MX2008014950A - Ensambles de procesamiento de hidrogeno y sistemas productores de hidrogeno y sistemas de celda de combustible que incluyen los mismos. - Google Patents

Ensambles de procesamiento de hidrogeno y sistemas productores de hidrogeno y sistemas de celda de combustible que incluyen los mismos.

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MX2008014950A
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R Todd Studebaker
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Abstract

Ensambles procesadores de hidrógeno, componentes de ensambles procesadores de hidrógeno y sistemas de celda de combustible y procesadores de combustible que incluyen ensambles procesadores de hidrógeno. Los ensambles procesadores de hidrógeno incluyen un ensamble de separación de hidrógeno colocado dentro del volumen interno de un receptáculo en una relación separada respecto a por lo menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo.

Description

ENSAMBLES DE PROCESAMIENTO DE HIDROGENO Y SISTEMAS PRODUCTORES DE HIDRÓGENO Y SISTEMAS DE CELDA DE COMBUSTIBLE QUE INCLUYEN LOS MISMOS SOLICITUDES RELACIONADAS La presente solicitud reclama la prioridad de la Solicitud de Patente Provisional de los E.U. Serie No. 60/802,716, la cual se presentó el 22 de Mayo de 2006 y la cual se tituló ENSAMBLES PROCESADORES DE COMBUSTIBLE QUE PRODUCEN HIDRÓGENO Y ENSAMBLES DE SEPARACIÓN EN BASE A MEMBRANA PARA USO CON LOS MISMOS y la titulada de manera similar Solicitud de Patente de E.U. Serie No. 11/750 , 806, la cual se presentó el 18 de Mayo de 2007. Las exposiciones completas de las solicitudes de patente arriba identificadas se incorporan en la presente para referencia para todo propósito.
CAMPO TÉCNICO La presente divulgación se refiere en general a ensambles procesadores de hidrógeno y, · más particularmente, a ensambles procesadores de hidrógeno y componentes de los mismos para purificar gas de hidrógeno.
ANTECEDENTES DE LA DIVULGACIÓN Se utiliza gas de hidrógeno purificado en la elaboración de muchos productos que incluyen metales, grasa y aceites comestibles, y semiconductores y microelectrónicos . El gas de hidrógeno purificado también es una fuente importante de combustible para muchos dispositivos de conservación de energía. Por ejemplo, las celdas de combustible usan gas de hidrógeno purificado y un oxidante para producir potencial eléctrico. Pueden usarse diversos procesos y dispositivos para producir gas de hidrógeno. Sin embargo, muchos procesos productores de hidrógeno producen una corriente impura de gas de hidrógeno, la cual también puede ser referida como una corriente de gas mixta que contiene gas de hidrógeno y otros gases. Antes de suministrar esta corriente a una pila de celdas de combustible u otro dispositivo que consuma hidrógeno, la corriente de gas mixta puede purificarse, de tal modo que se retire al menos una porción de los otros gas es .
Un mecanismo adecuado para incrementar la pureza del hidrógeno de la corriente de gas mixta es utilizar al menos una membrana selectiva de hidrógeno a fin de separar la corriente de gas mixta en una corriente de producto y una corriente de sub-product o . La corriente de producto contiene una concentración mayor de gas de hidrógeno y/o una concentración reducida de uno o más de los otros gases en comparación con la corriente de gas mixta. La purificación de hidrógeno que usa una o más membranas selectivas de hidrógeno es un proceso de separación accionado por presión, en el cual la una o más membranas selectivas es contenida en un recipiente de presión. La corriente de gas mixta contacta la superficie de gas mixta de la (s) membrana (s) y la corriente de producto se forma a partir de al menos una porción de la corriente de gas mixta que se filtra a través de la (s) membrana (s) . La corriente de sub-producto se forma a partir de al menos una porción de la corriente de gas mixta que no se filtra a través de la(s) membrana (s) . El recipiente de presión se sella típicamente para evitar que los gases entren o abandonen el recipiente de presión, excepto a través de los puertos o conductos de entrada definidos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Fig. 1 es una vista en corte transversal esquemática de un ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación. La Fig. 2 es una vista en corte transversal esquemática de un ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación. La Fig. 3 es una vista en corte transversal esquemática de un ensamble de membrana de acuerdo con la presente di vul gació . La Fig. 4 es una vista en corte transversal esquemática de otro ensamble de membrana de acuerdo con la presente divulgación . La Fig. 5 es una vista agrandada de un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de un ensamble procesador de. hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación.
La Fig. 6 es una vista en planta fragmentaria de porciones de la divulgación y el ensamble de separación de hidrógeno de la Fig . 5. La Fig. 7 es una vista en planta fragmentaria de porciones de la divulgación y el ensamble de separación de hidrógeno de la Fig . 5. La Fig. 8 es una vista agrandada de un ejemplo no exclusivo, ilustrativo de otro ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación, que incluye una región productora de hidrógeno. La Fig. 9 es una vista isométrica agrandada de un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de otro ensamble de separación de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación . La Fig. 10 es una vista agrandada de un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de otro ensamble procesador de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación, que incluye una región productora de hidrógeno. La Fig. 11 es una vista isométrica agrandada de un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de otro ensamble- procesador de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación, que incluye una región productora de hidrógeno. La Fig. 12 es un diagrama esquemático de un sistema procesador de combustible que incluye un ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación y una fuente de gas de hidrógeno por purificarse en el ensamble procesador de hidrógeno. La Fig. 13 es un diagrama esquemático de un sistema procesador de combustible que incluye un procesador de combustible productor de hidrógeno, integrado con un ensamble procesador de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación. La Fig. 14 es un diagrama esquemático de otro sistema procesador de combustible que incluye un procesador de combustible productor de hidrógeno y un ensamble procesador de hidrógeno integrado, de acuerdo con la presente divulgació . La Fig. 15 es un diagrama esquemático de un sistema de celda de combustible que incluye un ensamble procesador de hidrógeno, de acuerdo con" la presente divulgación.
DESCRIPCIÓN DETALLADA Y MEJOR MODO DE LA DIVULGACIÓN Un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de un ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación se ilustra esquemáticamente en corte transversal en la Fig. 1 y de manera general indicado en 10. El ensamble 10 incluye una región de separación de hidrógeno 12 y un receptáculo 14. El receptáculo 14 incluye un cuerpo 16 que define un volumen interno 18 que tiene un perímetro interno 20. El receptáculo 14 puede incluir al menos una primer porción 22 y una segunda porción 24 acopladas en conjunto para formar el cuerpo 16 en la forma de un recipiente de presión sellado que incluye puertos de entrada y de salida definidos que definen trayectorias de fluido mediante las cuales los gases u otros fluidos se suministran hacia y se retiran del volumen interno del receptáculo. Las porciones, primera y segunda, 22, 24 pueden acoplarse en conjunto mediante el uso de cualquier mecanismo de retención adecuado, o estructura, 26. Los ejemplos de estructuras adecuadas 26 incluyen soldaduras y/o pernos, aunque cualquier mecanismo de retención adecuado se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación. Los ejemplos de sellos que pueden usarse para proporcionar una interfase hermética a fluidos entre las porciones, primera y segunda, 22, 24 incluyen, pero sin limitarse, obturadores y/o soldaduras. De manera adicional o alternativa, las porciones, primera y segunda, 22, 24 pueden asegurarse en conjunto a fin de que al menos una cantidad predeterminada de compresión se aplique a diversos componentes que definen la región de separación de hidrógeno dentro del receptáculo y/u otros componentes que pueden incorporarse en un ensamble procesador de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación. En otras palabras, las porciones, primera y segunda, 22, 24, cuando se aseguran en conjunto por un mecanismo o estructura de retención adecuado, pueden aplicar compresión a diversos componentes . que definen la región de separación de hidrógeno y/u otros componentes alojados dentro de un receptáculo de un ensamble procesador de hidrógeno, manteniendo asó una posición adecuada de los diversos componentes dentro del receptáculo. De manera adicional o alternativa, la compresión aplicada a los diversos componentes que definen la región de separación de hidrógeno y/u otros componentes, puede proporcionar interfases herméticas a fluidos entre los diversos componentes que definen la región de separación de hidrógeno, otros diversos componentes y/o entre los componentes que definen la región de separación de hidrógeno y otros componentes. El receptáculo 14 incluye una región de gas mixta 32 y una región de infiltración 34. Las regiones de gas mixto y de infiltración se separan por la región de separación de hidrógeno 12. Se proporciona al menos un puerto de entrada 36, a través del cual se suministra una corriente de fluido 38 al receptáculo. En el ejemplo esquemáticamente ilustrado, mostrado en la Fig. 1, la corriente de fluido 38 se indica como una corriente de gas mixta 40 que contiene gas de hidrógeno 42 y otros gases 44 que se suministran a la región de gas mixta 32. El gas de hidrógeno puede ser un componente mayoritario de la corriente de gas mixta. Según se ilustra algo esquemáticamente en la Fig. 1, la región de separación de hidrógeno 12 se extiende entre la región de gas mixta 32 y la región de infiltración 34 a fin de que el gas en la región de gas mixta deba pasar a través de la región de separación de hidrógeno con objeto de entrar a la región de infiltración. Según se expone con mayor detalle en la presente, esto puede requerir que el gas pase a través de al menos una membrana selectiva de hidrógeno. Las regiones de infiltración y de gas mixta pueden ser de cualquier tamaño relativo, adecuado dentro del receptáculo. El receptáculo 14 también incluye al menos un puerto de salida de producto 46, a través del cual una corriente de infiltración 48 se retira de la región de infiltración 34. La corriente de infiltración contiene al menos uno de una concentración mayor de gas de hidrógeno y una concentración menor de los otros gases que la corriente de gas mixta. Se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación que la corriente de infiltración 48 también puede (pero no se requiere) incluir al menos inicialmente un vehículo, o componente de gas de ventilación, de tal manera que pueda suministrarse como una corriente de gas de ventilación 37 a través de un puerto de gas de ventilación 39 que se encuentra en comunicación fluida con la región de infiltración. El receptáculo también incluye al menos un puerto de salida de sub-producto 50, a través del cual una corriente de sub-producto 52 que contiene al