JP6488270B2 - 燃料電池システム - Google Patents
燃料電池システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP6488270B2 JP6488270B2 JP2016227852A JP2016227852A JP6488270B2 JP 6488270 B2 JP6488270 B2 JP 6488270B2 JP 2016227852 A JP2016227852 A JP 2016227852A JP 2016227852 A JP2016227852 A JP 2016227852A JP 6488270 B2 JP6488270 B2 JP 6488270B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fuel cell
- separation membrane
- gas
- water vapor
- carbon dioxide
- 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
Links
- 239000000446 fuel Substances 0.000 title claims description 398
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 404
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 280
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 271
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 269
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims description 251
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 202
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 177
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 87
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 claims description 68
- 238000002407 reforming Methods 0.000 claims description 65
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 52
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 46
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 46
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 41
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 36
- 239000012466 permeate Substances 0.000 claims description 34
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 23
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 21
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 10
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 38
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 17
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 13
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- -1 oxygen ions Chemical class 0.000 description 10
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 10
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 9
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 9
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 9
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 8
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 8
- 239000002608 ionic liquid Substances 0.000 description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 7
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 7
- 230000006837 decompression Effects 0.000 description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 7
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 6
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 229920005597 polymer membrane Polymers 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 2
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002125 Sokalan® Polymers 0.000 description 2
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 2
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 2
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 2
- 239000004584 polyacrylic acid Substances 0.000 description 2
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 2
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 2
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 2
- 239000006200 vaporizer Substances 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 4-[1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-(4-hydroxy-3-prop-2-enylphenyl)propan-2-yl]-2-prop-2-enylphenol Chemical group C1=C(CC=C)C(O)=CC=C1C(C(F)(F)F)(C(F)(F)F)C1=CC=C(O)C(CC=C)=C1 QGHDLJAZIIFENW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O Imidazolium Chemical compound C1=C[NH+]=CN1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 206010024769 Local reaction Diseases 0.000 description 1
