2208/00221—Plates; Jackets; Cylinders comprising baffles for guiding the flow of the heat exchange medium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00106—Controlling the temperature by indirect heat exchange
    • B01J2208/00309—Controlling the temperature by indirect heat exchange with two or more reactions in heat exchange with each other, such as an endothermic reaction in heat exchange with an exothermic reaction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00477—Controlling the temperature by thermal insulation means
    • B01J2208/00486—Vacuum spaces
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/00504—Controlling the temperature by means of a burner
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00—Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/00008—Controlling the process
    • B01J2208/00017—Controlling the temperature
    • B01J2208/0053—Controlling multiple zones along the direction of flow, e.g. pre-heating and after-cooling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/19—Details relating to the geometry of the reactor
    • B01J2219/192—Details relating to the geometry of the reactor polygonal
    • B01J2219/1923—Details relating to the geometry of the reactor polygonal square or square-derived
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2451—Geometry of the reactor
    • B01J2219/2454—Plates arranged concentrically
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2461—Heat exchange aspects
    • B01J2219/2465—Two reactions in indirect heat exchange with each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/24—Stationary reactors without moving elements inside
    • B01J2219/2401—Reactors comprising multiple separate flow channels
    • B01J2219/245—Plate-type reactors
    • B01J2219/2476—Construction materials
    • B01J2219/2477—Construction materials of the catalysts
    • B01J2219/2481—Catalysts in granular from between plates
    • 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
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • 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
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0283—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a CO-shift step, i.e. a water gas shift step