menos uno de una porción substancial de los otros gases 44 y una concentración reducida de gas de hidrógeno (relativa a la corriente de gas mixta) se retira de la región de gas mixta 32. La región de separación de hidrógeno 12 incluye al menos una membrana selectiva de hidrógeno 54 que tiene una primer superficie de gas o mixta 56, la cual se orienta para contacto por la corriente de gas mixta 40, y una segunda superficie o de infiltración 58, la cual es generalmente opuesta a la superficie 56. De acuerdo con lo anterior, en el ejemplo esquemáticamente ilustrado de la Fig. 1, la corriente de gas mixta 40 se suministra a la región de gas mixta del receptáculo a fin de que entre en contacto con la superficie de gas mixta de la una o más membranas selectivas de hidrógeno. La corriente de infiltración 48 se forma a partir de al menos una porción de la corriente de gas mixta que pasa a través de la región de separación de hidrógeno hacia la región de infiltración 34. La corriente de sub-producto 52 se forma a partir de al menos una porción de la corriente de gas mixta que no pasa a través de la región de separación. En algunas modalidades, la corriente de subproducto 52 puede contener una porción del gas de hidrógeno presente en la corriente de gas mixta. La región de separación puede (pero sin requerirse) adaptarse también para atrapar o retener de otro modo al menos una porción de los otros gases, lo cuales pueden entonces retirarse como una corriente de sub-producto a medida que se reemplaza la región de separación, regenera o recarga de otro modo. En la Fig. 1, las corrientes 37, 40, 48 y 52 representan esquemáticamente que cada una de estas corrientes puede incluir más de- una corriente real que fluye hacia dentro o fuera del ensamble 10. Por ejemplo, el ensamble 10 puede recibir una pluralidad de corrientes de gas mixtas 40, una sola corriente de gas mixta 40 que se divide en dos o más corrientes antes de contactar la región de separación 12, una sola corriente que se suministra hacia el volumen interno 18, etc. De acuerdo con lo anterior, el receptáculo 14 puede incluir más de un puerto de entrada 36. De manera similar, un receptáculo 14 de acuerdo con la presente divulgación puede incluir más de un puerto de gas de ventilación 39, más de un puerto de salida del producto 46 y/o más de un puerto de salida de sub-producto 50. Las membranas selectivas de hidrógeno pueden formarse de cualquier material permeable al hidrógeno, adecuado para usarse en el ambiente operativo y parámetros en los cuales se opera el ensamble procesador de hidrógeno 10. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de materiales adecuados para las membranas 54 se exponen en las Patentes de E.U. Nos. 6, 537 , 352 y 5 , 997 , 594 y en la Solicitud de Patente Provisional de E.U. Serie No. 60/854,058, las exposiciones- enteras de las cuales se incorporan en la presente para referencia para todo propósito. En algunas modalidades, las membranas selectivas de hidrógeno pueden formarse a partir de al menos uno de paladio y una aleación de paladio. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de las aleaciones de paladio incluyen aleaciones de paladio con cobre, plata y/u oro. Sin embargo, las membranas pueden formarse a partir de otros materiales permeables a hidrógeno y/o selectivos de hidrógeno, incluyendo metales y aleaciones de metal diferentes del paladio y las aleaciones de paladio. Los ejemplos ilustrativos de diversas membranas, configuraciones de membrana y métodos para la preparación de los mismos, se exponen en las Patentes de E.U. Nos. 6,152,995, 6,221,117, 6,319,306 y 6,537,352, las exposiciones completas de las cuales se incorporan en la presente para referencia, para todo propósito. En algunas modalidades, puede usarse una pluralidad de membranas selectivas d hidrógeno separadas 54 en una región de separación de hidrógeno a fin de formar al menos una porción de un ensamble de separación de hidrógeno 28. Cuando se presenta, la pluralidad de membranas puede definir de manera colectiva uno o más ensambles de membrana o ensambles de membrana 30. En tales modalidades, el ensamble de separación de hidrógeno 28 puede extenderse generalmente a partir de la primer porción 22 hasta la segunda porción 24. De acuerdo con lo anterior, las porciones, primera y segunda, del receptáculo pueden comprimir de manera eficaz el ensamble de separación de hidrógeno. Otras configuraciones del receptáculo 14 se encuentran igualmente dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, en algunas modalidades, el receptáculo 14 puede incluir, adicionalmente o de manera alternativa, placas de extremo acopladas a lados opuestos de una porción corporal. En tales modalidades, las placas de extremo pueden comprimir eficazmente el ensamble de separación de hidrógeno 28 (y otros componentes que pueden alojarse dentro del receptáculo) entre el par de placas de extremo opuestas. La purificación de hidrógeno usando una o más membranas selectivas de hidrógeno es típicamente un proceso de separación accionado por presión en el cual la corriente de gas mixta se suministra en contacto con las superficies de gas mixtas de las membranas a una presión mayor que los gases en la región de infiltración de la región de separación de hidrógeno. Aunque no se requiere para todas las modalidades, la región de separación de hidrógeno puede calentarse a través de cualquier mecanismo adecuado hasta una temperatura elevada cuando la región de separación de hidrógeno se utilice para separar la corriente de gas mixta en las corrientes de infiltración y de sub-producto . Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de temperaturas de operación adecuadas para la purificación de hidrógeno usando membranas de paladio y de aleación de paladio incluyen temperaturas de al menos 275°C, temperaturas de al menos 325°C, temperaturas de al menos 350°C, temperaturas en el rango de 275-500C, temperaturas en el rango de 275-375°C, temperaturas en el rango de 300-450°C, temperaturas en el rango de 350-450°C y lo similar.
En algunas modalidades, y según se ilustra esquemáticamente en la Fig. 1, los ensambles procesadores de hidrógeno 10 pueden, aunque no se requiere, incluir además una región productora de hidrógeno 70. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de las regiones productoras de hidrógeno, adecuados para incorporación en ensambles procesadores de hidrógeno 10 de la presente divulgación, se exponen en la Solicitud de Patente de E.U. Serie No. 11/263, 726 y la Solicitud de Patente Provisional de los E.U. Serie No. 60/802,716, las exposiciones completas de las cuales se incorporan en la presente para referencia para todo propósito. En tales · modalidades, las porciones, primera y segunda, 22, 24 del cuerpo 16 pueden comprimir eficazmente tanto el ensamble de separación de hidrógeno como uno o más componentes de la región productora de hidrógeno. En las modalidades que incorporan una región productora de hidrógeno 70, la corriente de fluido (38) que se suministra al volumen interno del receptáculo 14 puede encontrarse en la misma forma de uno o más fluidos productores de hidrógeno, o corrientes de alimentación, 72. La corriente de alimentación, o corrientes, se suministran a la región productora de hidrógeno 70, la cual puede incluir un catalizador adecuado 73 para catalizar la formación de gas de hidrógeno proveniente de la(s) corriente (s) de alimentación suministrada ( s ) al mismo. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de corriente (s) de alimentación 72 incluyen agua 74 y/o depósito de alimentación que contiene carbono 76, el cual (cuando se presenta) puede suministrarse en la misma o en corrientes de fluido separadas. En la región productora de hidrógeno, la (s) corriente (s) de alimentación reaccionan químicamente para producir gas de hidrógeno a partir de la(s) misma(s) en la forma de corriente de gas mixta 40. En otras palabras, en vez de recibir la corriente de gas mixta 40 de una fuente externa (como se ilustra esquemáticamente en una flecha sólida en la Fig. 1) , los ensambles procesadores de hidrógeno 10 de acuerdo con la presente divulgación pueden incluir opci onalmente una región productora de hidrógeno 70 que se aloja dentro del receptáculo 14 en si. Esta región productora de hidrógeno produce corriente de gas mixta 40 (ilustrada esquemáticamente como una flecha punteada en la Fig. 1) que contiene gas de hidrógeno 42 y otros gases 44 dentro del receptáculo y esta corriente de gas mixta se suministra entonces a la región de gas mixta 32 y se separa en corrientes de infiltración y de sub-producto mediante la región de separación de hidrógeno 12, como se discute arriba y se ilustra esquemáticamente en la Fig. 1. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de mecanismos adecuados para la producción de la corriente de gas mixta 40 a partir de una o más corrientes de alimentación, incluyen la reformación de vapor y la reformación autotérmica, en cuya reformación los catalizadores se usan para producir gas de hidrógeno a partir de al menos una corriente de alimentación 72 que contiene agua 74 y un depósito alimenticio que contiene carbono 76. En un proceso de reformación de vapor y emisión o gas mixto, la corriente 40 puede ser referida como una corriente reformada. Los otros gases que se presentan típicamente en la corriente reformada incluyen monóxido de carbono, dióxido de carbono, metano, vapor y/o depósito alimenticio que contiene carbono sin reaccionar. En una reacción de reformación autotérmica, se utiliza un catalizador de reformación autotérmica adecuado a fin de producir gas de hidrógeno a partir de agua y un depósito alimenticio que contiene carbono en presencia de aire. Cuando se utiliza la reformación autotérmica, el procesador de combustible incluye además un ensamble de suministro de aire que se adapta para suministrar una corriente de aire a la región de producción de hidrógeno. Las reacciones de producción de hidrógeno autotérmicas utilizan una reacción endotérmica primaria que se utiliza en conjunto con una reacción de oxidación parcial exotérmica, la cual genera calor dentro de la región de producción de hidrógeno después del inicio de la reacción de oxidación inicial. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de otros mecanismos adecuados para la producción de gas de hidrógeno incluyen pirólisis y oxidación parcial catalítica de un depósito alimenticio que contiene carbono, en cuyo caso la corriente de alimentación incluye un depósito alimenticio que contiene carbono y no contiene (o no necesita contener) agua. Un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, adicional de un mecanismo para la producción de gas de hidrógeno es la electrólisis, en cuyo caso la corriente de alimentación incluye agua pero no un depósito alimenticio que contiene carbono. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de depósitos alimenticios adecuados que contienen carbono, incluyen al menos un hidrocarburo o alcohol. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de hidrocarburos adecuados incluyen metano, propano, butano, gas natural, diesel, queroseno, gasolina y lo similar. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de alcoholes adecuados incluyen metanol, etanol y polioles, tales como glicol de etileno y glicol de propileno. Se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación el que un ensamble procesador de hidrógeno 10, que incluye una región productora de hidrógeno 70, pueda utilizar más de un solo mecanismo productor de hidrógeno en la región productora de hidrógeno.
