RU2009114766A - Сепаратор для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента и способ очистки потока топливного реагента - Google Patents

Сепаратор для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента и способ очистки потока топливного реагента Download PDF

Info

Publication number
RU2009114766A
RU2009114766A RU2009114766/15A RU2009114766A RU2009114766A RU 2009114766 A RU2009114766 A RU 2009114766A RU 2009114766/15 A RU2009114766/15 A RU 2009114766/15A RU 2009114766 A RU2009114766 A RU 2009114766A RU 2009114766 A RU2009114766 A RU 2009114766A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fuel
stream
reagent
scrubber
impurities
Prior art date
Application number
RU2009114766/15A
Other languages
English (en)
Inventor
Ричард Дж. АССАРАБОВСКИ (US)
Ричард Дж. АССАРАБОВСКИ
Альберт П. ГРАССО (US)
Альберт П. ГРАССО
Франсис КОУКЭМ (US)
Франсис КОУКЭМ
Джон Л. Дж. ПРЕСТОН (US)
Джон Л. Дж. ПРЕСТОН
Дерек ХИЛДРЕТ (US)
Дерек ХИЛДРЕТ
Original Assignee
ЮТиСи Пауэ Копэрейшн (US)
ЮТиСи Пауэ Копэрейшн
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЮТиСи Пауэ Копэрейшн (US), ЮТиСи Пауэ Копэрейшн filed Critical ЮТиСи Пауэ Копэрейшн (US)
Publication of RU2009114766A publication Critical patent/RU2009114766A/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/32—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air
    • C01B3/34—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents
    • C01B3/38—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by reaction of gaseous or liquid organic compounds with gasifying agents, e.g. water, carbon dioxide, air by reaction of hydrocarbons with gasifying agents using catalysts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/46—Removing components of defined structure
    • B01D53/54—Nitrogen compounds
    • B01D53/58—Ammonia
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/52—Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with liquids; Regeneration of used liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0606—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants
    • H01M8/0612—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues with means for production of gaseous reactants from carbon-containing material
    • H01M8/0618—Reforming processes, e.g. autothermal, partial oxidation or steam reforming
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/06—Combination of fuel cells with means for production of reactants or for treatment of residues
    • H01M8/0662—Treatment of gaseous reactants or gaseous residues, e.g. cleaning
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2258/00—Sources of waste gases
    • B01D2258/02—Other waste gases
    • B01D2258/0208—Other waste gases from fuel cells
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/77—Liquid phase processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/02—Processes for making hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/0205—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step
    • C01B2203/0227—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step
    • C01B2203/0233—Processes for making hydrogen or synthesis gas containing a reforming step containing a catalytic reforming step the reforming step being a steam reforming step
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0415—Purification by absorption in liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465—Composition of the impurity
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00—Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06—Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066—Integration with other chemical processes with fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Gas Separation By Absorption (AREA)

Abstract

1. Сепаратор (10) для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента (12), состоящий из сепарационного газоочистителя (58), связанного потокопроводами с впускной линией (26) топливного реагента топливного элемента (12) и содержащего контейнер (64), средства (61) растворения аммиака из потока топливного реагента в жидкий поток отделенных примесей внутри сепарационного газоочистителя (58), расположенные внутри контейнера (64), устройство (66) подачи воды через средства (61) растворения аммиака, прилегающее к средствам (61) растворения аммиака, устройство (60) подачи топливного реагента через средства (61) растворения аммиака, прилегающее к средствам (61) растворения аммиака, накопитель (68), связанный потокопроводами со средствами (61) растворения аммиака, топливное выпускное отверстие (98) газоочистителя подачи потока топливного реагента от средств (61) растворения аммиака и сепарационного газоочистителя (58) обратно во впускную линию (26) топливного реагента, расположенное внутри контейнера (64) газоочистителя, и из замкнутого контура (78) процесса отделения, связанного потокопроводами с сепарационным газоочистителем (58) и содержащего обводной трубопровод (80) направления потока отделенных примесей из накопителя (68), насосные средства (84) нагнетания потока отделенных примесей через обводной трубопровод (80), связанные потокопроводами с обводным трубопроводом (80), теплообменник (86) передачи тепловой энергии с потоком отделенных примесей внутри обводного трубопровода (80), ионообменный слой (88) удаления примесей из потока отделенных примесей внутри обводного трубопровода (80), связанный потокопроводами с обводным трубопр