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 1
- 239000004695 Polyether sulfone Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 1
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 1
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 1
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 150000001414 amino alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 239000001273 butane Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N methane;hydrate Chemical compound C.O VUZPPFZMUPKLLV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 description 1
- IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N n-butane Chemical compound CCCC IJDNQMDRQITEOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N n-pentane Natural products CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920000768 polyamine Polymers 0.000 description 1
- 229920000767 polyaniline Polymers 0.000 description 1
- 229920001083 polybutene Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920006393 polyether sulfone Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000306 polymethylpentene Polymers 0.000 description 1
- 239000011116 polymethylpentene Substances 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 1
- 229920006380 polyphenylene oxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 229920002620 polyvinyl fluoride Polymers 0.000 description 1
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O pyridinium Chemical compound C1=CC=[NH+]C=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052703 rhodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052707 ruthenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/2425—High-temperature cells with solid electrolytes
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04119—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying
- H01M8/04156—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with simultaneous supply or evacuation of electrolyte; Humidifying or dehumidifying with product water removal
-
- 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
- H01M8/04298—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems
- H01M8/04694—Processes for controlling fuel cells or fuel cell systems characterised by variables to be controlled
-
- 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
-
- 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
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
-
- 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
- H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
- H01M8/04014—Heat exchange using gaseous fluids; Heat exchange by combustion of reactants
- H01M8/04022—Heating by combustion
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04089—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants
- H01M8/04097—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration of gaseous reactants with recycling of the reactants
-
- 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
- H01M8/04082—Arrangements for control of reactant parameters, e.g. pressure or concentration
- H01M8/04201—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes
- H01M8/04216—Reactant storage and supply, e.g. means for feeding, pipes characterised by the choice for a specific material, e.g. carbon, hydride, absorbent
-
- 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
- H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
-
- 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
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
-
- 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
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
- H01M8/0668—Removal of carbon monoxide or carbon dioxide