La Fig. 2 ilustra esquemáticamente un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de un ensamble procesador de hidrógeno 10, desde una perspectiva ligeramente diferente de lo ilustrado esquemáticamente en la Fig. 1. Es decir, la Fig. 2 puede describirse como una vista en planta esquemática de una sección transversal de un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de un ensamble procesador de hidrógeno 10. En la Fig. 2, el ensamble de separación de hidrógeno 28 se coloca dentro del volumen interno 18 del receptáculo 14 en una relación separada respecto de por lo menos una porción del perímetro interno 20 del cuerpo 16. El ensamble de separación de hidrógeno 28 puede describirse teniendo un perímetro externo 60. Para ensambles de · separación de hidrógeno que contiene una o más membranas planas, o generalmente planas, este perímetro externo puede describirse como midiéndose en o paralelo al plano de la (s) membrana(s) . Es decir, el perímetro externo 60 puede referirse a por lo menos una porción de la superficie generalmente externa de una región de separación de hidrógeno, ensamble de separación de hidrógeno o ensamble de membrana. De acuerdo con lo anterior, en el ejemplo esquemáticamente ilustrado en la Fig. 2, la región de infiltración 34 puede describirse como definida entre al menos una porción del perímetro externo 60 y al menos una porción del perímetro interno 20 del cuerpo 16. En tales modalidades, la región de infiltración se encuentra en comunicación directa de fluido con el perímetro interno del cuerpo. Dicho de manera diferente, la corriente de infiltración 48 sale de la región de separación de hidrógeno 28 directamente hacia el volumen interno 18 del receptáculo 14. Diversas configuraciones de la relación entre el ensamble de separación de hidrógeno 28 y el perímetro interno 20 se encuentran dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, y según se ilustra esquemáticamente en la Fig. 2, la región de infiltración 34 puede definirse entre un perímetro externo entero (es decir, un perímetro entero según se observa desde una sección transversal específica, pero no necesariamente la superficie externa entera) del ensamble de separación de hidrógeno 28 y al menos una porción del perímetro interno 20 del cuerpo del receptáculo 16. De manera adicional o alternativa, la región de infiltración puede definirse entre al menos una mayoría de un perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo. Por ejemplo, y según se discute arriba, en algunas modalidades, el ensamble de separación de hidrógeno se comprime de manera directa o indirecta entre porciones del receptáculo y, por co siguiente, las porciones del perímetro externo o superficie externa del ensamble de separación de hidrógeno que se encuentran en contacto directo o indirecto con el cuerpo del receptáculo pueden no definir una porción de la región de infiltración. De manera adicional o alternativa, y según se ilustra esquemáticamente en líneas punteadas en la Fig. 2, la estructura adicional 62 puede evitar que una porción del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno y una porción del perímetro interno del cuerpo definan la región de infiltración. En algunas de tales modalidades, el perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno puede describirse teniendo dos porciones generalmente opuestas 64, 66, y la región de infiltración, definida por consiguiente entre al menos dos porciones generalmente opuestas 68, 69 del perímetro interno 20 del cuerpo 16 y las dos porciones generalmente. opuestas 64 , 66 del perímetro externo 60 del ensamble de separación d hidrógeno . De manera adicional o alternativa, en modalidades donde el receptáculo 14 incluye al menos una primer porción y una segunda porción acopladas en conjunto para formar el cuerpo 16, la relación separada del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno 20 del cuerpo de receptáculo 16 puede mantenerse por la compresión entre las porciones, primera y segunda, del cuerpo. En otras palabras, para mantener la relación separada entre el ensamble de separación de hidrógeno y el cuerpo del receptáculo, el ensamble procesador de hidrógeno 10 puede ensamblarse a fin de que la compresión entre las porciones de cuerpo generalmente evite que el ensamble procesador de hidrógeno se mueva dentro del receptáculo con- relación al cuerpo. Las Figs. 3 y 4 ilustran esquemáticamente ejemplos no exclusivos de ensambles de membrana 30 que pueden usarse en ensambles procesadores de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación. En algunas modalidades, los ensambles de membrana 30 pueden formar al menos una porción de un ensamble de separación de hidrógeno 28. Como se ilustra esquemáticamente en las Figs. 3 y 4, los ensambles de membrana 30 pueden (pero no se requiere) ser generalmente planos. Es decir, los ensambles de membrana pueden tener lados opuestos generalmente paralelos. De manera similar, los ensambles de separación de hidrógeno, que pueden incluir uno o más ensambles de membrana, pueden ser igualmente (pero sin requerirse) generalmente planas. Los ensambles de membrana y, por lo tanto, los ensambles de separación de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación, incluyen al menos una membrana selectiva de hidrógeno 54 y al menos una región de cosecha 78 que se encuentra adyacente a la superficie de infiltración 58 de la al menos una membrana selectiva de hidrógeno. La región de cosecha de un ensamble de membrana es un conducto, canal u otra región a través de la cual viaja o fluye la corriente de infiltración 48, desde la superficie de infiltración 58 de la membrana hacia la región de infiltración del volumen interno . En algunas modalidades, la región de cosecha puede encontrase en comunicación directa de fluido con la región de infiltración del volumen interno del receptáculo y, por lo tanto, también en comunicación directa de fluido con el perímetro interno del receptáculo. En tal modalidad, la corriente de gas de infiltración diluye directamente desde la región de cosecha, la cual es al menos subs t ancialmente (si no es que completamente) coextensa a la una o más membranas selectivas de hidrógeno del ensamble de separación de hidrógeno, hacia la región de infiltración (la cual es exterior al ensamble de separación de hidrógeno) , sin fluir a través de una serie de pasajes de flujo definidos por obturador y/o definidos por colector. En tal modalidad, la corriente de infiltración puede abandonar el ensamble de membrana y/o el ensamble de separación de hidrógeno en una dirección que es generalmente paralela a la membrana, ensamble de membrana y/o ensamble de separación de hidrógeno. Dicho de manera diferente, en algunas modalidades, el ensamble de separación de hidrógeno puede configurarse a fin de que la corriente de infiltración abandone el ensamble de membrana y/o el ensamble de separación de hidrógeno en una dirección generalmente paralela al ensamble selectivo de hidrógeno. En algunas modalidades, el ensamble selectivo de hidrógeno puede configurarse para reducir la trayectoria de flujo, o longitud, a través de la cual debe viajar el gas de infiltración a través del ensamble de membrana de conducto de cosecha. De manera adicional o alternativa, en algunas modalidades, el ensamble de separación de hidrógeno puede configurarse a fin de que la corriente de infiltración abandone el ensamble de separación de hidrógeno en una dirección generalmente paralela al plano de la membrana selectiva de hidrógeno. De manera adicional o alternativa, el ensamble de separación de hidrógeno puede adaptarse para recibir la corriente de gas mixta 40 proveniente de una primer dirección y configurarse a fin de que la corriente de infiltración abandone el ensamble de separación de hidrógeno en una segunda dirección perpendicular a la primer dirección. De manera adicional o alternativa, el ensamble de separación de hidrógeno puede configurarse a fin de que la corriente de infiltración fluya desde la superficie de infiltración de la (s) membrana (s) . De manera adicional o alternativa, el ensamble de separación de hidrógeno puede configurarse a fin de que la corriente de infiltración fluya a través de la región de cosecha en una dirección que es generalmente paralela al plano de al menos una membrana selectiva de hidrógeno. Algunos ensambles de membrana de acuerdo con la presente divulgación pueden no incluir obturadores de infiltración que ayudan a la formación de sellos de gas alrededor de la periferia de la superficie de infiltración de las membranas selectivas de hidrógeno y estructura adyacente. Es decir, tales ensambles de membrana de acuerdo con la presente divulgación pueden no incluir obturadores que proporcionen sellos alrededor del perímetro entero de la superficie de infiltración de las membranas selectivas de hidrógeno. La ausencia de un obturador de infiltración u otro sello continuo asociado con la superficie de infiltración de una membrana selectiva de hidrógeno puede proporcionar mayor separación de hidrógeno y mayor vida de la membrana que algunas otras configuraciones para los ensambles de separación a base de membrana. La ausencia del obturador de infiltración puede reducir la probabilidad de pliegues, arrugas u otras fuerzas sobre las membranas selectivas de hidrógeno, tal como respondiendo al ciclo térmico de las membranas. Este ciclo térmico y las fuerzas resultantes sobre las membranas, pueden tener una mayor probabilidad de originar orificio, fisuras y/o trayectorias de fuga que se forman en las membranas cuando se utilizan obturadores de infiltración. La región de cosecha 78 puede definirse por diversa (s) es tructura ( s ) incorporada ( s ) en un ensamble de membrana 30 o ensamble de separación de hidrógeno 28 para soportar la (s) membrana (s) de tal manera que la (s) super fi cié ( s ) de infiltración de la(s) membrana(s) se soporte(n) y extraiga (n) para formar la corriente de gas de infiltración. Por ejemplo, la región de cosecha puede definirse por un soporte, tal como una estructura de criba 80 que incluye al menos una criba. La estructura de criba 80 puede (pero sin requerirse) incluir una pluralidad de miembros de criba que incluyen miembros de criba de grueso variante. Por ejemplo, la estructura de criba 80 puede incluir una criba de malla gruesa emparedada entre las cribas de malla fina, donde los términos "fina" y "gruesa" son términos relativos. En algunas modalidades, los miembros de criba externos se seleccionan para soportar membranas 54 sin perforación de las membranas y sin tener suficientes aberturas, bordes u otras proyecciones que pueden perforarse, debilitarse o dañar de otro modo la membrana bajo las condiciones operativas con las cuales se opera el ensamble 10. Algunas modalidades de la estructura de criba 80 pueden usar un miembro de criba interno, relativamente engrosador, para proporcionar conductos de flujo paralelos, mayores o mejorados, aunque esto no se requiere en todas las modalidades. En otras palabras, las cribas de malla más fina puede proporcionar mejor protección a las membranas, mientras que la (s) criba (s) de malla más gruesa puede (n) proporcionar mejor flujo, generalmente paralelo a las membranas y, en algunas modalidades, pueden seleccionarse más rígidos, o menos flexibles, que las cribas de malla más fina. De manera adicional o alternativa, los ensambles de membrana pueden incorporar la estructura de criba 80 directamente de manera adyacente a la superficie de infiltración de la membrana. Dicho de manera diferente, en algunas modalidades, los ensambles de separación de hidrógeno no incluyen un obturador entre la superficie de infiltración y la criba adyacente u otra estructura de soporte . Los ensambles de membrana que se ilustran esquemáticamente en las Figs. 3 y 4 pueden describirse como tenedores de regiones de cosecha 78 que son generalmente paralelas a por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno 54. De manera adicional o alternativa, la región de cosecha puede describirse como generalmente coextensa a la por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno. El ejemplo no exclusivo de un ensamble de membrana 30 ilustrado en la Fig. 3 incluye solo una membrana selectiva de hidrógeno individual y puede se referida como un ensamble de membrana individual 88. El ensamble de membrana individual 88 incluye una región de cosecha 78 definida entre la superficie de infiltración 58 de la membrana y una estructura de barrera 82. La estructura de barrera 82 puede ser cualquier estructura adecuada que incluye una superficie 84 generalmente opuesta a la superficie de infiltración 58 de la membrana 54 y a través de la cual no pasa el gas que se infiltra hacia el conducto de cosecha. En su lugar, la estructura de barrera, la cual es generalmente opuesta a la superficie de infiltración de la membrana 54 y separada del mismo, define un limite que re-dirige el flujo de gas de infiltración a lo largo del conducto de cosecha. Como ejemplos no exclusivos, ilustrati os, la estructura de barrera 82 puede ser una placa u otra estructura incorporada en un ensamble de separación de hidrógeno. De manera adicional o alternativa, la estructura de barrera 82 puede ser una pared de un receptáculo u otro componente de un ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación. Cualquier estructura adecuada que define el conducto de cosecha 78 entre si misma y una membrana selectiva de hidrógeno, se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación . Como se ilustra