    • 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
    • C01B2203/08—Methods of heating or cooling
    • C01B2203/0805—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0811—Methods of heating the process for making hydrogen or synthesis gas by combustion of fuel
    • 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
    • C01B2203/80—Aspect of integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas not covered by groups C01B2203/02 - C01B2203/1695
    • C01B2203/82—Several process steps of C01B2203/02 - C01B2203/08 integrated into a single apparatus
    • 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

Abstract

本发明涉及一种用于燃料电池系统的重整器和使用其的燃料电池系统。该重整器包括：重整反应部分，由多个具有独立内部空间的管路构建，从燃料产生氢；和壳组件，围绕重整反应部分来绕重整反应部分的外部空间流通燃料，在燃料供给至重整部分之前预热燃料。

Description

重整器和具有其的燃料电池系统
技术领域
本发明涉及一种燃料电池系统，且更具体地涉及具有改进的重整器的燃料电池系统。
背景技术
众所周知，燃料电池是产生电能的系统，通过将氧和在诸如甲醇、乙醇和天然气的碳氢化合物材料中所含的氢的化学反应能直接转化为电能。
基于所使用的电解质的类型，燃料电池分为不同的类型。实例包括：磷酸盐燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固态氧化物电池和聚合物电解质膜燃料电池和碱性燃料电池。虽然每种这些燃料电池基本依据相同的原理运行，但这些燃料电池就燃料的类型、运行温度、催化剂、和电解质而言彼此不同。
在这些燃料电池中，近来开发的聚合物电解质膜燃料电池(下文称为PEMFC)已经显示出卓越的输出特性、低操作温度和快速启动和响应特性。因此，PEMFC具有广泛的应用，包括作为车辆的移动电源、作为住宅和楼宇的分布电源和作为用于电子装置的小型电源。
使用PEMFC的燃料电池系统一般包括堆体、重整器、燃料罐和燃料泵。堆体形成燃料电池的主体。燃料泵将燃料罐中的燃料提供给重整器。重整器重整燃料来产生氢气且将氢气提供给堆体。从而，PEMFC的堆体通过氢和氧的电化学反应来产生电能。
燃料电池系统中的重整器利用热能通过化学催化反应从含氢燃料产生氢。
一般地，重整器包括产生热能并从燃料产生含氢重整燃料的重整反应部分和减少氢气中所含的一氧化碳的浓度的一氧化碳去除器。
重整器的重整反应部分利用催化剂以放热和吸热反应运行。重整反应部分包括：热产生部分，通过部分与空气反应的燃料的催化氧化产生热；和热吸收部分，通过催化重整反应吸收反应热且产生氢。
因为传统的重整器包括单独的热产生和热吸收部分，所以由热产生部分产生的热必须传输至热吸收部分。因此，热产生和吸收部分不能直接交换热，使得所得的热传导效率低。
另外，因为传统的重整器包括单独的热产生和吸收部分，所以难于实现小尺寸燃料电池系统。
另外，因为在启动期间，在将燃料供给至传统的燃料电池系统的重整器之前必须加热燃料，所以由于与燃料的预热相关的能耗引起系统的性能效率恶化。
发明内容
本发明的一示范性实施例涉及具有简单结构的燃料电池系统的重整器，且提供燃料电池系统的改善的反应和热效率。
在本发明的另一示范性实施例中，提供一种使用前述的重整器的燃料电池系统。
依据本发明的一实施例，燃料电池系统的重整器包括：重整反应部分，由第一和第二同心管路(pipeline)构成，第二管路位于第一管路内，在两个同心管路之间的空间中具有重整催化剂；和壳组件，围绕整个重整反应部分。燃料进入壳且绕第一管路的外表面流动，在那里它被预热。然后预热的燃料进入同心的管路之间的空间，在那里它被重整来产生氢气。第二管路的内部包括氧化催化剂，且燃料和空气混合物被引入第二管路内，在那里燃料的氧化反应产生用于重整反应的热。
在本发明的一实施例中，部分的重整催化剂可以用水煤气转换催化剂取代来减少氢气中一氧化碳的量。
在本发明的一实施例中，第一和第二管路可以由热导材料构成。
在另一实施例中，第一和第二同心管路设置为一系列的连接的U形弯(bends)，形成蜿蜒的排列。
在又一实施例中，壳组件包括多个导流板(baffle)来一般地引导燃料依据重整反应部分的形状沿重整反应部分的外表面流动。
另外，在重整反应部分中，可以对第二管路的一端提供入口，而可以对第二管路的另一端提供出口，其中第二管路的两端穿过壳组件。
另外，可以对第一管路的一端提供入口，且该一端可以位于壳组件内，为已经通过壳组件的预热的燃料提供直接路径。可以对第一管路的另一端提供出口，第一管路延伸通过壳组件。