-
- 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
- H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
- H01M8/0687—Reactant purification by the use of membranes or filters
-
- 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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/241—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes
- H01M8/244—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with solid or matrix-supported electrolytes with matrix-supported molten electrolyte
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/2457—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells with both reactants being gaseous or vaporised
-
- 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
- H01M8/24—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells
- H01M8/249—Grouping of fuel cells, e.g. stacking of fuel cells comprising two or more groupings of fuel cells, e.g. modular assemblies
-
- 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
- H01M8/10—Fuel cells with solid electrolytes
- H01M8/12—Fuel cells with solid electrolytes operating at high temperature, e.g. with stabilised ZrO2 electrolyte
- H01M2008/1293—Fuel cells with solid oxide electrolytes
-
- 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
- H01M8/14—Fuel cells with fused electrolytes
- H01M2008/147—Fuel cells with molten carbonates
-
- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fuel Cell (AREA)
Description
また、第1燃料電池と、水蒸気分離膜と、第2燃料電池と、を備え、水蒸気分離膜により第1燃料電池から排出された未反応の燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を気体の状態で除去し、かつ、オフガスから水蒸気を除去した再生燃料ガスを用いて第2燃料電池にて発電を行う多段式燃料電池システムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、燃料電池と、水蒸気分離膜と、再生燃料ガス経路と、を備え、水蒸気分離膜により、第1燃料電池から排出された未反応の燃料ガスを含むオフガスから、水蒸気を気体の状態で除去し、かつ、再生燃料ガス経路を通じて、オフガスから水蒸気を除去した再生燃料ガスを燃料電池に供給し、発電を行う循環式燃料電池システムが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
<1> 燃料ガスを用いて発電を行う第1燃料電池と、前記第1燃料電池から排出された未反応の前記燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜と、前記分離膜の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離された前記アノードオフガスを用いて発電を行う第2燃料電池と、前記分離膜の透過側に配置され、前記第1燃料電池の発電に用いられる前記燃料ガスとなる原料ガス、前記第1燃料電池の発電に用いられる酸素を含むカソードガス、前記第2燃料電池から排出されたアノードオフガス、前記第1燃料電池から排出され、前記第2燃料電池に供給されるカソードオフガス又は前記第2燃料電池から排出されたカソードオフガスを流通させる流通経路と、を備え、前記分離膜の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び前記分離膜の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上である燃料電池システム。
以下、本発明の燃料電池システムの一実施形態について図1を用いて説明する。図1は、第1実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第1実施形態に係る燃料電池システム10は、燃料ガスを用いて発電を行う第1燃料電池11と、第1燃料電池11から排出された未反応の燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜16と、分離膜16の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離されたアノードオフガスを用いて発電を行う第2燃料電池12と、分離膜16の透過側16Bに配置され、第2燃料電池12から排出されたカソードオフガスを流通させる空気供給経路44(流通経路)と、を備えるシステムである。さらに、本実施形態に係る燃料電池システム10では、分離膜16の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び分離膜16の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上である。
さらに、本実施形態に係る燃料電池システム10は、原料ガスを改質して燃料ガスを生成する改質部19及び燃焼反応により改質部19を加熱する燃焼部18を有する改質器14を備えていてもよい。
本実施形態に係る燃料電池システム10は、原料ガスを改質器14に供給する原料ガス供給経路24を備えており、原料ガス供給経路24は、原料ガスを流通させるためのブロワ25が設置されている。
本実施形態に係る燃料電池システム10は、原料ガスを水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器14を備えている。改質器14は、例えば、バーナ又は燃焼触媒を配置した燃焼部18と、改質用触媒を備える改質部19とにより構成される。
CnHm+nH2O→nCO+[(m/2)+n]H2・・・・(a)
CH4+H2O→CO+3H2・・・・(b)
本実施形態に係る燃料電池システム10は、燃料ガス供給経路42を通じて改質器14から供給された燃料ガスを用いて発電を行う第1燃料電池11を備えている。第1燃料電池11としては、例えば、空気極(カソード)、電解質及び燃料極(アノード)を備える燃料電池セルであってもよく、燃料電池セルを複数積層した燃料電池スタックであってもよい。また、第1燃料電池としては、600℃〜800℃程度で作動する高温型の燃料電池、例えば、700℃〜800℃程度で作動する固体酸化物形燃料電池、600℃〜700℃程度で作動する溶融炭酸塩形燃料電池が挙げられる。
O2+4e−→2O2−・・・・(c)
H2+O2−→H2O+2e−・・・・(d)
2CO+2O2−→2CO2+4e−・・・・(e)
O2+2CO2+4e−→2CO3 2−・・・・(f)
H2+CO3 2−→H2O+CO2+2e−・・・・(g)
CO+H2O→H2+CO2・・・・(h)