esquemáticamente en la Fig. 4, los ensambles de membrana (y, por lo tanto, los ensambles de separación de hidrógeno) de acuerdo con la presente divulgación pueden incluir una pluralidad de membranas selectivas de hidrógeno. El ejemplo no exclusivo de un ensamble de membrana 30 ilustrado en la Fig. 4 incluye un par de membranas selectivas de hidrógeno 54, y puede ser referido como un ensamble de doble membrana 90. En el ensamble de doble membrana 90, las superficies de infiltración respectivas 58 generalmente se enfrentan entre si y se separan para definir una región de cosecha 78 a través de la cual fluye la corriente de infiltración hacia la región de infiltración del volumen interno del receptáculo. Como se discutió con anterioridad, los ensambles de membrana 30 y, por lo tanto, los ensambles de doble membrana 90, pueden (pero sin requerirse) incluir una estructura de criba 80 que define el conducto de cosecha. Dicho de manera diferente, la estructura de criba 80 puede ser generalmente coextensa a las superficies de infiltración opuestas, separadas, de un par de membranas selectivas de hidrógeno. De manera adicional o alternativa, y según se ilustra esquemáticamente en las Figs. 3 y 4, los ensambles de membrana 30 (y, por lo tanto, los ensambles de separación de hidrógeno 28) de acuerdo con la presente divulgación pueden incluir la estructura de soporte alternativa adecuada 86 que se configura para definir un conducto de cosecha. Por ejemplo, la estructura de soporte 86 puede incluir un obturador u otro separador que generalmente crea un canal, conducto u otra región adecuada, adyacente a la-(s) super ficie ( s ) de infiltración de una o más membranas selectivas de hidrógeno. Dicho de manera diferente, la estructura de soporte adecuada 86 puede configurarse para separar una membrana selectiva de hidrógeno de cualquier membrana selectiva de hidrógeno correspondiente, como en un ensamble de doble membrana 90, o lejos de una estructura de barrera adecuada 82, como en un ensamble de membrana individual 88, a fin de definir un canal, conducto u otra región entre las mismas, que define una región de cosecha para el flujo de una corriente de infiltración a partir de la una o más membranas para la región de infiltración de un ensamble procesador de hidrógeno . De manera adicional o alternativa, los ensambles de separación de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación pueden incluir más de un ensamble de membrana. Tal ensamble de múltiples ensambles de membrana puede describirse como ensambles de membrana en si o como ensambles de separación de hidrógeno. En algunas modalidades, un ensamble de separación de hidrógeno puede incluir ensambles de membrana que tienen diversas configuraciones . Por ejemplo, un ejemplo no exclusivo de un ensamble de separación de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación puede incluir un ensamble de membrana individual 88 adyacente a un ensamble de membrana doble 90. En tal configuración, el ensamble de separación de membrana puede describirse incluyendo una pluralidad de membranas selectivas de hidrógeno, separadas, que incluyen un par de membranas con sus superficies de infiltración respectivas, generalmente de frente entre si y separadas para definir una región de cosecha. La pluralidad de membranas puede incluir además al menos una tercer membrana con su superficie de gas mixta generalmente de frente y separada de la superficie de gas mixta de una de las membranas del par de membranas . En tal configuración, el espacio definido entre las dos superficies mixtas puede definir al menos una porción de la región de gas mixta del receptáculo de un ensamble procesador de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de los ensambles de separación de hidrógeno que incluyen estas características se ilustran en las Figs . 8 y 11 y se describen con mayor detalle a continuación. Las Figs. 5-11 ilustran diversos ejemplos no exclusivos, ilustrativos, de modalidades de ensambles procesadores de hidrógeno 10 y componentes de los mismos, de acuerdo con la presente divulgación. Los ensambles 10 de acuerdo con la presente divulgación, aunque se ilustran en las Figs. 5-11 con números similares correspondientes a los diversos componentes y porciones de los mismos, etc. arriba introducidos, no se limitan a tales configuraciones ilustradas. Por ejemplo, la forma, el número y ubicación de diversos componentes, incluyendo, pero sin limitarse, los puertos de entrada y salida, el ensamble de separación de hidrógeno, los ensambles de membrana dentro del ensamble de separación de hidrógeno, los ensambles de membrana dentro del ensamble de separación de hidrógeno, la región productora de hidrógeno (si existe), etc., no se limitan a las configuraciones ilustradas. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos de los receptáculos que tienen diversas formas y configuraciones que difieren de aquello ilustrado en la presente, y que pueden utilizarse y/o modificarse para usarse en ensambles procesadores de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación, se exponen en las Patentes de E.U. Nos. 6,494,937, 6,559,227, 6,723,156 y 6,719,832 y las Solicitudes de Patente de E.U. Serie Nos. 11/263,726 y 11/638,076, las exposiciones enteras de las cuales se incorporan en la presente para referencia para todo propósito. En la Fig. 5, un ejemplo de una construcción adecuada para un ensamble procesador de hidrógeno 10 que no incluye una región productora de hidrógeno se muestra en una condición agrandada, no ensamblada, y se indica generalmente en 100. Como se muestra en la Fig. 5, el receptáculo del ensamble 100 incluye una primer porción de cuerpo 22 y una segunda porción de cuerpo 24. Durante el ensamble de ensamble 100, el ensamble de separación de hidrógeno 28 se coloca en el volumen interno 16 a fin de que la región de infiltración se defina entre al menos una porción del perímetro 60 del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno 20 de la primer porción de cuerpo 22. En otras palabras, el ensamble de separación de hidrógeno se coloca dentro del volumen interno de la primer porción de cuerpo 16 a fin de que se encuentre en una relación separada respecto al perímetro interno de la primer porción de cuerpo a fin de definir una región de infiltración entre las mismas. Entonces, la segunda porción de cuerpo 24 se coloca al menos parcialmente dentro de la abertura hacia la primer porción de cuerpo 22 a fin de comprimir el ensamble de separación de hidrógeno dentro del volumen interno. Una soldadura de sello u otro mecanismo o estructura de sellado adecuado pueden aplicarse entonces en la inferíase de las porciones de cuerpo a fin de crear una interfase hermética a fluidos. Como se discute, se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación que cualquier mecanismo de retención adecuado pueda usarse a fin de proporcionar una inferíase hermética a fluidos entre las porciones de cuerpo del receptáculo y a fin de proporcionar además una cantidad adecuada de compresión en el ensamble de separación de hidrógeno dentro del receptáculo, de tal manera que se proporcionen y/o mantengan sellos internos y/o trayectorias de fluido entre y/o dentro de los diversos componentes del ensamble de separación de hidrógeno. El ejemplo no exclusivo, ilustrativo del receptáculo 14 mostrado en la Fig. 5 incluye además un puerto de entrada 36 para recibir una corriente de gas mixta para suministro a la región de gas mixta del volumen interno, un puerto de salida de producto 46 para retiro de la corriente de infiltración rica en hidrógeno y un puerto de salida de sub-producto 50 para retiro de los gases de subproducto . El ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de un ensamble de separación de hidrógeno en la Fig. 5, puede describirse como generalmente plano y según se ilustra esquemáticamente por las múltiples flechas que se extienden desde la parte superior y parte inferior (según se observa en la Fig. 5) del ensamble de separación de hidrógeno, la corriente rica en hidrógeno, o de infiltración, sale del ensamble de separación de hidrógeno en una dirección generalmente paralela al plano el ensamble de separación de hidrógeno. Dicho de manera diferente, la corriente de infiltración sale del ensamble de separación de hidrógeno y entra a la región de infiltración del volumen interno a partir de una dirección generalmente paralela al plano del ensamble de separación de hidrógeno y las membranas selectivas de hidrógeno, localizadas en el mismo. El ensamble de separación de hidrógeno ilustrado en la Fig. 5 incluye conductos de distribución de gas 140 y 170, los cuales definen al menos porciones de la región de gas mixta y los cuales proporcionan trayectorias de flujo para las corrientes de gas mixta y de sub-product o , respectivamente, a través del ensamble de separación de hidrógeno. En otras palabras, la corriente de gas mixta entra en el receptáculo a través de la entrada 36. La porción de la corriente de gas mixta que no pasa a través de las membranas selectivas de hidrógeno (es decir, la corriente de sub-producto 52) se fuerza hacia el conducto de distribución 170 y después fuera del puerto de salida de sub-producto 50. La porción de la corriente de gas mixta que no pasa a través de las membranas selectivas de hidrógeno, forma la corriente de infiltración 48, la cual es forzada hacia la región de infiltración del volumen interno y posteriormente se expulsa del receptáculo a través del puerto de salida de producto 46. El receptáculo 14 también se ilustra incluyendo montajes opcionales 150, los cuales pueden usarse para colocar el receptáculo 14 con respecto a otros componentes de un sistema de generación de hidrógeno y/o sistema de celda de combustible, etc. Como se muestra en las Figs. 5-7, la primer porción de cuerpo 22 puede incluir al menos una proyección o guia 146 que se extiende hacia el volumen interno 16 para alinear o colocar de otro modo la región de separación de hidrógeno dentro del volumen interno del receptáculo. En la Fig. 5, se ilustran dos pares de guias 146, pero se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación el que puedan no utilizarse guias, se utilice una guia o cualquier número de guias. Cuando se utiliza más de una guia, las guias pueden tener el mismo o diferente tamaño, forma y/u orientaciones relativas dentro del receptáculo. Como se muestra también en las Figs . 5-7, el ensamble de separación de hidrógeno 28 puede incluir recesos 152 que se dimensionan para recibir las guias 146 de la porción de cuerpo cuando el ensamble de membrana se inserta en el volumen interno 16. Dicho de manera diferente, los recesos en el ensamble de separación de hidrógeno se diseñan para alinearse con las guias que se extienden hacia el volumen interno del receptáculo a fin de colocar el ensamble de separación de hidrógeno en una orientación seleccionada dentro del compartimento. De acuerdo con lo anterior, la primer porción de cuerpo puede describirse proporcionando guias de alineación para el ensamble de separación de hidrógeno. En la Fig. 5, puede observarse que la segunda porción de cuerpo 24 también puede incluir recesos 152. Los recesos 152 pueden guiar o alinear las porciones, primera y segunda, cuando las porciones se ensambles a fin de formar el receptáculo. Las guias ilustradas y los recesos no se requieren para todos los receptáculos y/o ensambles de separación de hidrógeno y/o componentes de los mismos de acuerdo con la presente divulgación. Como se discute e ilustra algo esquemáticamente en las Figs. 6-7, al menos una porción del perímetro 60 del ensamble de separación de hidrógeno 28 no se sella contra al menos una porción del perímetro interno 20 del volumen interno. En su lugar, existe un pasadizo de gas o canal 176 entre el ensamble de separación de hidrógeno 28 y el perímetro interno 20 a fin de formar al menos una porción de la región de infiltración 34 del volumen interno. El tamaño del paso 176 puede variar dentro del alcance de la presente divulgación y puede ser menor al ilustrado con el propósito de ilustración. El gas rico en hidrógeno o corriente de infiltración puede fluir a través de este pasadizo y separarse del receptáculo a través del puerto de salida de producto. Como se ilustra en la Fig. 6, los ensambles de separación de hidrógeno 28 de acuerdo con la presente divulgación pueden (pero no se requiere) incluir separadores o salientes 124 que se extienden desde al menos una porción del perímetro externo 60 y ayudan en la colocación del ensamble de separación de hidrógeno dentro del receptáculo en su relación separada, según se describe en la presente. Por ejemplo, en el ejemplo ilustrado, los separadores 124 pueden ser generalmente de forma trapezoidal y pueden extenderse desde uno o más de los diversos componentes que conformar un ensamble de separación de hidrógeno, aunque cualquier forma adecuada se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación. En algunas modalidades, los separadores 124 pueden ser (pero no se requiere que sean) menores que el grosor completo de la placa asociada. Cuando se usan, os separadores 124 no se extienden a través del grosor entero del ensamble de separación de hidrógeno a fin de que no bloqueen el flujo del gas de infiltración dentro de la región de infiltración 34. Los separadores se extienden desde el ensamble de separación de hidrógeno hacia o hasta el perímetro interno del receptáculo interno y, en algunas modalidades, pueden extenderse en contacto con el receptáculo interno.