另外，导流板可以设置于构成重整反应部分的U形弯的直的部分之间，其中导流板交替地与壳体的内侧壁连接。
在本发明的另一实施例中，壳组件包括至少一个燃料注入孔，用于将燃料供给入壳组件。
另外，第一和第二管路的出口可以通过壳体以从壳组件延伸到外部，其中对第一和第二管路的出口提供至少一个具有与第一和第二管路连接的第一和第二连接孔的套管。
在本发明的另一实施例中，每个壳体和盖构件可以具有彼此分开的内壁和外壁的双壁结构以在内壁和外壁之间形成绝缘空间。
在本发明的该实施例的变体中，内壁和外壁之间的空间可以保持在真空下。
在本发明的该实施例的另一变体中，内壁和外壁可以由绝缘材料制成，无论是金属还是非金属。
在本发明的又一实施例中，重整器还可以包括与第二管路的入口连接的汽化部分。
依据本发明的另一实施例，提供一种燃料电池系统，包括：如上所述的重整器；和至少一个发电体，用于通过氢和氧之间的电化学反应产生电能。
对于这样的本发明的实施例，燃料电池系统可以还包括将燃料供给至重整器的燃料供给单元，其中燃料供给单元包括：第一罐，用于存储燃料；第二罐，用于存储水；和燃料泵，与第一和第二罐连接。
对于这样的本发明的实施例，燃料电池系统可以还包括：氧供给单元，用于将氧供给至重整器；和发电体，其中氧供给单元包括空气泵。
在本发明的又一实施例中，燃料电池系统可以还包括再循环管线(recycle line)，用于将从发电体排出的未反应的氢再循环至重整器来用作燃料，将热提供给重整器。
附图说明
本发明的以上和其它特征将通过参考附图和对示范性实施例详细描述变得更加明显。
图1是示出依据本发明的第一实施例的燃料电池系统的构成的示意方框图；
图2是依据本发明的第一实施例的重整器的分解透视图；
图3是依据本发明的第一实施例的重整器的横截面图；
图4是依据本发明的第一实施例的堆体的分解透视图；
图5是示出依据本发明的第二实施例的燃料电池系统的构成的示意方框图。
具体实施方式
图1是示出依据本发明的第一实施例的燃料电池系统的构成的示意方框图。
用于在燃料电池系统100中产生电能的燃料可以包括液体和气体含氢燃料，诸如甲醇、乙醇和天然气。在实施例的以下描述中，液体燃料作为例子。
另外，燃料电池系统100可以利用存储于附加的存储装置中的纯氧，或空气作为与氢反应的氧化剂。在实施例的以下描述中，使用空气作为例子。
参考图1，燃料电池系统100包括；重整器20，用于从液体燃料产生氢气；堆体10，用于通过氢和氧之间的化学反应产生电能；燃料供给单元50，用于将燃料供给至重整器20；和氧供给单元70，用于将氧供给至堆体10和重整器20。
燃料电池系统100使用聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)，利用重整器20从燃料产生氢气，而堆体10通过氧和氢气之间的电化学反应产生电能。
燃料供给单元50包括用于存储液体燃料的第一罐51、用于存储水的第二罐53和与第一罐51和第二罐53连接的燃料泵55。燃料泵55将包含水和燃料的燃料混合物抽吸至重整器20。
氧供给单元70包括将空气抽吸至重整器20和堆体10的空气泵71。
图2是示出图1的重整器的分解透视图，而图3是图2的重整器的耦合的横截面图。
参考图1至3，重整器20包括：重整反应部分23，具有至少两个同心管路，每个具有独立的内部空间。重整器20通过液体燃料和空气之间的催化氧化反应产生重整反应部分23所用的热能。另外，重整反应部分23利用热能通过催化反应部分从燃料混合物产生氢气流。
依据本发明的该实施例，重整反应部分23包括：第一管路21；和第二管路22，设置于第一管路21内。第一管路21是具有预定横截面面积和基本敞开端部的圆柱形管路。第二管路是具有小于第一管路的横截面面积和基本敞开端部的圆柱形管路。第二管路22的外表面从第一管路21内表面分开预定的距离，且第一和第二管路21和22的中心彼此重合。第一和第二管路21和22可以由热导材料制成，诸如不锈钢、铝、铜或铁。
第二管路22的一端作为入口22a，液体燃料和空气通过入口22a注入第二管路22的内部空间。第二管路22的另一端作为出口22b，液体燃料和空气之间的氧化反应获得的燃气通过出口22b排出。
用于促进液体燃料和空气之间的氧化反应的氧化催化剂24设置于第二管路22的内部空间。来自第一罐51的燃料和来自空气泵71的空气分别通过第一供给管线81和第四供给管线83流过，且在组合管线91合并，组合管线91将混合物供给至第二管路的入口22a。
在本实施例中，第二管路22的内部空间用氧化催化剂24填充，氧化催化剂24用于促进液体燃料和空气之间的氧化反应来产生热。氧化催化剂24可以具有一种结构，其中诸如铂(Pt)和钌(Ru)的催化剂材料包含于由氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)或氧化钛(TiO2)制成的小丸状承载体上。
入口21a提供于第一管路21的一端上，液体燃料和水通过入口21a注入第一和第二管路21和22之间的空间。出口21b提供于第一管路21的另一端上，氢气通过出口21b从重整器20中的第一和第二管路21和22之间的空间排出。