本実施形態に係る燃料電池システム10は、第1燃料電池11から排出された未反応の燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜16を備えている。分離膜16は、透過係数比α1(PCO2/PH2)及び透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上を満たす膜である。
本実施形態に係る燃料電池システム10は、分離膜16の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離されたアノードオフガスを用いて発電を行う第2燃料電池12を備えている。第2燃料電池12としては、例えば、空気極(カソード)、電解質及び燃料極(アノード)を備える燃料電池セルであってもよく、燃料電池セルを複数積層した燃料電池スタックであってもよい。なお、第2燃料電池12は、上述の第1燃料電池11と同様の構成であるため、共通する事項に関する説明は省略する。
本実施形態では、空気供給経路44が直列となっているため、第1燃料電池11に空気を供給した後、第2燃料電池12に第1燃料電池11から排出されたカソードオフガスが供給されるが、空気供給経路44は並列であってもよい。つまり、空気が流通する空気供給経路44が分岐し、第1燃料電池11及び第2燃料電池12のカソードに空気をそれぞれ供給する構成であってもよい。このとき、第1燃料電池11のカソードから排出されたカソードオフガス及び第2燃料電池12のカソードから排出されたカソードオフガスの少なくとも一方が分離膜16の透過側16Bに供給される構成であればよい。
以下、本発明の燃料電池システムの第2実施形態について図2を用いて説明する。図2は、第2実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第2実施形態に係る燃料電池システム20は、分離膜16の透過側16Bに第1燃料電池11の発電に用いられる空気(カソードガス)を流通する空気供給経路(流通経路)44を配置した点、水タンク32、水蒸気供給経路37等の代わりに改質器14の改質部19に水蒸気を供給する水蒸気供給経路26を配置した点、及び熱交換器22の代わりに排気経路48内を流通する排ガスと、空気供給経路44内を流通し、かつ第1燃料電池11の発電に用いられる空気と分離膜16により分離された二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方との混合ガスと、の間で熱交換を行う熱交換器41を配置した点で、第1実施形態に係る燃料電池システム10と相違する。なお、本実施形態及び以下の第3実施形態〜第10実施形態では、第1実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、本発明の燃料電池システムの第3実施形態について図3を用いて説明する。図3は、第3実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第3実施形態に係る燃料電池システム30は、分離膜16の透過側16Bに第1燃料電池11の発電に用いられる燃料ガスとなる原料ガスを流通する原料ガス供給経路24を配置した点、及び水蒸気供給経路26を配置せずに分離膜16を透過した二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を原料ガス供給経路24を通じて改質部19に供給する点で、第2実施形態と相違する。
以下、本発明の燃料電池システムの第4実施形態について図4を用いて説明する。図4は、第4実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第4実施形態に係る燃料電池システム40は、分離膜16の透過側16Bに燃焼部から排出された排ガスを流通させる排気経路48を配置した点、ならびに熱交換器22の代わりに排気経路48内を流通し、分離膜16を透過した二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方と混合された排ガスと、空気供給経路44内を流通し、かつ第1燃料電池11の発電に用いられる空気と、の間で熱交換を行う熱交換器43を配置した点で第1実施形態と相違する。
前述した第1実施形態〜第4実施形態は、多段式の燃料電池システムであるが、本発明はこれに限定されず、循環式の燃料電池システムであってもよい。以下、本発明の一実施形態に係る循環式の燃料電池システム100について、図5を用いて説明する。図5は、第5実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。
以下、本発明の燃料電池システムの第6実施形態について図6を用いて説明する。図6は、第6実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第6実施形態に係る燃料電池システム200は、燃料電池61を備える循環式の燃料電池システムである点で、第2実施形態に係る燃料電池システム20と相違する。
以下、本発明の燃料電池システムの第7実施形態について図7を用いて説明する。図7は、第7実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第7実施形態に係る燃料電池システム300は、燃料電池61を備える循環式の燃料電池システムである点で、第3実施形態に係る燃料電池システム30と相違する。
以下、本発明の燃料電池システムの第8実施形態について図8を用いて説明する。図8は、第8実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第8実施形態に係る燃料電池システム400は、燃料電池61を備える循環式の燃料電池システムである点で、第4実施形態に係る燃料電池システム40と相違する。
以下、本発明の燃料電池システムの第9、第10実施形態について図9、10を用いて説明する。図9は、第9実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図であり、図10は、第10実施形態に係る燃料電池システムを示す概略構成図である。第9実施形態に係る燃料電池システム50及び第10実施形態に係る燃料電池システム500は、分離膜16の透過側16Bに水蒸気を改質部19に供給する水蒸気供給経路26を配置した点で、それぞれ第2実施形態に係る燃料電池システム20及び第6実施形態に係る燃料電池システム200と相違する。
以下、本発明の一例の燃料電池システムのシステム効率について、通常の燃料電池システムのシステム効率と対比して説明する。
特開2016−115479号公報の図3、4に示されるように固体酸化物型で多段式の燃料電池システム(固体酸化物型の燃料電池スタックを2つ設けた構成)において、前段の第1の燃料電池スタックの燃料極から排出された排ガスから、電気化学的水素ポンプによって水素を取り出す、すなわち電気化学的水素ポンプによって排ガス中の水素(H2)と水(H2O)及び二酸化炭素(CO2)とを分離することで、燃料電池スタックの開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)がどの程度向上するか試算を行った。
η=−(nF/ΔH)×V×Uf×ηaux×ηinv (1)
ここで、nは反応電子数、Fはファラデー定数、ΔHは発熱量、Vは固体酸化物形燃料電池セルの作動温度、Ufはシステム全体の燃料利用率、ηauxは補機効率、ηinvはインバータ効率を表す。式(1)中、−(nF/ΔH)は、燃料により決まる値であり、Uf、ηaux、ηinvが同じ値である場合、作動電圧Vに比例してシステム効率は向上する。
次に、本発明の一例の燃料電池システムのシステム効率について検討する。
ここで第1の燃料電池スタックから排出されるアノードオフガスから透過係数比α1の値又は透過係数比α2に従い水素が分離膜の透過側に透過する場合、システム効率は図11又は図12のように変化する。ここで、第1の燃料電池スタックの燃料利用率は70%とする。
Claims (8)
- 燃料ガスを用いて発電を行う第1燃料電池と、
前記第1燃料電池から排出された未反応の前記燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜と、
前記分離膜の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離された前記アノードオフガスを用いて発電を行う第2燃料電池と、