Claims (18)

1. Сепаратор (10) для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента (12), состоящий из сепарационного газоочистителя (58), связанного потокопроводами с впускной линией (26) топливного реагента топливного элемента (12) и содержащего контейнер (64), средства (61) растворения аммиака из потока топливного реагента в жидкий поток отделенных примесей внутри сепарационного газоочистителя (58), расположенные внутри контейнера (64), устройство (66) подачи воды через средства (61) растворения аммиака, прилегающее к средствам (61) растворения аммиака, устройство (60) подачи топливного реагента через средства (61) растворения аммиака, прилегающее к средствам (61) растворения аммиака, накопитель (68), связанный потокопроводами со средствами (61) растворения аммиака, топливное выпускное отверстие (98) газоочистителя подачи потока топливного реагента от средств (61) растворения аммиака и сепарационного газоочистителя (58) обратно во впускную линию (26) топливного реагента, расположенное внутри контейнера (64) газоочистителя, и из замкнутого контура (78) процесса отделения, связанного потокопроводами с сепарационным газоочистителем (58) и содержащего обводной трубопровод (80) направления потока отделенных примесей из накопителя (68), насосные средства (84) нагнетания потока отделенных примесей через обводной трубопровод (80), связанные потокопроводами с обводным трубопроводом (80), теплообменник (86) передачи тепловой энергии с потоком отделенных примесей внутри обводного трубопровода (80), ионообменный слой (88) удаления примесей из потока отделенных примесей внутри обводного трубопровода (80), связанный потокопроводами с обводным трубопроводом (80), и обратная линия (90) обводного трубопровода направления очищенного потока от ионообменного слоя (88) обратно в сепарационный газоочиститель (58), связывающая потокопроводами выпускное отверстие (92) ионообменного слоя (88) и устройство (66) подачи воды внутри сепарационного газоочистителя (58).
2. Сепаратор по п.1, который дополнительно включает в себя байпасную линию (104) избирательного отвода углекислого газа из ионообменного слоя (88), расположенную между выпускным отверстием (92) ионообменного слоя (88) и обратной линией (90) обводного трубопровода.
3. Сепаратор по п.1, который дополнительно включающие брызгоуловитель (102) препятствования прохождения капелек воды из сепарационного газоочистителя (58) в поток топливного реагента, прилегающий к топливному выпускному отверстию (98) газоочистителя.
4. Сепаратор по п.1, который дополнительно включает источник (70) чистой воды, связанный потокопроводами с контейнером (64) газоочистителя и с впускным клапаном (74) чистой воды для подачи чистой воды в контейнер (64) газоочистителя, при необходимости.
5. Сепаратор по п.1, который дополнительно включает спускное отверстие (76) для отведения лишней воды из газоочистителя (58), при необходимости связанное потокопроводами с контейнером (64) газоочистителя.
6. Сепаратор по п.1, в котором средства (61) растворения аммиака включают уплотненный слой (62) среды с большой площадью поверхности.
7. Сепаратор по п.1, который дополнительно включает средства (96) управления для получения данных потока топливного реагента и управления замкнутым контуром (78) процесса отделения в соответствии с полученными данными, связанные с потоком топливного реагента в зоне топливного выпускного отверстия (98) газоочистителя.
8. Сепаратор по п.1, для удаления примесей из потока топливного реагента, проходящего во впускной линии (26) топливного реагента из средств (50) риформинга топлива для риформинга водородсодержащего топлива в поток топливного реагента, в котором устройство (60) подачи топливного реагента выполнено с возможностью направления потока топливного реагента из средств (50) риформинга, для его протекания через средства (61) растворения аммиака.
9. Сепаратор по п.8, который дополнительно включает байпасную линию (104) отвода углекислого газа из ионообменного слоя (88), при необходимости расположенную между выпускным отверстием (92) ионообменного слоя (88) и обратной линией (90) обводного трубопровода.
10. Сепаратор по п.8, который дополнительно включает брызгоуловитель (102) препятствования прохождению водяных капель из сепарационного газоочистителя (58) в потоке топливного реагента, прилегающий к топливному выпускному отверстию (98) газоочистителя.
11. Сепаратор по п.8, который дополнительно включает источник (70) чистой воды направления чистой воды в контейнер (64) газоочистителя, при необходимости связанный текучей средой с контейнером (64) газоочистителя и с впускным клапаном (74) чистой воды.
12. Сепаратор по п.8, который дополнительно включает спускное отверстие (76) направления лишней воды из газоочистителя (58), при необходимости связанное текучей средой с контейнером (64) газоочистителя.
13. Сепаратор по п.8, в которых средства (61) растворения аммиака содержат уплотненный слой (62) среды с большой площадью поверхности.
14. Сепаратор по п.8, который дополнительно включает в себя средства (96) управления получения данных потока топливного реагента и управления замкнутым контуром (78) процесса отделения в соответствии с полученными данными, связанные с потоком топливного реагента в зоне топливного выпускного отверстия (98) газоочистителя.
15. Способ очистки потока топливного реагента топливного элемента (12), включающий пропускание потока топливного реагента через средства (61) растворения аммиака для растворения аммиака из потока топливного реагента в жидкий поток примесей внутри сепарационного газоочистителя (58) с одновременным пропусканием воды через средства (61) растворения аммиака, отделение примесей от потока топливного реагента в воду, сбор воды с примесями из уплотненного слоя в накопителе (68), циркуляцию воды и примесей посредством потока отделенных примесей из накопителя (68) на замкнутом контуре (78) процесса отделения, изменение температуры потока отделенных примесей внутри теплообменника (86) участка отделения, удаление примесей из потока примесей в ионообменном слое (88) замкнутого контура процесса отделения и, затем, циркуляцию очищенного потока из замкнутого контура (78) процесса отделения обратно через средства (61) растворения аммиака.
16. Способ по п.15, который дополнительно включает добавление реагента, улучшающего растворимость аммиака, в поток отделенных примесей.
17. Способ по п.15, который дополнительно включает замену ионообменного слоя (88) с заданной периодичностью.
18. Способ по п.15, который дополнительно включает выбор размеров ионообменного слоя для его замены с заданной периодичностью.
RU2009114766/15A 2006-09-20 2006-09-20 Сепаратор для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента и способ очистки потока топливного реагента RU2009114766A (ru)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/US2006/036712 WO2008036090A1 (en) 2006-09-20 2006-09-20 A contaminant separator and isolation loop for a fuel reactant stream for a fuel cell