第一和第二管路21和22之间的空间用重整催化剂25填充，重整催化剂25用于促进燃料混合物的重整反应。重整催化剂25用于从燃料混合物严生氢气。重整催化剂25可以具有一种结构，其中诸如铂(Pt)和钌(Ru)的催化剂材料包含于由氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)或氧化钛(TiO2)制成的小丸状承载体上。
另外，如图所示，依据本实施例的重整反应部分23可以还包括水煤气转换催化剂26，设置于部分的第一和第二管路21和22的空间。水煤气转换催化剂26用于通过从燃料混合物产生的氢气的水煤气转换(WGS)反应来减少氢气中所含的一氧化碳浓度。
在一实施例中，水煤气转换催化剂26设置于出口21b的附近、第一和第二管路21和22之间的空间中。水煤气转换催化剂26可以具有一种结构，其中诸如铜(Cu)、锌(Zn)、铁(Fe)和铬(Cr)的催化剂材料包含于由氧化铝(Al2O3)、氧化硅(SiO2)或氧化钛(TiO2)制成的小丸状承载体上。
在本发明的一实施例中，重整反应部分23由多个连接的U形弯构成，形成蜿蜒的形状。但是，重整反应部分23不限于这样的结构。
当液体燃料和水供给至第二管路22的内部空间时，氧化催化剂24通过液体燃料和空气之间的催化氧化反应产生反应热。反应热通过第二管路22传导至第一管路21。
之后，当燃料混合物供给至第一和第二管路21和22之间的空间时，燃料混合物吸收反应热，且在接触重整催化剂25时通过催化重整反应产生氢气。另外，水煤气转换催化剂26减少氢气中所含的一氧化碳浓度。
在本实施例中，为了最大化从重整反应部分23产生的热能的热能效率，重整器20还包括围绕第一管路21的壳组件30。
燃料混合物在壳组件30内循环且接触重整反应部分23的外表面，在那里它从重整反应吸收余热来预热燃料混合物。然后预热的燃料混合物供给进入重整反应部分23。
在本发明的该实施例中，壳组件30包括：壳体31，界定容纳重整反应部分23的容纳空间；多个导流板32，用于引导燃料混合物一般依据重整反应部分23的形状沿重整反应部分23的外表面流动；和盖板33，与壳体31耦合来密封容纳空间。
如图所示，壳体31包括基本矩形的后板31d。沿后板31d的边缘提供具有预定高度的侧壁31e来与敞开的壳表面形成容纳空间31f。
在侧壁31e之一上，提供有：第一孔31a，第一和第二管路21和22的出口21b和22b通过第一孔31a；第二孔31b，第二管路22的入口22a通过第二孔31b；和至少一个燃料注入孔31c，用于将燃料混合物注入容纳空间31f。
燃料供给单元50的第一和第二罐51和52可以通过第二供给管线82连接至燃料注入孔31c，如图1所述。
依据该实施例，第一和第二管路21和22的出口21b和22b通过第一孔31a从容纳空间31f延伸至外部。另外，第二管路22的注入孔22a也通过第二孔31b从容纳空间31f延伸。第一管路21的入口21a位于壳体31的容纳空间31f内。
另外，可以对壳体31提供与第一和第二管路21和22的出口21b和22b耦合的套管34。
套管34包括：第一连接孔34a，与第二管路22的出口22b连接；和第二连接孔34b，与第一管路21的出口21b连接。在后面将进一步详细描述的一变体中，第二连接孔34b可以通过第四供给管线连接至发电体11。
导流板32界定一般地与壳体31的容纳空间31f中的重整反应部分23的形状对应的流体通道，使得通过燃料注入孔31c注入容纳空间31f的燃料和水的燃料混合物可以沿第一管路21的外表面流通。
为了更好地将来自重整反应部分23的热能作为预热传导给燃料混合物，导流板32界定如此的流体通道。然后预热的燃料混合物供给至第一管路21的入口21a。
更具体地，导流板32设置于直管线之间，所述直管线一起形成重整反应部分23且交替与壳体31的内侧壁连接。
导流板32的宽度基本等于壳体31的侧壁的宽度。每个导流板32的一端与壳体31的左和右内侧壁之一连接，且另一端从面对前述的内侧壁的另一内侧壁分开预定的距离。
结果，因为每个导流板32的一端交替与内侧壁连接，导流板32在壳体31的容纳空间31f中界定相应于重整反应部分23的蜿蜒形状的Z字形流体通道。
盖板33用于密封壳体31的容纳空间31f。盖板33通过任何公知装置，诸如螺钉和粘接材料，与壳体31的前表面耦合。
在重整器20的运行期间，为了减少通过壳体31和盖构件33的热能损失量，可以任选地对壳组件30提供绝热结构。
作为壳体31的绝热结构，壳体31和盖构件33包括整体围绕重整反应部分23的内壁37a和37a’，和从内壁37a和37a’分开预定距离的外壁37b和37b’。在又一变体中，在内壁37a和37a’与外壁37b和37b’之间形成真空空间。
内壁37a和37a’与外壁37b和37b’可以由诸如SUS(不锈钢)、诸如铝(Al)和锆(Zr)的金属绝热材料、或诸如陶瓷的非金属绝热材料制成。另外，内壁37a和37a’与外壁37b和37b’可以由相同或不同的材料制成。
为了进一步促进通过第二管路22的入口22a注入第二管路22的内部空间的液体燃料和空气之间的催化氧化反应，重整器20可以还包括设置于入口22a附近的汽化部分40。汽化部分40使用公知的方法来基本汽化液体燃料。
汽化部分40连接至入口22a。汽化部分40可以包括诸如电热体的加热体。例如，汽化部分40包括两端与电源连接的电线圈。在诸如天然气的气态燃料取代液体燃料用作含氢燃料的情况下，可以省略汽化部分40。
图4是示出图1所示的堆体结构的分解透视图。