前記第1燃料電池の発電に用いられる前記燃料ガスとなる原料ガス、前記第1燃料電池の発電に用いられる酸素を含むカソードガス、前記第2燃料電池から排出されたアノードオフガス、前記第1燃料電池から排出され、前記第2燃料電池に供給されるカソードオフガス又は前記第2燃料電池から排出されたカソードオフガスを流通させる流通経路と、
前記分離膜の透過側に配置され、前記原料ガスを改質して前記燃料ガスを生成する際に用いられる水蒸気及び二酸化炭素の少なくとも一方を流通する経路と、
を備え、
前記分離膜の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び前記分離膜の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上であり、水素が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率低下の影響よりも二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率向上効果の影響が大きい燃料電池システム。 - 燃料ガスを用いて発電を行う第1燃料電池と、
前記第1燃料電池から排出された未反応の前記燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜と、
前記分離膜の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離された前記アノードオフガスを用いて発電を行う第2燃料電池と、
前記分離膜の透過側に配置され、前記第1燃料電池の発電に用いられる前記燃料ガスとなる原料ガス、前記第1燃料電池の発電に用いられる酸素を含むカソードガス、前記第2燃料電池から排出されたアノードオフガス、前記第1燃料電池から排出され、前記第2燃料電池に供給されるカソードオフガス又は前記第2燃料電池から排出されたカソードオフガスを流通させる流通経路と、
を備え、
前記分離膜の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び前記分離膜の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上であり、
さらに、前記分離膜の透過係数比β1(P CO2 /P CO )及び前記分離膜の透過係数比β2(P H2O /P CO )の少なくとも一方が6以上であり、水素が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率低下の影響よりも二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率向上効果の影響が大きい燃料電池システム。 - 燃料ガスを用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池から排出された未反応の前記燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜と、
前記分離膜の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離された前記アノードオフガスを前記燃料電池に供給するオフガス循環経路と、
前記燃料電池の発電に用いられる前記燃料ガスとなる原料ガス、前記燃料電池の発電に用いられる酸素を含むカソードガス、又は前記燃料電池から排出されたカソードオフガスを流通させる流通経路と、
前記分離膜の透過側に配置され、前記原料ガスを改質して前記燃料ガスを生成する際に用いられる水蒸気及び二酸化炭素の少なくとも一方を流通する経路と、
を備え、
前記分離膜の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び前記分離膜の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上であり、水素が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率低下の影響よりも二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率向上効果の影響が大きい燃料電池システム。 - 燃料ガスを用いて発電を行う燃料電池と、
前記燃料電池から排出された未反応の前記燃料ガスを含むアノードオフガスから、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方を分離する分離膜と、
前記分離膜の下流に配置され、二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が分離された前記アノードオフガスを前記燃料電池に供給するオフガス循環経路と、
前記分離膜の透過側に配置され、前記燃料電池の発電に用いられる前記燃料ガスとなる原料ガス、前記燃料電池の発電に用いられる酸素を含むカソードガス、又は前記燃料電池から排出されたカソードオフガスを流通させる流通経路と、
を備え、
前記分離膜の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び前記分離膜の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が30以上であり、
さらに、前記分離膜の透過係数比β1(P CO2 /P CO )及び前記分離膜の透過係数比β2(P H2O /P CO )の少なくとも一方が6以上であり、水素が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率低下の影響よりも二酸化炭素及び水蒸気の少なくとも一方が前記分離膜を透過することによるシステムの発電効率向上効果の影響が大きい燃料電池システム。 - 前記原料ガスを改質して前記燃料ガスを生成する改質部及び燃焼反応により前記改質部を加熱する燃焼部を有する改質器をさらに備える請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
- 前記原料ガスを改質して前記燃料ガスを生成する改質部及び燃焼反応により前記改質部を加熱する燃焼部を有する改質器と、
前記燃焼部から排出された排ガスを流通させる排気経路と、をさらに備え、
前記流通経路の代わりに前記排気経路が前記分離膜の透過側に配置された請求項2又は請求項4に記載の燃料電池システム。 - 前記燃焼部から排出された排ガス中の水蒸気を回収する水蒸気回収手段と、
水蒸気回収手段にて回収された水蒸気を前記改質部に供給する水蒸気供給経路と、
をさらに備える請求項5又は請求項6に記載の燃料電池システム。 - 前記分離膜の透過係数比α1(PCO2/PH2)及び前記分離膜の透過係数比α2(PH2O/PH2)の少なくとも一方が60以上である請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の燃料電池システム。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016227852A JP6488270B2 (ja) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 燃料電池システム |
CN201780072565.2A CN109997268B (zh) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | 燃料电池系统 |
KR1020197017916A KR20190087529A (ko) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | 연료 전지 시스템 |
KR1020217016785A KR102383498B1 (ko) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | 연료 전지 시스템 |
US16/463,882 US11710837B2 (en) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | Fuel cell system including a separation membrane |
GB1908209.8A GB2571236B (en) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | Fuel cell system |