De manera adicional o alternativa, los separadores que se extienden desde el perímetro interno 20 del receptáculo interno, se encuentran igualmente dentro del alcance de la presente divulgación y los separadores similares 124 pueden ayudar a la colocación del ensamble de separación de hidrógeno dentro del receptáculo y mantener así la relación separada entre los dos. Cualquier mecanismo, componente y/o estructura adecuada para mantener la relación separada entre al menos una porción del perímetro ' externo del ensamble de separación de hidrógeno y el perímetro interno del cuerpo del receptáculo, se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación. Una ranura opcional 126 puede extenderse hacia la primer porción de cuerpo 22 del receptáculo, según se ilustra en la Fig. 6. La ranura 126 puede agrandar eficazmente la región de infiltración 34 y ayudar así en el flujo del gas de infiltración a través del pasadizo de gas 176 y, de este modo, la región de infiltración 34 hacia el puerto de salida de producto 46, mediante incremento del espacio entre al menos una porción del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno del cuerpo. La ranura, cuando se presenta, puede describirse como definiendo al menos una porción de un pasadizo de gas de infiltración a través del cual el gas de infiltración fluye desde el ensamble de separación de hidrógeno hasta el puerto de salida de producto. Como se mencionó arriba, el tamaño relativo del canal 176 y además la ranura 126, puede variar dentro del alcance de la presente divulgación a partir de lo ilustrado en la Fig. 6 con el propósito de ilustración. Como se ilustra en las Figs . 5-11, y según se observa mejor tal vez en la Fig. 7, las diversas placas y obturadores que forman un ensamble de separación de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación, pueden dimens i onar s e con formas asimétricas a fin de que estos componentes pueden localizarse solo en el receptáculo en una configuración predeterminada. Esto no se requiere, pero puede ayudar en el ensamble de los componentes debido a que no pueden colocarse de manera inadvertida en el alojamiento en una configuración hacia atrás o vertical · hacia abajo. En el ejemplo no exclusivo, ilustrativo de una forma asimétrica adecuada, una región de esquina 128 del ensamble de separación de hidrógeno tiene una forma diferente de las otras regiones de esquina, siendo esta diferencia suficiente para permitir que la esquina solo se inserte en una de las regiones de esquina correspondientes del volumen interno del receptáculo. El ejemplo no exclusivo, ilustrado en la Fig. 7, incorpora una esquina más descuadrada que las otras tres esquinas de los ensambles de separación de hidrógeno ilustrados en la presente, aunque cualquier forma adecuada de una o más regiones de esquina que facilite la colocación adecuada del ensamble de separación de hidrógeno dentro de un receptáculo, se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación. De manera adicional o alternativa, las regiones diferentes de las regiones de esquina pueden facilitar la misma funcionalidad. De acuerdo con lo anterior, . algunos receptáculos de acuerdo con la presente divulgación pueden describirse como en clave o indexados para definir la orientación de los obturadores, estructuras, soportes y componentes similares que se apilan en la presente. Como se ilustra mejor en la Fig. 7, algunos ensambles de separación de hidrógeno y receptáculos de acuerdo con la presente divulgación, pueden configurarse a fin de que la relación separada entre los dos no se extienda alrededor de los perímetros enteros de los mismos. Por ejemplo, y según se ilustra en la Fig. 7, los componentes que definen un ensamble de separación de hidrógeno y/u otros componentes que pueden alojarse dentro de un receptáculo de acuerdo con la presente divulgación pueden incluir una región de extremo 130 que se configura a fin de no proporcionar (o al menos proporcionar al mínimo) un canal o espacio entre la región de extremo 130 y el perímetro interno 20 del cuerpo del receptáculo. Tal configuración, junto con los separadores opcionales 124 arriba discutidos e ilustrados en la Fig. 6, puede ayudar así en la colocación y mantenimiento del ensamble de separación de hidrógeno (y/u otros componentes) en una relación separada respecto al perímetro interno del cuerpo del receptáculo. De manera adicional o alternativa, tal configuración puede ayudar en la dirección del gas de infiltración que entra al canal 176 desde las regiones de cosecha de los ensambles de membrana hacia el puerto de salida del producto de la divulgación. Es decir, debido a que el proceso de purificación de hidrógeno de acuerdo con la presente divulgación es un proceso accionado por presión, la reducción de la distancia requerida que tiene que recorrer el gas de infiltración para abandonar el receptáculo, reduce la caída de presión asociada con lo mismo y puede proporcionar así mayor flujo de hidrógeno, como se discute arriba. En la Fig. 8, un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de una construcción adecuada para un ensamble procesador de hidrógeno 10 que incluye una región productora de hidrógeno 70, se muestra en una condición agrandada, no ensamblada, y se indica generalmente en 120. De acuerdo con lo anterior, además de los diversos componentes (y variantes de los mismos) arriba discutidos con respecto al ensamble procesador de hidrógeno 100 en la Fig. 5, el ensamble procesador de hidrógeno 120 ilustrado en la Fig. 7 incluye además un puerto de entrada 36 para recibir una corriente de alimentación 38 para suministro a la región productora de hidrógeno 70 y un puerto de acceso 122 para carga y retiro de catalizador proveniente de la región productora de hidrógeno. Los ensambles 120 de acuerdo con la presente divulgación, no se requiere que incluyan un puerto de acceso de catalizador. Durante el uso del ensamble ilustrado 120 para producir y/o purificar gas de hidrógeno, el puerto de acceso 122 puede taparse o sellarse de otro modo. En la Fig. 8, la segunda porción de cuerpo 24' del ensamble 120 se muestra incluyendo una saliente opcional 123 que se alinea generalmente con el conducto de distribución d gas 140 y puede ayudar asi a la colocación del ensamble de separación de hidrógeno dentro del receptáculo y en la aplicación de compresión a los conductos de distribución de gas y/o al mantener la relación separada entre el ensamble de separación de hidrógeno y el perímetro interno del cuerpo del receptáculo. La segunda porción 24 puede incluir más de una saliente o reborde de saliente, tal como se ilustra en líneas punteadas en 123, a fin de alinearse en general con el conducto de distribución de gas 170. En modalidades que incorporan una saliente 123, la saliente puede configurarse para extenderse solo lo suficiente hacia el volumen interno para alinearse adecuadamente con el ensamble de separación de hidrógeno y no evitar el flujo de gas mixto a través del conducto 140 y/o proveniente de los ensambles de membrana y/u otros componentes. Un ejemplo no exclusivo, ilustrativo de una construcción adecuada para un ensamble de separación de hidrógeno 28 que puede usarse en cualquier ensamble procesador de hidrógeno 100 ó 120, se muestra en la Fig. 9 y se indica en 154. Como se ilustra, el ensamble 154 incluye una pluralidad de ensambles de membrana 30 que incluyen membranas selectivas de hidrógeno 54. El ensamble ilustrado 28 incluye un ensamble de membrana individual 88 y un ensamble de doble membrana 90. También se muestran diversos soportes de membranas porosas, o cribas, 162, que definen las regiones de cosecha de los ensambles de membrana. Los ensambles de membrana 30 incluyen obturadores herméticos 168 que se extienden cerca de las membranas y cribas, pero no alrededor de los perímetros de las membranas y cribas, a fin de proporcionar sellos para los conductos de distribución 140, 170. Diversos obturadores herméticos 202, 204, 206, 208, 210 y 212, placas de alimentación 214, 216 y placa hermética 218, también se proporcionan. La placa 218 también puede ser referida como una placa de transición. En el ejemplo ilustrado, la región de gas mixta del volumen interno se define al menos parcialmente por los espacios internos de los diversos obturadores de sellado y placas de alimentación y por los conductos de distribución de gas 140 y 170. De acuerdo con lo anterior, en aplicación, una corriente de gas mixta entra a la región de gas mixta a través del espacio interno del obturador de sellado 212. Una porción de la corriente de gas mixta viaja entonces hacia el conducto 140 a través de la placa de alimentación 216 para distribuirse en el ensamble de membrana individual 88 y el lado cercano (según se observa en la Fig. 9) del ensamble de doble membrana 90, a fin de entrar en contacto con las superficies de gas mixto de las membranas selectivas de hidrógeno 54, a través de la placa de alimentación 214 y obturadores de sellado 204, 208, 210. La porción de la corriente de gas mixta que no se distribuye a través del conducto de gas 170, viaja a través del pasaje de alimentación 215 en la placa de alimentación 216 a fin de entrar en contacto con la superficie de gas mixta de la membrana selectiva de hidrógeno, alejada (según se observa en la Fig. 9) del ensamble de doble membrana 90. La porción de la corriente de gas mixta que no pasa a través de las membranas selectivas de hidrógeno se acciona por presión en el conducto de gas 170, a través de la placa de alimentación 214 para ser expulsada del receptáculo a través del puerto de salida de sub-producto . La porción de la corriente de gas mixta que pasa a través de las membranas selectivas de hidrógeno a fin de formar la corriente rica en hidrógeno o de infiltración, fluye hacia la región de infiltración del volumen interno a través de cribas 162 de los ensambles de membrana 30. Después de esto, la corriente de infiltración puede retirarse del receptáculo a través del puerto de salida de producto. Como se ilustra, en la Fig. 9 se encuentra una placa de retención de catalizador opcional 160 y obturador de sellado 166 que pueden usarse en ensambles procesadores de hidrógeno, de acuerdo con la presente divulgación, que incluyen una región productora de hidrógeno 70, tal como el ensamble procesador de hidrógeno 120 mostrado en la Fig. 8 y arriba discutido. En aplicación, la placa de retención de catalizador 160 retiene el material catalizador dentro de la región productora de hidrógeno. La corriente de alimentación 38 entra a la región productora de hidrógeno 70 a través del puerto de entrada 36 y se infiltra a través del material catalizador para formar la corriente de gas mixta, la cual en el ejemplo ilustrado de la Fig. 9, entra en la región de gas mixta a través de ranuras u otras aberturas 167 en la placa de retención. El gas mixto viaja entonces a través del ensamble de separación de hidrógeno, según se discute arriba, para formar tanto la corriente de infiltración como la corriente de subproducto . En la Fig. 10, otro ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de una construcción adecuada de un ensamble procesador de hidrógeno 10 que no incluye una región productora de hidrógeno, se muestra en una condición agrandada, no ensamblada, y se indica generalmente en 180. El ensamble 180 incluye una región pulidora de hidrógeno opcional 182 que purifica además la corriente de infiltración, posterior a ser formada por el ensamble de separación de hidrógeno 28. En el ejemplo ilustrado, la región pulidora de hidrógeno incorpora un catalizador de metanación o lecho catalizador de metanación 185 dentro del receptáculo y se mantiene en su lugar entre una placa de soporte de catalizador 184, la cual -puede tomar la forma de un cojinete o soporte comprimible, y la superficie interior del receptáculo adyacente al puerto de salida del producto 46. Como se ilustra, una placa de soporte adicional 186, la cual puede tomar la forma de una criba, también puede proporcionarse para evitar en general que el material catalizador se expulse a través del puerto de salida junto con el hidrógeno purificado. De acuerdo con lo anterior, la placa 186 puede incluir una o más aberturas u orificios que permiten que pase el hidrógeno purificado, mientras retienen al lecho catalizador dentro de la región pulidora 182. En el ejemplo ilustrado de la Fig. 10, la corriente de infiltración, después de abandonar el ensamble de