参考图1和4，依据本发明的燃料电池系统100中的堆体10包括至少一个发电体11，用于通过氢气和空气中所含的氧之间的氧化和还原反应产生电能。
每个发电体11是用于发电的单元燃料电池，其中隔板16设置于膜电极组件(MEA)12的两个表面上。依据本实施例的堆体10通过堆叠多个单元电池构建。
在堆体10的最外侧可以配备有附加的压合板13、13’，用于将多个发电体11彼此紧密接触。或者，取代压合板13、13’，依据本发明的堆体10可以利用设置于发电体11的最外侧的隔板16作为压合板。另外，除了执行压合功能以外，压合板13、13’也充当如上所述的隔板。
MEA 12具有一种结构，其中阳极电极和阴极电极粘附于MEA 12的两侧，且电解质膜设置于两个电极之间。
阳极电极通过隔板16接收氢气。阳极电极用将氢气分解为电子和氢离子的催化剂和促进电子和氢气迁移的气体扩散层(GDL)来构建。
阴极电极通过隔板16接收空气。阴极电极用反应电子、氢离子和空气中所含的氧来产生水的催化剂和促进氧迁移的气体扩散层来构建。
电解质膜具有离子交换功能，用于将由阳极电极的催化剂产生的氢离子迁移入阴极电极的催化剂。
每个隔板16充当将阳极电极和阴极电极彼此串联连接的导体，且还充当将MEA 12的氧化和还原反应所需的氢气和空气供给至阳极电极和阴极电极的通路。
更具体地，用于将氢气供给至阳极电极的氢气通道形成于与MEA 12的阳极电极紧密接触的隔板16的一个表面上，且用于将空气供给至阴极电极的作为空气通道的流体沟道19形成于与MEA 12的阴极电极紧密接触的隔板16的另一表面上。
一个压合板13配备有第一注入孔13a和第二注入孔13b，第一注入孔13a用于将氢气供给至隔板16的氢气通道，而第二注入孔13b用于将空气供给至隔板16的空气通道；且另一压合板13’提供有第一放出孔13c和第二放出孔13d，第一放出孔13c用于放出MEA 12的阳极电极中未反应的氢气，而第二放出孔13d用于放出含有MEA 12的阴极电极中通过氢和氧之间的组合反应产生的湿气的未反应的空气。
壳组件30的第一入口13a和第二连接孔34b通过第四供给管线84彼此连接，如上所述。另外，第二入口13b和空气泵71通过第五供给管线85彼此连接。
现将详细描述依据本发明的第一实施例的燃料电池系统运行。
首先，驱动燃料泵55将存储于第一罐51中的燃料通过第一供给管线81供给至第二管路22的入口22a。
同时，驱动空气泵71将空气通过第三供给管线83供给至第二管路22的入口22a。这里，通过第一供给管线81的液体燃料和通过第三供给管线83的空气合并进入合并管线91且供给至第二管路22的入口22a。
该过程期间，液体燃料和空气通过汽化部分40且通过第二管路22的入口22a注入第二管路22的内部空间。
通过第二管路22的汽化的燃料和空气在氧化催化剂24中经受催化氧化反应。在该过程中，从第二管路22的内部空间产生反应热。反应热从第二管路22传导入第一和第二管路21和22之间的空间。
具有比较高温度的、产生于第二管路22内的燃气通过第二管路22的出口22b排出。
然后驱动燃料泵55将第一罐51存储的燃料和第二罐53存储的水供给至壳体31的燃料注入孔31c。注入壳体31的液体燃料和水在壳体31的容纳空间31f中沿通过导流板32分开的流体通道流动，来基本与第一管路21接触且因此预热液体燃料和水。
热能通过壳体31和盖构件33的内壁37a首次绝缘，通过真空空间和盖构件33的外壁37b二次绝缘。
通过在壳体31和盖构件33内保持热能，重整反应部分23的热能损失可以被减少，改善重整器20的反应效率和热效率。
随后，预热的液体燃料和水的燃料混合物通过壳体31的容纳空间31f中的第一管路21的入口21a注入第一和第二管路21和22之间的空间。之后，燃料混合物通过设置于第一和第二管路21和22之间的空间中的重整催化剂层25且吸收从第二管路22提供的热能。
在该过程期间，燃料混合物通过重整催化剂25，在那里它反应来产生含氢和一些具有作为重整催化反应的副产品的一氧化碳的二氧化碳的氢气。氢气随后通过水煤气转换催化剂26，在那里，氢气中所含的一氧化碳浓度减少。
随后，当将氢气通过第一管路21的出口21b排出时，将氢气通过第四供给管线84供给至堆体10的第一入口13a。
同时，驱动空气泵71通过第五供给管线85将空气供给至堆体10的第二入口13b。
因此，将氢气通过隔板16的氢通道供给至MEA 12的阳极电极。将空气通过隔板16的空气通道供给至MEA 12的阴极电极。
阳极电极通过氢气的氧化反应将氢气分解为电子和质子(氢离子)。质子通过电解质膜迁移至阴极电极，且电子通过隔板16而不是通过电解质膜迁移至相邻MEA 12的阴极电极。电子的流动导致电流，且热和水也作为副产品产生。
当从发电体11产生电能时，某些部分的供给至MEA 12的阴极电极的空气发生反应，且在高温和高湿状态下包含的剩余的空气通过第二出口13d放出。
图5是示出依据本发明的第二实施例改进的燃料电池系统的示意图。依据本发明的第二实施例的燃料电池系统200具有与依据第一实施例的燃料电池系统相同的基本结构和部件。燃料电池系统200包括一种结构，其中将从堆体10的第一出口13c排出的未反应的氢与来自氧供给单元70的空气一起供给至第二管路22的内部空间。
依据本发明的该实施例，为了从堆体10再循环至少一部分未反应的氢，对重整器20的第二管路22的入口22a提供流通环。流通环60包括第六供给管线86，用于连接堆体10的第一出口13c和第二管路22的入口22a。
第二管路22的入口22a和空气泵71通过第三供给管线83彼此连接，如第一实施例所示。
依据第二实施例的燃料电池系统200的其它部件具有与依据第一实施例的燃料电池系统100的那些相同的结构。
现将详细描述依据本发明的第二实施例的燃料电池系统的运行。
首先，当开始驱动燃料电池系统200时，通过一系列相似于第一实施例的操作产生热能。通过利用热能，从燃料和水的混合物产生氢气。之后，通过燃料和氧之间的电化学反应产生电能。
在该过程期间，当从发电体11产生电能时，供给至MEA 12的阳极电极的某些部分的氢气中所含的氢发生反应，且剩余的未反应的氢气通过堆体10的第一出口13c排出。
随后，操作对第一供给管线81提供的总阀(未显示)来关闭第一供给管线81(在图中由虚线表示)。同时，不是利用部分的燃料作为对第二管路22的入口22a的供给，而是将从出口13c排出的未反应的氢通过第六供给管线86供给至第二管路22的入口22a。
同时，空气泵71继续通过第三供给管线83将空气供给至第二管路22的入口22a。
结果，从第二管路22的内部空间通过未反应的氢和空气之间的氧化反应产生反应热。即，依据第二实施例，从堆体10排出的未反应的氢气可以用作燃料源，进一步改善燃料电池系统的效率。
依据第二实施例的燃料电池系统200的其它运转与依据第一实施例的燃料电池系统100的那些相同。因此省略详细的描述。
依据本发明的某些实施例，因为燃料的重整反应所需的热能快速地通过双管路重整器传导，可以进一步改善整个燃料电池系统的性能和热效率且实现小尺寸燃料电池系统。
另外，依据本发明的实施例，因为在启动燃料电池系统时供给至重整器的燃料是预热的，可以进一步改善整个燃料电池系统的运行性能和热效率。
另外，依据本发明的实施例，因为重整反应所需的热能是绝热的，可以改善重整器的反应和热效率。
另外，依据本发明的实施例，因为从堆体的发电体排出的未反应的氢气可以再利用为重整器的能源，可以进一步改善整个燃料电池系统的性能的热效率。
虽然已经描述了本发明的示范性实施例，但是本发明不限于所述实施例，而是可以再不脱离本发明的所附的权利要求、详细描述和附图的范围内以各种形式改进。因此，本质上如此的改进属于本发明的范围。

Claims (19)

1.一种燃料电池系统的重整器，包括：
重整反应部分，适于从燃料产生氢，且包括多个具有独立内部空间的管路；和
壳组件，围绕所述重整反应部分，且适于绕所述重整反应部分的外表面循环所述燃料，且将所述燃料供给至所述重整反应部分。
2.如权利要求1所述的重整器，其中，所述重整反应部分包括：
第一管路；
第二管路，具有小于所述第一管路的横截面面积，所述第二管路设置于所述第一管路内；
氧化催化剂，设置于所述第二管路的内部空间中；和
重整催化剂，设置于重整反应空间中，所述重整反应空间由所述第一和第二管路之间的空间界定。
3.如权利要求2所述的重整器，还包括水煤气转换催化剂，设置于部分的所述重整反应空间中。
4.如权利要求2所述的重整器，其中，所述第一和第二管路由热导材料构成。
5.如权利要求2所述的重整器，其中，所述重整反应部分包括多个直部分，它们彼此连接来形成蜿蜒的形状。
6.如权利要求2所述的重整器，其中，所述壳组件包括：
壳体，界定容纳空间，其适于容纳所述重整反应部分；
至少一个导流板，设置于所述容纳空间中来引导所述燃料依据所述重整反应部分的形状沿所述重整反应部分的外表面流动；和
盖板，与所述壳体耦合来密封所述容纳空间。
7.如权利要求6所述的重整器，还包括所述第二管路的入口，通过所述壳体；和所述第二管路的出口，通过所述壳体。
8.如权利要求6所述的重整器，其中，所述第一管路的一端包括所述重整反应空间的入口，且所述第一管路的另一端包括所述重整反应空间的出口，其中，所述重整反应部分的所述入口与所述容纳空间直接相通且所述出口延伸通过所述壳体。
9.如权利要求6所述的重整器，其中，所述重整反应部分包括彼此连接来形成蜿蜒的形状的多个直部分；和相应于所述重整反应部分的所述直部分提供多个导流板，使得所述导流板界定一般地相应于所述重整反应部分的蜿蜒形状的流道。
10.如权利要求6所述的重整器，其中，所述壳体包括至少一个燃料注入孔，用于将燃料供给入所述容纳空间。
11.如权利要求6所述的重整器，其中，所述第二管路和所述重整反应空间均包括经过套管通过壳体的出口，以从所述容纳空间延伸至外部。
12.如权利要求6所述的重整器，其中，每个所述壳体和盖板具有双壁结构，所述双壁结构由从内壁分开一距离的外壁界定，在所述外壁和内壁之间形成绝热空间。
13.如权利要求12所述的重整器，其中，所述绝热空间保持在真空下。
14.如权利要求12所述的重整器，其中，所述内壁和外壁由从包括金属绝热材料、非金属绝热材料和其组合的组选择的材料制成。
15.如权利要求7所述的重整器，还包括汽化部分，与所述第二管路的入口连接。
16.一种燃料电池系统，包括：
如权利要求1所述的重整器；和
至少一个发电体，适于通过氢和氧之间的电化学反应产生电能。
17.如权利要求16所述的燃料电池系统，还包括：
第一罐，用于存储燃料；
第二罐，用于存储水；和
燃料泵，与所述第一和第二罐连接。
18.如权利要求16所述的燃料电池系统，还包括空气泵，适于将氧供给至所述重整器和所述发电体。