PCT/JP2017/040107 WO2018096922A1 (ja) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | 燃料電池システム |
DE112017005935.6T DE112017005935T5 (de) | 2016-11-24 | 2017-11-07 | Brennstoffzellensystem |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016227852A JP6488270B2 (ja) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 燃料電池システム |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019028929A Division JP6739563B2 (ja) | 2019-02-20 | 2019-02-20 | 燃料電池システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018085242A JP2018085242A (ja) | 2018-05-31 |
JP6488270B2 true JP6488270B2 (ja) | 2019-03-20 |
Family
ID=62195822
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016227852A Active JP6488270B2 (ja) | 2016-11-24 | 2016-11-24 | 燃料電池システム |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11710837B2 (ja) |
JP (1) | JP6488270B2 (ja) |
KR (2) | KR20190087529A (ja) |
CN (1) | CN109997268B (ja) |
DE (1) | DE112017005935T5 (ja) |
GB (1) | GB2571236B (ja) |
WO (1) | WO2018096922A1 (ja) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6594496B1 (ja) * | 2018-07-12 | 2019-10-23 | 日本碍子株式会社 | 燃料電池システム |
JP6692394B2 (ja) * | 2018-08-20 | 2020-05-13 | 東京瓦斯株式会社 | 炭素回収型燃料電池発電システム |
JP6847900B2 (ja) * | 2018-08-20 | 2021-03-24 | 東京瓦斯株式会社 | 二酸化炭素回収型燃料電池発電システム |
US11831057B2 (en) * | 2018-12-18 | 2023-11-28 | L'Air Liquide, Société Anonyme pour l'Etude et l'Exploitation des Procédés Georges Claude | Method of integrating a fuel cell with a steam methane reformer |
US20220305437A1 (en) * | 2019-08-26 | 2022-09-29 | Ohio State Innovation Foundation | Co2 utilization for co production via fuel cell enabled by co2-selective membrane |
JP7335788B2 (ja) * | 2019-11-15 | 2023-08-30 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
CN111900446B (zh) * | 2020-06-23 | 2021-08-17 | 摩氢科技有限公司 | 一种燃料电池的排液排气装置 |
DE102020208497A1 (de) * | 2020-07-07 | 2022-01-13 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Hochtemperaturbrennstoffzellenvorrichtung |
CN114639842B (zh) * | 2020-12-15 | 2023-11-24 | 中国科学院大连化学物理研究所 | 一种液体燃料电池结构及电池水热平衡控制方法 |
TWI734657B (zh) * | 2021-01-15 | 2021-07-21 | 電聯運通股份有限公司 | 燃料電池能源循環利用系統 |
CN117154153B (zh) * | 2023-09-20 | 2024-04-30 | 江苏核电有限公司 | 一种氢能燃料电池备用系统及其使用方法 |
CN116979107B (zh) * | 2023-09-25 | 2023-12-19 | 成都岷山绿氢能源有限公司 | 一种燃料电池系统 |
Family Cites Families (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5126293B2 (ja) | 1972-10-31 | 1976-08-05 | ||
JPS5329207A (en) | 1976-09-01 | 1978-03-18 | Plibrico Japan Co Ltd | Hot working method for refractory material |
JPS5738704A (en) | 1980-08-21 | 1982-03-03 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Antifouling agent |
JPS5743639A (en) | 1980-08-28 | 1982-03-11 | Toshiyuki Oota | Production of dairy product |
JP2006236799A (ja) * | 2005-02-25 | 2006-09-07 | Toyota Motor Corp | 燃料電池システムおよび燃料電池システムの運転方法 |
KR100795883B1 (ko) * | 2006-06-26 | 2008-01-21 | (주)에어레인 | 수소분리막을 이용한 연료개질 방법 및 이를 이용한연료개질 장치 |
TW200941814A (en) * | 2007-12-17 | 2009-10-01 | Shell Int Research | System and process for generating electrical power |
US9190685B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-11-17 | Bloom Energy Corporation | SOFC system with selective CO2 removal |
JP2014000535A (ja) * | 2012-06-19 | 2014-01-09 | Jx Nippon Oil & Energy Corp | 二酸化炭素の分離方法及び二酸化炭素の分離膜 |
CA2902862C (en) * | 2013-03-15 | 2019-07-16 | Exxonmobil Research And Engineering Company | Integration of molten carbonate fuel cells for synthesis of nitrogen compounds |
DE102013009244A1 (de) * | 2013-06-01 | 2014-12-04 | Ulrike Krewer | Nullemissionsantrieb mit Brennstoffzelle und CO2-Abscheidung |
CN105960729B (zh) * | 2014-01-17 | 2019-02-22 | Ez-能源有限公司 | 通过气态烃进料生产二氧化碳和电力的方法和系统 |
JP6061892B2 (ja) | 2014-04-04 | 2017-01-18 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池発電システム |