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2009114766A true RU2009114766A (ru) 2010-10-27

Family

ID=39200794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2009114766/15A RU2009114766A (ru) 2006-09-20 2006-09-20 Сепаратор для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента и способ очистки потока топливного реагента

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8206490B2 (ru)
EP (1) EP2082012A1 (ru)
JP (1) JP2010504613A (ru)
CN (1) CN101511973B (ru)
RU (1) RU2009114766A (ru)
WO (1) WO2008036090A1 (ru)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8029753B2 (en) * 2006-12-20 2011-10-04 Richard D Breault Ammonia contact scrubber system for a fuel cell
US9553323B2 (en) * 2009-04-27 2017-01-24 Doosan Fuel Cell America, Inc. Fluidized bed contaminant separator and water-control loop for a fuel reactant stream of a fuel cell
WO2010147569A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Utc Power Corporation A separator scrubber and parallel path contaminant isolation loop for a fuel reactant stream of a fuel cell
EP2546913A4 (en) * 2010-03-11 2014-03-26 Panasonic Corp FUEL CELL SYSTEM AND METHOD FOR OPERATING THE FUEL CELL SYSTEM
WO2011158495A1 (ja) * 2010-06-15 2011-12-22 パナソニック株式会社 燃料電池システムの運転方法
WO2012002926A1 (en) 2010-07-02 2012-01-05 Utc Power Corporation Steam/carbon ratio detection and control
KR102039719B1 (ko) * 2018-03-29 2019-11-01 삼성중공업 주식회사 배기 오염물질 처리장치
US11344640B2 (en) 2018-04-18 2022-05-31 Anderson Industries, Llc Portable sterilization and decontamination system