separación de hidrógeno, entra a la región de infiltración y el perímetro interno 20 del cuerpo de receptáculo, y se acciona por presión hacia la región pulidora de hidrógeno, donde, como se describe con más detalle en la presente, las composiciones que pueden ser dañinas a los componentes corriente debajo de un sistema de celda de combustible, tal como monóxido de carbono, por ejemplo, pueden retirarse por el lecho catalizador. Un ejemplo no exclusivo, ilustrativo, de una construcción adecuada para un ensamble de separación de hidrógeno 28, que puede usarse en el ensamble procesador de hidrógeno 180, se muestra en la Fig. 11 y se indica en 188. Como el ensamble de separación de hidrógeno 154 ilustrado en la Fig. 9, el ensamble 188 incluye una pluralidad de ensambles de membrana 30 que incluyen membranas selectivas de hidrógeno 54. El ensamble 188 incluye un ensamble de membrana individual 88 y un ensamble de doble membrana 90, que incluyen ambos soportes de membrana porosos o cribas 162, que definen las regiones de cosecha de los ensambles de membrana. Como se discute, el número y tipo de ensambles de membrana en ensambles de separación de acuerdo con la presente divulgación puede variar, incluyendo más o menos ensambles de membrana que lo que se muestra en los ejemplos gráficos ilustrados. Los ensambles de membrana mostrados en la Fig. 11 incluyen además obturadores de sellado 168 que se extienden próximos a las membranas y cribas, pero no alrededor de los perímetros de las membranas y cribas, a fin de proporcionar sellos para los conductos de distribución de gas 190, 912, 194 , que definen una porción de la región de gas mixta del ensamble. Diversos obturadores de sellado 402, 404, 406, 408, 410 y 412, placas de alimentación 414, 416 y placa de sellado o placa de alimentación de transición 418, también se proporcionan. En el ejemplo ilustrado, la región de gas mixta del volumen interno se define al menos parcialmente por los espacios internos de los diversos obturadores de sellado y placas de alimentación y mediante los conductos de distribución de gas 190, 192 y 194. Como se indica, la placa de sellado 418 no incluye un pasaje de conducto en un extremo, separando asi eficazmente los conductos de gas 190 y 194. De acuerdo con lo anterior, en aplicación, una corriente de gas mixta entra primero en la región de gas mixta a través del conducto de gas 190. La corriente de gas mixta viaja entonces hacia el espacio interno del obturador 404 a través de pasajes de alimentación 215 en la placa de alimentación 414, donde entra en contacto con la superficie de gas mixta de la membrana selectiva de hidrógeno cercana 54 (según se observa en la Fig. 11) del ensamble de doble membrana 90. La porción de la corriente de gas mixta que no pasa a través de la membrana cercana, viaja hacia el conducto de gas 192 a través de la placa de alimentación 414, donde se distribuye entonces al espacio interno de los obturadores 406, 408, 410, y la placa de sellado 418 entra en contacto con la superficie de gas mixta de la membrana alejada 54 (según se observa en la Fig. 11) del ensamble de doble membrana 90 y la membrana 54 del ensamble de membrana individual 88. La porción de la corriente de gas mixta que no pasa a través de cualquiera de las membranas 54 se acciona por presión hacia el conducto de gas 194 a través de la placa de alimentación 416 por expulsarse a partir del receptáculo como una corriente de sub-producto a través del puerto de salida de sub-producto del receptáculo. La porción de la corriente de gas mixta que pasa a través de las membranas selectivas de hidrógeno para formar la corriente rica en hidrógeno o de infiltración, fluye hacia la región de infiltración del volumen interno a través de cribas 162 de los ensambles de membrana 30. Después de esto, la corriente de infiltración puede retirarse del receptáculo a través del puerto de salida de producto. Como se discute arriba, cuando el ensamble de separación de hidrógeno 188 se incorpora en el ensamble procesador de hidrógeno 180 ilustrado en la Fig. 10, la corriente de infiltración se purifica aún más en la región pulidora de hidrógeno, antes de abandonar el receptáculo a través del puerto de salida de producto 46. Durante la fabricación de los ensambles de membrana y los ensambles de separación de hidrógeno 28 de la presente divulgación, puede usarse adhesivo (pero no se requiere) para asegurar las membranas 54 a las estructuras de criba 162 y/o para asegurar los componentes de las estructuras de criba, según se discute con mayor detalle en la Patente de E.U. No. 6,319,306, la divulgación entera de la cual se incorpora en la presente para todo propósito. Un ejemplo de un adhesivo adecuado se vende por 3M bajo la marca SUPER 77. El adhesivo puede retirarse al menos subs tancialment e , si no es que completamente, después de la fabricación del ensamble de membrana a fin de no interferir con la permeabilidad, selectividad y trayectoria de flujo de los gases. Un ejemplo de un método adecuado para retiro de adhesivo de las membranas y/o estructuras de criba u otros soportes, es mediante divulgación a condiciones oxidantes antes de la operación inicial del ensamble 10. El objetivo del acondicionamiento oxidativo es quemar el adhesivo sin oxidar excesivamente la membrana. Un procedimiento adecuado para tal oxidación se expone en la Patente de E.U. No. 6,319,306. También se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación que los miembros de criba, cuando se utilizan, pueden asegurarse de otro modo en conjunto, tal como mediante costura, soldadura, abrazadera, unión por difusión y/o con un sujetador mecánico. También se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación que los miembros de criba, cuando se utilizan, pueden no acoplarse en conjunto en lugar de comprimirse en conjunto en el ensamble de separación de hidrógeno de un ensamble procesador de hidrógeno. Las cribas 162 puede (pero no se requiere) incluir una cubierta en las superficies que embragan las superficies de infiltración de las membranas 54. Los ejemplos de cubiertas adecuadas se exponen en la Patente de E.U. No. 6, 569, 227 , arriba incorporada. Otros ejemplos de mecanismos de sujeción que logran sellos herméticos al gas entre los diversos componentes que forman los ensambles de membrana 30 y los ensambles de separación de hidrógeno 28, incluyen uno o más de abrazadera, obturador y soldadura. Se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación el que los diversos obturadores, placas y/u otros componentes de los ensambles de membrana y/o ensambles de separación de hidrógeno, discutidos en la presente, no necesiten formarse del todo de los mismos materiales y/o no necesariamente tienen las mismas dimensiones, tal como los mismos grosores. Por ejemplo, los ejemplos no exclusivos, ilustrativos, de obturadores adecuados que pueden usarse son obturadores flexibles de grafito, incluyendo aquellos vendidos bajo la marca GRAFOIL™ por Union Carbide, aunque pueden usarse otros materiales, tal como dependiendo de las condiciones operativas bajo las cuales se usa un ensamble 10. Diversos componentes estructurales pueden formarse a partir de acero inoxidable o uno o más materiales estructurales, adecuados, diferentes, discutidos en las patentes y solicitudes arriba incorporadas. Un ejemplo no exclusivo, ilustrativo de un ensamble procesador de hidrógeno 10 que se adapta para recibir la corriente de gas mixto 40 a partir de una fuente de gas hidrógeno por purificarse, se ilustra esquemáticamente en la Fig. 12. Como se muestra, los ejemplos no exclusivos, ilustrativos, de fuentes de hidrógeno se indican generalmente en 302 e incluyen un procesador de combustible productor de hidrógeno 300 y un dispositivo de almacenamiento de hidrógeno 306. En la Fig. 12, un procesador de combustible se indica generalmente en 300 y la combinación de un procesador de combustible y un dispositivo de purificación de hidrógeno o el ensamble procesador de hidrógeno 10, puede ser referida como sistema procesador de combustible productor de hidrógeno 303. También se muestra en lineas punteadas en 304 un ensamble de calentamiento, el cual puede proporcionarse a fin de proveer calor al ensamble 10 y puede, tomar una variedad de formas. El procesador de combustible 300 puede tomar cualquier forma adecuada, incluyendo, pero sin limitarse, las diversas formas de región productora de hidrógeno 70, arriba discutidas. La representación esquemática del procesador de combustible 300 en la Fig. 12 se entiende que incluye cualquier ensamble de calentamiento asociado, sistema de suministro de depósito alimenticio, sistema de suministro de aire, fuentes de corriente de alimentación o suministros, etc. Los ejemplos exclusivos, ilustrativos de dispositivos adecuados de almacenamiento de hidrógeno 306 incluyen lechos híbridos y tanques presuri zados . Los procesadores de combustible con frecuencia se operan a temperaturas y/o presiones elevadas. Como resultado, puede ser deseable al menos integrar parcialmente el ensamble procesador de hidrógeno 10 y el procesador de combustible 300 conectados por conductos externos de transportación de fluidos. Un ejemplo de tal configuración se muestra en la Fig. 13, en la cual el procesador de combustible incluye un caparazón o alojamiento 312, cuyo dispositivo 10 forma una porción y/o se extiende al menos parcialmente dentro. En tal configuración, el procesador de combustible 300 puede describirse como incluyendo el dispositivo 10. La integración del procesador de combustible u otra fuente de corriente de gas mezclado 40 con el ensamble procesador de hidrógeno 10 permite que los dispositivos se muevan más fácilmente como una unidad. También permite que los componentes del sistema procesador de combustible, incluyendo el ensamble 10, se calienten por un ensamble de calentamiento común y/o para al menos algunos, si no es que todos, los requisitos de calentamiento del ensamble 10 a satisfacerse por el calor generado mediante el' procesador 300. Como se discutió, el procesador de combustible 300 es cualquier dispositivo adecuado que produce una corriente de gas mixto que contiene gas de hidrógeno y preferentemente una corriente de gas mixto que contiene una mayoría de gas de hidrógeno. Para propósitos de ilustración, la siguiente discusión describirá el procesador de combustible 300 como adaptándose para recibir una corriente de alimentación 316 que contiene un depósito alimenticio que contiene carbono 318 y agua 320, como se muestra en la Fig. 14. Sin embargo, se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación el que el procesador de combustible 300 pueda tomar otras formas y que la corriente de alimentación 316 puede tener otras composiciones, tales como contener solo un depósito alimenticio que contiene carbono o solo agua . La corriente de alimentación 316 puede suministrarse al procesador de combustible 300 a través de cualquier mecanismo adecuado. Una sola corriente de alimentación 316 se muestra en la Fig. 14, pero debe entenderse que puede usarse más de una corriente 316 y que estas corrientes pueden contener los mismos o diferentes componentes. Cuando el depósito alimenticio que contiene carbono es miscible en agua, el depósito alimenticio puede suministrarse con el componente de agua de la corriente de alimentación 316, tal como se muestra en la Fig. 14. Cuando el depósito alimenticio que contiene carbono es. miscible o solo ligeramente miscible en agua, estos componentes pueden suministrarse al procesador de combustible 300 en corrientes separadas, tal como se muestra en lineas punteadas en la Fig. 14. En la Fig. 14, la corriente de alimentación 316 se muestra suministrándose al procesador de combustible 300 mediante un sistema de suministro de la corriente de alimentación 317. El sistema de suministro 317 incluye cualquier mecanismo, dispositivo o combinación adecuada de los mismos, que suministre la corriente de alimentación al procesador de combustible 300. Por ejemplo, el sistema de suministro puede incluir una o más bombas que suministran los componentes de la corriente 316 desde un suministro. De manera adicional o alternativa, el sistema de suministro 317 puede incluir un ensamble de válvula adaptado para regular el flujo de los componentes provenientes de un suministro presurizado. Los suministros pueden localizarse externos al sistema de celda de combustible o pueden contenerse dentro o adyacentes al sistema.