JP6529752B2 (ja) | 2014-12-12 | 2019-06-12 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
JP6096751B2 (ja) | 2014-12-12 | 2017-03-15 | 東京瓦斯株式会社 | 循環式燃料電池システム |
JP6061913B2 (ja) | 2014-12-12 | 2017-01-18 | 東京瓦斯株式会社 | 多段式燃料電池システム |
WO2016126812A1 (en) * | 2015-02-04 | 2016-08-11 | Bloom Energy Corporation | Carbon dioxide separator, fuel cell system including same, and method of operating fuel cell system |
JP6126154B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2017-05-10 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
JP6061970B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2017-01-18 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
JP6061971B2 (ja) * | 2015-03-26 | 2017-01-18 | 東京瓦斯株式会社 | 燃料電池システム |
TWI557980B (zh) * | 2015-11-03 | 2016-11-11 | 國立中央大學 | 燃料電池複合系統 |
-
2016
- 2016-11-24 JP JP2016227852A patent/JP6488270B2/ja active Active
-
2017
- 2017-11-07 GB GB1908209.8A patent/GB2571236B/en active Active
- 2017-11-07 DE DE112017005935.6T patent/DE112017005935T5/de active Pending
- 2017-11-07 US US16/463,882 patent/US11710837B2/en active Active
- 2017-11-07 CN CN201780072565.2A patent/CN109997268B/zh active Active
- 2017-11-07 KR KR1020197017916A patent/KR20190087529A/ko active Application Filing
- 2017-11-07 KR KR1020217016785A patent/KR102383498B1/ko active IP Right Grant
- 2017-11-07 WO PCT/JP2017/040107 patent/WO2018096922A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2571236A (en) | 2019-08-21 |
KR20190087529A (ko) | 2019-07-24 |
KR20210066953A (ko) | 2021-06-07 |
US11710837B2 (en) | 2023-07-25 |
JP2018085242A (ja) | 2018-05-31 |
KR102383498B1 (ko) | 2022-04-08 |
GB2571236B (en) | 2022-08-10 |
CN109997268B (zh) | 2022-06-14 |
GB201908209D0 (en) | 2019-07-24 |
US20190296375A1 (en) | 2019-09-26 |
WO2018096922A1 (ja) | 2018-05-31 |
CN109997268A (zh) | 2019-07-09 |
DE112017005935T5 (de) | 2019-08-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6488270B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6126154B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6739563B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6683504B2 (ja) | 二酸化炭素分離システム及び燃料電池システム | |
JP6470778B2 (ja) | 燃料電池システム及び発電方法 | |
JP6986839B2 (ja) | 燃料電池システム、及び二酸化炭素分離方法 | |
JP6061970B2 (ja) | 燃料電池システム | |
KR102655994B1 (ko) | 연료 전지 시스템 및 오프 가스의 재생 방법 | |
JP6664423B2 (ja) | 二酸化炭素製造システム | |
JP6061969B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6084314B1 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6698406B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6529945B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6061913B2 (ja) | 多段式燃料電池システム | |
JP6043886B1 (ja) | ガス分離システム及び燃料電池システム | |
JP6017659B1 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6061971B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6152436B1 (ja) | 燃料電池システム | |
JP7335788B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP5324073B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6997032B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6452669B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP6707434B2 (ja) | 燃料電池システム | |
JP2019192423A (ja) | 燃料電池システム |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180727 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20180727 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20180830 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180904 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181031 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181120 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190118 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190129 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6488270 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |