一种燃料电池氢气供应系统的制作方法

文档序号:31269068发布日期:2022-08-24 11:54阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述氢气供应系统包括液氨储罐、氢气供应管路和氨气回收管路;所述液氨储罐用于储存液态氨气;所述氢气供应管路用于将液氨转化为氢气并供给至燃料电池电堆的阳极气体入口,所述氢气供应管路上设置有裂解反应器和氨气吸附塔;所述裂解反应器具有裂解腔和催化燃烧腔,其中所述裂解腔用于提供氨裂解反应所需的场所,所述催化燃烧腔用于提供氨裂解反应所需的热量;所述氨气吸附塔用于从氨裂解反应的产物气体中吸附残留的氨气;所述氨气回收管路与氨气吸附塔相连,用于将氨气吸附塔吸附的氨气回收利用。2.根据权利要求1所述的燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述裂解反应器的催化燃烧腔与所述燃料电池电堆的阳极尾气出口连通,并被配置为利用阳极尾气中残余的氢气与空气反应从而为氨裂解反应提供热量。3.根据权利要求1所述的燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述氨气回收管路将氨气吸附塔吸附的氨气循环至所述裂解反应器继续参与氨裂解反应;所述氨气回收管路上设置有循环驱动装置,所述循环驱动装置包括循环泵或引射器。4.根据权利要求3所述的燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述氨气吸附塔包括第一氨气吸附塔和第二氨气吸附塔;所述第一氨气吸附塔具有第一氨气吸附腔和第一换热腔;所述第一氨气吸附腔具有第一气体入口和第一气体出口,用于从氨裂解反应的产物气体中吸附残留的氨气;所述第一换热腔具有第一换热介质入口和第一换热介质出口,用于在通入换热介质时使第一氨气吸附腔吸附的氨气脱附;所述第一氨气吸附塔被配置为在第二氨气吸附塔进行吸附操作时执行脱附操作,并将第一氨气吸附腔中脱附的氨气输送到氨气回收管路中;所述第二氨气吸附塔具有第二氨气吸附腔和第二换热腔;所述第二氨气吸附腔具有第二气体入口和第二气体出口,用于从氨裂解反应的产物气体中吸附残留的氨气;所述第二换热腔具有第二换热介质入口和第二换热介质出口,用于在通入换热介质时使第二氨气吸附腔吸附的氨气脱附;所述第二氨气吸附塔被配置为在第一氨气吸附塔进行吸附操作时执行脱附操作,并将从第二氨气吸附腔中脱附的氨气输送到氨气回收管路中。5.根据权利要求4所述的燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述氢气供应管路上设置有多通阀,所述多通阀包括至少十个通路,并被配置为具有第一连通状态和第二连通状态;所述十个通路分别与所述裂解反应器的产物气体出口、所述燃料电池电堆的阳极气体入口,以及所述第一气体入口、第一气体出口、第一换热介质入口、第一换热介质出口、第二气体入口、第二气体出口、第二换热介质入口、第二换热介质出口连通;所述第一连通状态下,与裂解反应器的产物气体出口、第一换热介质入口相连通的两个通路彼此连通,与第一换热介质出口、第二气体入口相连通的两个通路彼此连通,与第二气体出口、燃料电池电堆的阳极气体入口相连通的两个通路彼此连通;所述第二连通状态下,与裂解反应器的产物气体出口、第二换热介质入口相连通的两个通路彼此连通,与第二换热介质出口、第一气体入口相连通的两个通路彼此连通,与第一
气体出口、燃料电池电堆的阳极气体入口相连通的两个通路彼此连通。6.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述氨气吸附塔连接的氨气回收管路上设置有脱附阀,所述脱附阀被配置为在所述氨气吸附塔执行脱附操作时开启,并在所述氨气吸附塔执行吸附操作时关闭。7.根据权利要求1-5任一项所述的燃料电池氢气供应系统,其特征在于,所述燃料电池电堆包括质子交换膜燃料电池电堆、固体氧化物燃料电池电堆和熔融碳酸盐燃料电池电堆的至少一种。

技术总结
本实用新型提供了一种燃料电池氢气供应系统。本实用新型的氢气供应系统利用氨气裂解生成氢气,从而无需储存液氢,只需要储存液氨就可以提供燃料电池反应所需的氢气,并且本实用新型提供的氢气供应系统能够有效脱除氨气裂解产物中痕量的氨气并将其回收利用,持续向燃料电池电堆供应高品质的阳极气体,不会对电堆的性能和寿命产生影响。通过本实用新型提供的燃料电池的氢气供应系统,燃料电池的氢气储存和运输过程中条件苛刻、成本高昂的问题得到有效解决,燃料电池的应用前景得以进一步拓宽。宽。宽。


技术研发人员:方川 李飞强 张国强
受保护的技术使用者:北京亿华通科技股份有限公司
技术研发日:2022.05.23
技术公布日:2022/8/23
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