Según se indica generalmente en 332 en la Fig. 14, el procesador de combustible 300 incluye una región productora de hidrógeno en la cual se produce la corriente de gas mixto 40 a partir de la corriente de alimentación 316. Como se discutió, puede utilizarse una variedad de diferentes procesos en la reformación de vapor, en cuya región 332 incluye un catalizador de reformación de vapor 334. Como se discutió, pueden utilizarse otros mecanismos productores de hidrógeno sin apartarse del alcance de la presente divulgación. Como se discutió, en el contexto de un reformador de vapor o autotérmico, la corriente de gas mixto 40 también puede ser referida como una corriente reformada. El procesador de combustible puede adaptarse para producir gas de hidrógeno subs tancialment e puro o incluso gas de hidrógeno puro. Para los propósitos de la presente divulgación, el gas de hidrógeno subs t ancialmente puro puede ser mayor de 90% puro, mayor de 95% puro, mayor de 99% puro, mayor de 99.5% puro o mayor de 99.9% puro. Los ejemplos no exclusivos, ilustrativos, de procesadores de combustible adecuados, se exponen en las Patentes de E.U. Nos. 6,221,117 y 6,319,306, arriba incorporadas y la Publicación de Solicitud de Patente de E.U. No. 2001/0045061, la divulgación completa de las cuales se incorpora en la presente para referencia en su totalidad para todo propósito. El procesador de combustible 300 puede, pero no necesariamente, incluir además una región pulidora 348 , tal como se muestra en la Fig. 14. La región pulidora 348 recibe la corriente rica en hidrógeno 48 proveniente del ensamble 10 y purifica aún más la corriente mediante reducción de la concentración de o retiro de las composiciones seleccionadas en la misma. En la Fig. 14, la corriente resultante se indica en 314 y puede ser referida como una corriente de hidrógeno producto o corriente de hidrógeno purificado. Cuando el procesador de combustible 300 no incluye la región pulidora 348 , la corriente rica en hidrógeno 48 forma corriente de hidrógeno producto 314. Por ejemplo, cuando la corriente 48 se propone para usarse en una pila de celdas de combustible, las composiciones que pueden dañar la pila de celdas de combustible, tales como monóxido de carbono y dióxido de carbono, pueden retirarse de la corriente rica en hidrógeno, si es necesario. .La concentración de monóxido de carbono puede ser menor de 10 ppm (partes por millón) a fin de evitar que el sistema de control aisle la pila de celdas de combustible. Por ejemplo, el sistema puede limitar la concentración de monóxido de carbono a menos de 5 ppm, o incluso menos de 1 ppm. La concentración de dióxido de carbono puede ser mayor que la del monóxido de carbono. Por ejemplo, pueden ser aceptables las concentraciones de menos de 25% de dióxido de carbono. Por ejemplo, la concentración de dióxido de carbono puede ser menor de 10% o incluso menor de 1%. Las concentraciones de dióxido de carbono pueden ser menores de 50 ppm. Debe entenderse que las concentraciones aquí presentadas son ejemplos ilustrativos y que las concentraciones diferentes de aquellas aquí presentadas pueden usarse y se encuentran dentro del alcance de la presente divulgación. Por ejemplo, los usuarios particulares o fabricantes pueden requerir niveles mínimos o máximos de concentración o rangos que son diferentes de aquellos aquí identificados. La región 348 incluye cualquier estructura adecuada para el retiro o reducción de la concentración de las composiciones seleccionadas en la corriente 48. Por ejemplo, cuando la corriente producto se propone para uso en una membrana de intercambio de protones (PEM), la pila de celdas de combustible u otro dispositivo que se dañe si la corriente contiene más de las concentraciones determinadas de monóxido de carbono o dióxido de carbono, puede ser deseable incluir al menos un lecho de catalizador de metanación 350. El lecho 350 convierte el monóxido de carbono y el dióxido de carbono en metano y agua, ambos cuales no dañan una pila de celdas de combustible PEM. La región pulidora 348 también puede incluir otra región productora de hidrógeno 352, tal como otro lecho catalizador de reformación, a fin de convertir cualquier depósito alimenticio sin reaccionar en gas de hidrógeno. En tal modalidad, el segundo lecho catalizador de reformación puede encontrarse corriente arriba del lecho catalizador de metanación a fin de no reintroducir dióxido de carbono o monóxido de carbono corriente abajo del lecho catalizador de metanación. Los reformadores de vapor típicamente operan a temperaturas en el rango de 200°C y 900 °C y a presiones en el rango de 50 psi y 1000 psi, aunque las temperaturas fuera de este rango se encuentran dentro del alcance de la presente divulgación, tal como dependiendo del tipo y configuración en particular del procesador de combustible que se usa. Cualquier dispositivo o mecanismo de calentamiento adecuado puede usarse para proporcionar este calor, tal como un calefactor, quemador, catalizador de combustión o lo similar. El ensamble de calentamiento puede ser externo al procesador de combustible o puede formar una cámara de combustión que forma parte del procesador de combustible. El combustible para el ensamble de calentamiento puede proporcionarse por el procesamiento de combustible o el sistema de celdas de combustible, mediante una fuente externa o ambos . En la Fig. 14, el procesador de combustible 300 se muestra incluyendo un armazón 312 en el cual se contienen los componentes arriba descritos. El armazón 312, el cual también puede ser referido como un alojamiento, permite que los componentes del procesador de combustible se muevan como una unidad. También protege a los componentes del procesador de combustible del daño mediante proporción de un receptáculo protector y reduce la demanda de calor del procesador de combustible debido a que los componentes del procesador de combustible pueden calentarse como una unidad. El armazón 312 puede incluir, pero no necesariamente, material aislante 333, tal como un material aislante sólido, material aislante de acera o una cavidad rellena de aire. Sin embargo, se encuentra dentro del alcance de la presente divulgación que el procesador de combustible puede formarse sin un alojamiento o armazón. Cuando el procesador de combustible 300 incluye material aislante 333, el material aislante puede ser interno al armazón, externo al armazón o ambos. Cuando el material aislante es externo, un armazón que contiene las regiones de reformación, separación y/o pulidora arriba descritas, el procesador de combustible puede incluir además una cubierta externa o camisa externa al aislamiento . Se encuentra además dentro del alcance de la presente divulgación que uno o más de los componentes del procesador de combustible 300 puede ya sea extenderse más allá del armazón o localizarse externo al menos al armazón 312. Por ejemplo, el ensamble 10 puede extenderse al menos parcialmente bajo el armazón 312, según se indica en la Fig. 13. Como otro ejemplo, y según se ilustra esquemáticamente en la Fig. 14, la región pulidora 348 puede ser externa al armazón 312 y/o una porción de la región productora de hidrógeno 332 (tal como las porciones de uno o más lechos catalizadores de reformación) puede extenderse más allá del a rma z ón . Como se indica arriba, el procesador de combustible 300 puede adaptarse para suministrar la corriente rica en hidrógeno 48 o corriente de hidrógeno producto 314 por lo menos una pila de celdas de combustible, lo cual produce una corriente eléctrica de los mismos. En tal configuración, el procesador de combustible y la pila de celdas de combustible pueden ser referidos como un sistema de celdas de combustible. Un ejemplo de tal sistema se ilustra esquemáticamente en la Fig. 15, en la cual una pila de celdas de combustible se indica generalmente en 322. La pila de celdas de combustible se adapta para producir una corriente eléctrica a partir de la porción de la corriente de hidrógeno producto 314 suministrada a la misma. En la modalidad ilustrada, un solo procesador de combustible 300 y una sola pila de celdas de combustible 322 se muestran y describen, sin embargo, más de cualquiera o ambos de estos componentes puede usarse. Debe entenderse que estos componentes se han ilustrado esquemáticamente y que el sistema de celda de combustible puede incluir componentes adicionales que no se ilustran específicamente en las figuras, tal como bombas de alimentación, sistemas de suministro de aire, termopermutadores, ensambles de calentamiento y lo similar. La pila de celdas de combustible 322 contiene al menos una y típicamente múltiples celdas de combustible 324 que se adaptan para producir una corriente eléctrica a partir de la porción de la corriente de hidrógeno producto 314 suministrada a la misma. Esta corriente eléctrica puede usarse para satisfacer las demandas de energía, o carga aplicada, de un dispositivo asociado de consumo de energía 325. Los ejemplos ilustrativos de los dispositivos 325 incluyen, pero no debe limitarse, un vehículo de motor, vehículo recreacional , bote, herramientas, ensambles de luz o iluminación, accesorios (tales como un aparato doméstico u otro), aparatos electrodomésticos, equipo de señalización o de comunicación, etc. Debe entenderse que el dispositivo 325 se ilustra esquemáticamente en la Fig. 15 y se entiende que representa uno o más dispositivos o colección de dispositivos que se adaptan para arrastrar corriente eléctrica desde el sistema de celda de combustible. Una pila de celdas de combustible típicamente incluye múltiples celdas de combustible unidas en conjunto entre placas de extremo comunes 323, las cuales contienen conductos de suministro/retiro de fluido (no mostrados) . Los ejemplos de celdas de combustible adecuadas incluyen celdas - de combustible PEM y celdas de combustible alcalinas. La pila de celdas de combustible 322 puede recibir toda la corriente de hidrógeno producto 314. Parte o toda la corriente 314 puede suministrarse, de manera adicional o alternativa, a través de un conducto adecuado para usarse en otro proceso que consume hidrógeno, quemarse para combustible o calor o almacenarse para uso posterior .
Aplicabilidad Industrial La presente divulgación, incluyendo los sistemas de procesamiento de combustible, ensambles de procesamiento de hidrógeno, sistemas de celdas de combustible y componentes de los mismos, es aplicable al procesamiento de combustible y otras industrias en las cuales se purifica gas de hidrógeno, se produce y/o utiliza . En el caso de que cualquiera de las referencias que se incorpora para referencia en la presente defina un término en una manera o sea de otro modo inconsistente con cualquier divulgación no incorporada de la presente - 8 O -solicitud o con cualquiera de las otras referencias incorporadas, la divulgación no incorporada de la presente solicitud deberá controlarse y el término o término utilizados en la presente solo se controlarán con respecto al documento de patente en el cual se define el término o términos . La divulgación arriba establecida abarca múltiples invenciones distintas con utilidad independiente. Aunque cada una de estas invenciones se ha expuesto en una forma o método preferidos, las alternativas, modalidades y/o métodos específicos de la misma según se exponen e ilustran en la presente, no deben considerarse en un sentido limitante, ya que son posibles numerosas variaciones. La presente divulgación incluye todas las combinaciones y sub-combinaci ones novedosas y no obvias de los diversos elementos, características, funciones, propiedades, métodos y/o etapas expuestos en la presente. De manera similar, cuando cualquier divulgación anterior o reivindicación posterior cita "un" o "un primer" elemento, etapa de un método o el equivalente de los mismos, tal divulgación o reivindicación debe entenderse que incluye uno o más de tales elementos o etapas, sin requerir ni excluir dos o más de tales elementos o etapas . Las invenciones incorporadas en diversas combinaciones y sub-combinaciones de características, funciones, elementos, propiedades, etapas y/o métodos, pueden reivindicarse a través de la presentación de nuevas reivindicaciones en una solicitud relacionada. Tales nuevas reivindicaciones, ya sea que se dirijan a una invención diferente o se dirijan a la misma invención, ya sea diferentes, más amplias, más angostas o iguales en alcance a las reivindicaciones originales, también se consideran como incluidas dentro de la materia sujeto de la presente divulgación.

Claims (34)

  1. REIVINDICACIONES 1. Ensamble procesador de hidrógeno, que comprende: un receptáculo, que comprende: un cuerpo que define un volumen interno y que tiene un perímetro interno, incluyendo el volumen interno una región de gas mixto y una región de infiltración; al menos un puerto de entrada que se extiende a través del cuerpo y a través del cual se suministra una corriente de fluido al receptáculo; al menos un puerto de salida de producto que se extiende a través del cuerpo y a través del cual se retira una corriente de infiltración de la región de infiltración; y al menos un puerto de salida de sub-producto que se extiende a través del cuerpo y a través del cual se retira una corriente de sub-producto de la región de gas mixto; y un ensamble de separación de hidrógeno colocado dentro del volumen interno en una relación separada respecto por lo menos de una porción de perímetro interno del cuerpo del receptáculo, incluyendo el ensamble de separación de hidrógeno al menos una membrana selectiva de hidrógeno y teniendo un perímetro externo medido en el plano de al menos una membrana selectiva de hidrógeno, en donde el ensamble de separación de hidrógeno se adapta para recibir una corriente de gas mixto que contiene gas de hidrógeno y otros gases y para separar la corriente de gas mixto en la corriente de infiltración y la corriente de sub-pr oduct o , en donde la corriente de infiltración tiene al menos una concentración mayor de gas de hidrógeno y una concentración menor de los otros gases que la corriente de gas mixto y en donde además la corriente de sub-producto contiene al menos una porción substancial de los otros gases; en donde la región de infiltración del volumen interno se define entre al menos una porción del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo.