19.如权利要求16所述的燃料电池系统，还包括：再循环管线，用于将来自所述发电体的未反应的氢气流供给至所述重整器。
CNB2005100821095A 2004-06-30 2005-06-29 重整器和具有其的燃料电池系统 Expired - Fee Related CN1303714C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR50672/04 2004-06-30
KR1020040050672A KR100599685B1 (ko) 2004-06-30 2004-06-30 연료 전지 시스템의 개질기 및 이를 채용한 연료 전지시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1716678A CN1716678A (zh) 2006-01-04
CN1303714C true CN1303714C (zh) 2007-03-07

Family

ID=35599817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100821095A Expired - Fee Related CN1303714C (zh) 2004-06-30 2005-06-29 重整器和具有其的燃料电池系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7601186B2 (zh)
JP (1) JP4444173B2 (zh)
KR (1) KR100599685B1 (zh)
CN (1) CN1303714C (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101155924B1 (ko) 2005-02-28 2012-06-20 삼성에스디아이 주식회사 연료 전지 시스템, 개질기 및 버너
US7659019B2 (en) * 2005-09-16 2010-02-09 Idatech, Llc Thermally primed hydrogen-producing fuel cell system
JP2007091584A (ja) * 2005-09-27 2007-04-12 Samsung Sdi Co Ltd 燃料改質装置
KR100884538B1 (ko) * 2007-10-30 2009-02-18 삼성에스디아이 주식회사 연료 개질장치 및 이를 구비한 연료 전지 시스템
WO2010104845A2 (en) * 2009-03-09 2010-09-16 Fuelcell Energy, Inc. Internally reforming fuel cell assembly with staged fuel flow and selective catalyst loading for improved temperature uniformity and efficiency
JP5812781B2 (ja) 2011-09-21 2015-11-17 三菱重工業株式会社 メタノールからガソリンと水素を製造する方法および装置
CN103887540B (zh) * 2012-12-21 2016-03-02 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温液体燃料电池或电池堆的燃料进料装置
JP6357242B2 (ja) 2013-11-06 2018-07-11 ワット・フューエル・セル・コーポレイションＷａｔｔ Ｆｕｅｌ Ｃｅｌｌ Ｃｏｒｐ． 化学反応器へのガス状反応媒体の流れの管理のためのマニフォルドを備える燃料触媒部分酸化改質反応器
JP6870227B2 (ja) * 2015-07-21 2021-05-12 株式会社村田製作所 燃料電池モジュール
CN106892403A (zh) * 2015-12-18 2017-06-27 中国科学院大连化学物理研究所 一种高温燃料电池重整制氢反应器
KR102308577B1 (ko) * 2020-06-29 2021-10-01 조선대학교산학협력단 개질기 및 배기가스 재순환 장치가 결합된 가스터빈 연소기 시스템
CN114335598B (zh) * 2021-12-30 2022-08-05 广东省科学院新材料研究所 一种固体氧化物燃料电池用换热重整器及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6054902A (ja) * 1983-09-05 1985-03-29 Hitachi Ltd リフオ−マ
JPH03205303A (ja) * 1989-09-22 1991-09-06 Ngk Insulators Ltd 燃料電池システムの燃料改質装置
CN1292157A (zh) * 1998-02-27 2001-04-18 氢燃烧器技术公司 集成能源组件
JP2004171892A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池用水素発生装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4650727A (en) * 1986-01-28 1987-03-17 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Fuel processor for fuel cell power system
US6296814B1 (en) 1998-11-10 2001-10-02 International Fuel Cells, L.L.C. Hydrocarbon fuel gas reformer assembly for a fuel cell power plant
WO2001047800A1 (fr) * 1999-12-28 2001-07-05 Daikin Industries,Ltd. Dispositif de modification par oxydation partielle
US20020168307A1 (en) * 2001-03-09 2002-11-14 James Seaba Micro component hydrocarbon steam reformer system and cycle for producing hydrogen gas
JP3706611B2 (ja) * 2002-11-21 2005-10-12 三洋電機株式会社 燃料電池用水素発生装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6054902A (ja) * 1983-09-05 1985-03-29 Hitachi Ltd リフオ−マ
JPH03205303A (ja) * 1989-09-22 1991-09-06 Ngk Insulators Ltd 燃料電池システムの燃料改質装置
CN1292157A (zh) * 1998-02-27 2001-04-18 氢燃烧器技术公司 集成能源组件
JP2004171892A (ja) * 2002-11-19 2004-06-17 Sanyo Electric Co Ltd 燃料電池用水素発生装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20060001534A (ko) 2006-01-06
CN1716678A (zh) 2006-01-04
KR100599685B1 (ko) 2006-07-13
US7601186B2 (en) 2009-10-13
US20060014061A1 (en) 2006-01-19
JP2006019295A (ja) 2006-01-19
JP4444173B2 (ja) 2010-03-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1303714C (zh) 重整器和具有其的燃料电池系统
CN1240472C (zh) 化学反应装置以及动力供给系统
CN100337356C (zh) 燃料电池系统
CN1716674A (zh) 燃料电池重整器和系统
CN1204644C (zh) 加压整体式电化学换能器能量系统
CN1185742C (zh) 燃料电池系统
CN1317786C (zh) 燃料电池体系
CN1716675A (zh) 重整器和具有该重整器的燃料电池系统
CN1738091A (zh) 燃料电池热回收重整器和系统
JP2007214115A (ja) 間接内部改質器を備える溶融炭酸塩燃料電池
CN1658421A (zh) 燃料电池系统
CN1623244A (zh) 具有旋绕mea的燃料电池
CN1753225A (zh) 重整器及具有该重整器的燃料电池系统
CN1819317A (zh) 燃料电池的电池堆及具有该电池堆的燃料电池系统
CN1744362A (zh) 具有改进的冷却结构的燃料电池堆体
CN1674342A (zh) 燃料电池系统及其重整器
US20060154123A1 (en) Burner for a reformer of a fuel cell system, and reformer and fuel cell system with the same
CN1324746C (zh) 燃料电池系统
CN1436378A (zh) 催化加湿器和加热器,主要用于燃料电池的氧化剂流的加湿
CN1921202A (zh) 具有水冷式散热装置的燃料电池
CN1713428A (zh) 重整器和具有其的燃料电池系统
KR101079670B1 (ko) 주기용 엔진의 폐열을 이용하는 보기용 연료전지 시스템
JP2007080760A (ja) 燃料電池
CN1835270A (zh) 具有重整功能的电池堆及具有该电池堆的燃料电池系统
CN1855591A (zh) 燃料电池单元及电子机器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20070307

Termination date: 20150629

EXPY Termination of patent right or utility model