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3186795A (en) * 1961-10-31 1965-06-01 United States Steel Corp Method of recovering ammonia
US3455819A (en) * 1968-04-01 1969-07-15 Crane Co Method for scrubbing ion exchange resins
US3961018A (en) * 1973-12-06 1976-06-01 United Air Specialists, Inc. Method for purification of gas streams by removal of acidic gases
US3920419A (en) * 1974-04-10 1975-11-18 Republic Steel Corp Method of removing ammonia from ammonia containing liquor
US4246417A (en) * 1978-05-15 1981-01-20 The Lummus Company Treatment of waste water from nitrile production
US4259302A (en) * 1978-12-11 1981-03-31 United Technologies Corporation Regenerable ammonia scrubber
JPS55142523A (en) * 1979-04-23 1980-11-07 Osaka Oxgen Ind Ltd Deodorizing waste gas containing malodorous component
US4370234A (en) * 1981-02-05 1983-01-25 Marsland William P System and method for removing ammonia from wastewater
US4547293A (en) * 1982-09-03 1985-10-15 The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy Process for removal of ammonia and acid gases from contaminated waters
US4801356A (en) * 1987-10-15 1989-01-31 International Fuel Cells Corporation Removal of ammonia from fuel cell power plant water system
US5792572A (en) * 1996-05-31 1998-08-11 International Fuel Cells, Inc. System for treatment of acid fuel cell fuel gas stream
US6780533B2 (en) * 1999-12-17 2004-08-24 Utc Fuel Cells, Llc Fuel cell having interdigitated flow channels and water transport plates
US6376114B1 (en) * 2000-05-30 2002-04-23 Utc Fuel Cells, Llc Reformate fuel treatment system for a fuel cell power plant
US7628847B2 (en) * 2003-11-07 2009-12-08 Artec 1, Inc. Device for removing particulate, various acids, and other contaminants from industrial gases

Also Published As

Publication number Publication date
US20090246573A1 (en) 2009-10-01
WO2008036090A1 (en) 2008-03-27
US8206490B2 (en) 2012-06-26
EP2082012A1 (en) 2009-07-29
CN101511973B (zh) 2013-03-27
JP2010504613A (ja) 2010-02-12
CN101511973A (zh) 2009-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009114766A (ru) Сепаратор для отделения примесей из потока топливного реагента топливного элемента и способ очистки потока топливного реагента
CN113302383B (zh) 废气处理装置和具备该废气处理装置的船舶
EP1716911A1 (en) System and method for recovering carbon dioxide in exhaust gas
JP4263997B2 (ja) 受動逆流熱エネルギー・システム
RU2012114765A (ru) Единый абсорбционный резервуар для улавливания co2
CN111777252B (zh) 一种基于石墨烯过滤的防堵海水淡化装置
CN103834754B (zh) 高炉明特法冲渣水余热利用三联供系统
JPS58150793A (ja) 熱回収装置
CN103432919B (zh) 一种液氨制氨水装置
CN104163461B (zh) 一种新型水处理净化器
CN203768383U (zh) 高炉明特法冲渣水余热利用三联供系统
JP2012170931A (ja) 排水処理装置
JP2002363581A (ja) メタン濃縮装置
JP7250300B2 (ja) スケール対策が施された熱交換装置
CN204404834U (zh) 一种冷却塔净化装置及组合式冷却塔净化装置
CN214914749U (zh) 胺液换热装置和气体处理系统
CN202747905U (zh) 固定管板式换热器清蜡装置
CN220939566U (zh) 氯化钙再生装置
CN2906518Y (zh) 一种浴室污水热能回收装置
JPS6252637B2 (ru)
CN204147732U (zh) 有机废气去除装置
CN113856417B (zh) 一种具有热量回收功能的砖厂窑炉用烟气脱硫净化装置
KR102333571B1 (ko) 볼텍스튜브를 활용한 공기중 염분 제거 시스템
CN113979506B (zh) 一种新型废水蒸发结晶器
CN202470521U (zh) 高温低品位废水热量回收系统