  2. 2. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde la región de infiltración se define entre al menos una mayoría del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo.
  3. 3. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde la región de infiltración se encuentra en comunicación directa de fluido con al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo.
  4. 4. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno incluye dos porciones generalmente opuestas; y en donde la región de infiltración se define entre al menos dos porciones del perímetro interno del cuerpo u las dos porciones generalmente opuestas del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno.
  5. 5. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el ensamble de separación de hidrógeno incluye una pluralidad de salientes que se extienden a partir del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno hacia el perímetro interno del receptáculo para colocar el ensamble de separación de hidrógeno dentro del receptáculo.
  6. 6. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el cuerpo del receptáculo incluye al menos un receso interno que define un pasaje de flujo -de gas para la corriente de gas de infiltración.
  7. 7. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el ensamble de separación de hidrógeno y el cuerpo del receptáculo se detienen para definir solo una orientación para el ensamble de separación de hidrógeno dentro del receptáculo.
  8. 8. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el cuerpo del receptáculo incluye una primer porción y una segunda porción; en donde el ensamble de separación de hidrógeno se comprime entre las porciones, primera y segunda; y en donde la relación separada del ensamble de separación de hidrógeno y la al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo se mantiene por la compresión entre las porciones, primera y segunda, del cuerpo.
  9. 9. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde la corriente de fluido es la corriente de gas mixto y se suministra a la región de gas mixto; en donde la al menos una membrana selectiva de hidrógeno incluye una primer superficie adaptada para contactarse por la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie; y en donde la corriente de infiltración se forma a partir de una porción de la corriente de gas mixto que pasa a través de la región de membrana del volumen interno .
  10. 10. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, que comprende además una región productora de hidrógeno colocada dentro del receptáculo; en donde la corriente de fluido es una corriente de alimentación y se suministra a la región productora de hidrógeno; en donde en la región productora de hidrógeno, la corriente de alimentación se reacciona químicamente para producir gas de hidrógeno en la forma de la corriente de gas mixto y en donde la corriente de gas mixto se suministra a la región de gas mixto del volumen interno; en donde la al menos una membrana selectiva de hidrógeno incluye una primer superficie adaptada para contactarse por la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie; y en donde la corriente de infiltración se forma a partir de una porción de la corriente de gas mixto que pasa a través de la membrana hacia la región de infiltración del volumen interno.
  11. 11. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el ensamble de separación de hidrógeno es generalmente plano y se configura a fin de que la corriente de infiltración abandone el ensamble de separación de hidrógeno en una dirección generalmente paralela al ensamble de separación de hidrógeno .
  12. 12. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el ensamble de separación de hidrógeno se configura a fin de que la corriente de infiltración abandone el ensamble de separación de hidrógeno en una dirección generalmente paralela a la membrana selectiva de hidrógeno.
  13. 13. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el ensamble de separación de hidrógeno se adapta para recibir la corriente de gas mixto a partir de una primer dirección y se configura a fin de que la corriente de infiltración abandone el ensamble de separación de hidrógeno en una segunda dirección generalmente perpendicular a la primer dirección.
  14. 14. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde la al menos una membrana selectiva de hidrógeno incluye una primer superficie adaptada para ser contactada por la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie; en donde la corriente de infiltración se forma a partir de una porción de la corriente de gas mixto que pasa a través de la membrana hacia la región de infiltración del volumen interno; y en donde el ensamble de separación de hidrógeno se configura a fin de que la corriente de infiltración fluya desde la superficie de infiltración hacia la región de infiltración en una dirección generalmente paralela a la superficie de infiltración.
  15. 15. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde la al menos una membrana selectiva de hidrógeno incluye una primer superficie adaptada para ser contacta por la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie; en donde la corriente de infiltración se forma a partir- de una porción de la corriente de gas mixto que pasa a través de la membrana desde la primer superficie hacia la superficie de infiltración; en donde el ensamble de separación de hidrógeno incluye al menos una región de cosecha que es adyacente a la superficie de infiltración; y en donde el ensamble de separación de hidrógeno se configura a fin de que la corriente de infiltración fluya a través de la región de cosecha en una dirección que es generalmente paralela a la por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno.
  16. 16. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 15, en donde el ensamble de separación de hidrógeno incluye al menos una criba que define la región de cosecha y en donde además el ensamble de separación de hidrógeno no incluye un obturador entre la superficie de infiltración y la criba.
  17. 17. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 15, en donde la al menos una región de cosecha es generalmente paralela a la por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno y es generalmente coextensa a la por ló menos una membrana selectiva de hidrógeno.
  18. 18. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 15, en donde el ensamble de separación de hidrógeno no incluye un obturador adyacente a la superficie de infiltración.
  19. 19. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en donde el ensamble de separación de hidrógeno incluye una pluralidad de membranas selectivas de hidrógeno, separadas, teniendo cada membrana una primer superficie adaptada para ser contactada por al menos una porción de la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie.
  20. 20. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 19, en donde la pluralidad de membranas incluye al menos un par de membranas con sus respectivas superficies de infiltración, generalmente de frente entre si y separadas para definir una región de cosecha a través de la cual fluye la corriente de infiltración hacia la región de infiltración del volumen interno.
  21. 21. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 19, en donde el ensamble de separación de hidrógeno incluye al menos una criba que define la región de cosecha y en donde además el ensamble de separación de hidrógeno no incluye un obturador que se extiende entre las superficies de infiltración del al menos un par de membranas.
  22. 22. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 20, en donde la pluralidad de membranas incluye al menos una tercer membrana con su primer superficie generalmente de frente y separada de la primer superficie de una de las membranas del par de membranas .
  23. 23. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, que comprende además un lecho catalizador de metanación dentro del receptáculo .
  24. 24. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en combinación con una pila de celdas de combustible adaptadas para recibir al menos una porción de la corriente de infiltración .
  25. 25. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 1, en combinación con una región productora de hidrógeno, adaptada para producir la corriente de gas mixto.
  26. 26. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 25, en donde la región productora de hidrógeno incluye al menos un lecho de catalizador de reformación.
  27. 27. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 26, en donde la región productora de hidrógeno es externa al receptáculo .
  28. 28. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 26, en donde la región productora de hidrógeno es interna al receptáculo .
  29. 29. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 26, en combinación además con una pila de celdas de combustible adaptadas para recibir al menos una porción de la corriente de infiltración y para producir una corriente eléctrica a partir de lo mismo.
  30. 30. Ensamble procesador de hidrógeno, que comprende: un receptáculo, que comprende: un cuerpo que define un volumen interno y que tiene un perímetro interno, incluyendo el volumen interno una región de gas mixto y una .región de infiltración; al menos un puerto de entrada que se extiende a través del cuerpo y a través del cual una corriente de fluido se suministra al receptáculo; al menos un puerto de salida de producto que se extiende a través del cuerpo y a través del cual una corriente de infiltración se retira de la región de infiltración; y al menos un puerto de salida de sub-producto que se extiende a través del cuerpo y a través del cual una corriente de sub-producto se retira de la región de gas mixto; y un ensamble de separación de hidrógeno colocado dentro del volumen interno en una relación separada respecto de por lo menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo, incluyendo el ensamble de separación de hidrógeno al menos un módulo de membrana generalmente plana que tiene un perímetro externo e incluyendo al menos una membrana selectiva de hidrógeno y al menos una región de cosecha adyacente a la por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno, en donde el ensamble de separación de hidrógeno se adapta para recibir una corriente de gas mixto que contiene gas de hidrógeno y otros gases para separar la corriente de gas mixto en la corriente de infiltración y la corriente de sub-producto , en donde la corriente de infiltración tiene al menos uno de una mayor concentración de gas de hidrógeno y una menor concentración de los otros gases que la corriente de gas mixto, en donde la corriente de sub-producto contiene al menos una porción substancial de los otros gases, en donde la al menos una membrana selectiva de hidrógeno incluye una primer superficie adaptada para ser contactada por la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie, y en donde además la corriente de infiltración se forma a partir de una porción de la corriente de gas mixto que pasa a través de la membrana hacia la región de cosecha del volumen interno, en donde la región de cosecha incluye un soporte adaptado para soportar la superficie de infiltración de la membrana, en donde el ensamble de separación de hidrógeno no incluye un sello entre la membrana y el soporte y en donde además la región de infiltración se encuentra en comunicación directa de fluido con la al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo; en donde la región de infiltración del volumen interno se define entre al menos una porción del perímetro externo del al menos un módulo de membrana generalmente plana y al menos una porción del perímetro interno de cuerpo del receptáculo.
  31. 31. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 30, en donde la al menos una región de cosecha es generalmente paralela a la por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno.
  32. 32. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 30, en donde la al menos una región de cosecha es generalmente coextensa a la por lo menos una membrana selectiva de hidrógeno .
  33. 33. Ensamble procesador de hidrógeno, que comprende: un receptáculo, que comprende: un cuerpo que define un volumen interno y que tiene un perímetro interno, incluyendo el volumen interno una región de gas mixto y una región de infiltración; al menos un puerto de entrada que se extiende a través del cuerpo y a través del cual una corriente de fluido se suministra al receptáculo; al menos un puerto de salida de producto que se extiende a través del cuerpo y a través del cual una corriente de infiltración se retira de la región de infiltración; y al menos un puerto de salida de sub-producto que se extiende a través del cuerpo y a través del cual una corriente de sub-producto se retira de la región de gas mixto; y un ensamble de separación de hidrógeno colocado dentro del volumen interno en una relación separada respecto de por lo menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo, incluyendo el ensamble de separación de hidrógeno un perímetro externo e incluyendo al menos un par de membranas selectivas de hidrógeno, generalmente opuestas, en donde el ensamble de separación de hidrógeno se adapta para recibir una corriente de gas mixto que contiene gas de hidrógeno y otros gases y para separar la corriente de gas mixto en la corriente de infiltración y la corriente de sub-producto, en donde la corriente de infiltración tiene al menos uno de una mayor concentración de gas de hidrógeno y una menor concentración de los otros gases que la corriente de gas mixto, en donde la corriente de sub-producto contiene al menos una porción substancial de los otros gases, en donde cada una de las membranas selectivas de hidrógeno incluye una primer superficie adaptada para ser contactada por la corriente de gas mixto y una superficie de infiltración generalmente opuesta a la primer superficie, y en donde además la corriente de infiltración se forma a partir de una porción de la corriente de gas mixto que pasa a través de las membranas hacia la región de infiltración del volumen interno; en donde el ensamble de separación de hidrógeno no incluye un sello que se extiende entre las superficies de infiltración del par de membranas generalmente opuestas.
  34. 34. Ensamble procesador de hidrógeno de la reivindicación 30, en donde la región de infiltración del volumen interno se define entre al menos una porción del perímetro externo del ensamble de separación de hidrógeno y al menos una porción del perímetro interno del cuerpo del receptáculo.
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