一种燃料化学链制氢系统技术方案

本实用新型专利技术是关于一种燃料化学链制氢系统，包括两个完全相同的化学链燃烧反应器，化学链燃烧反应器包括外管和与外管同轴设置的内管，内管充填有第一载氧体，外管与内管之间的夹层充填有第二载氧体；内管的上端连接有水蒸气导入管道和燃料导入管道，内管的下端连接有气体导出管道。当第一化学链燃烧反应器导入水蒸气与还原态载氧体进行载氧体的氧化反应时，第二化学链燃烧反应器导入燃料与氧化态载氧体进行载氧体的还原反应。本实用新型专利技术的燃料化学链制氢系统工艺简单、反应器紧凑且易于小型化，可高效率地从气态或者液态燃料制取纯氢气。

【技术实现步骤摘要】
一种燃料化学链制氢系统
本技术涉及燃料制氢
，特别涉及一种从气态或者液态燃料高效制取可直接用于质子交换膜燃料电池(PEMFC)纯氢电堆的氢气的燃料化学链制氢技术。
技术介绍
氢能与燃料电池是新能源
的一个重要发展方向，而如何高效的从天然气、柴油、煤油、汽油等各种化石燃料、焦炉煤气等各种煤气、沼气等各种生物质气制取纯氢气是一个重要研究课题。在各种燃料电池中，PEMFC由于具有燃料电池汽车(FCV)和分布式热电联供系统两大用途而备受关注。迄今为止，用于FCV的PEMFC通常采用以纯氢气为燃料的纯氢电堆(H2-PEMFC)，而用于分布式热电联供系统的PEMFC通常采用以重整气(通过碳氢化合物的水蒸气重整、自热重整或者部分氧化重整而得，含有20％以上的CO2)为燃料的重整气电堆(重整气-PEMFC)。H2-PEMFC相较于重整气-PEMFC具有发电效率高、成本低和功率密度大的优势，因而从天然气等燃料高效制取纯氢气，然后与H2-PEMFC形成燃料-H2-PEMFC分布式热电联供系统，将具有良好的节能和经济效益。以天然气为例，常用的天然气制取纯氢气的工艺流程有水蒸气重整+CO水汽变换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料化学链制氢系统，其特征在于，包括两个完全相同的化学链燃烧反应器，其中，所述化学链燃烧反应器包括外管和与外管同轴设置的内管，所述内管充填有第一载氧体，外管与内管之间的夹层充填有第二载氧体；所述内管的上端连接有水蒸气导入管道和燃料导入管道，内管的下端连接有气体导出管道，所述气体导出管道通过第3三通阀与氢气导出管道和还原反应产物气体连通管道连接，所述还原反应产物气体连通管道的另一端与所述夹层的下端连接；所述夹层的上端连接有燃烧烟气的导出管道，夹层的下端连接有助燃空气导入管道；所述两个化学链燃烧反应器的水蒸气导入管道通过第1三通阀相连接，燃料导入管道通过第2三通阀相连接，助燃空气导入管道通...

【技术特征摘要】
1.一种燃料化学链制氢系统，其特征在于，包括两个完全相同的化学链燃烧反应器，其中，所述化学链燃烧反应器包括外管和与外管同轴设置的内管，所述内管充填有第一载氧体，外管与内管之间的夹层充填有第二载氧体；所述内管的上端连接有水蒸气导入管道和燃料导入管道，内管的下端连接有气体导出管道，所述气体导出管道通过第3三通阀与氢气导出管道和还原反应产物气体连通管道连接，所述还原反应产物气体连通管道的另一端与所述夹层的下端连接；所述夹层的上端连接有燃烧烟气的导出管道，夹层的下端连接有助燃空气导入管道；所述两个化学链燃烧反应器的水蒸气导入管道通过第1三通阀相连接，燃料导入管道通过第2三通阀相连接，助燃空气导入管道通过第5三通阀相连接。2.根据权利要求1所述的燃料化学链制氢系统，其特征在于，所述的燃料中添加有水蒸气，所述的第一载氧体充填层的上方充填有水蒸气重整催化剂，进行燃料的水蒸气重整反应和CO水汽变换反应；或者，所述的水蒸气重整催化剂的充填层的上方充填有脱硫剂，进行燃料的脱硫反应。3.根据权利要求1～2项中的任一项所述的燃料化学链制氢系统，其特征在于，氢气导出管道上设置有甲烷化反应器，所述甲烷化反应器中充填有甲烷化催化剂。4.根据权利要求3所述的燃料化学链制氢系统，其特征在于，在烟气管道上还设有烟气与水的烟气换热器，产生的水蒸气用作燃料化学链制氢系统制氢所需的水蒸气。5.根据权利要求4所述的燃料化学链制氢系统，其特征在于，在氢气管道上还设有氢气与水的第一氢气换热器，产生的水蒸气用作燃料化学链制氢系统制氢所需的水蒸气。6.根据权利要求3所述的燃料化学链制氢系统，其特征在于，所述甲烷化反应器出口的氢气管道上还设有氢气与水的第二氢气换热器，产生的水蒸气用作燃料化学链制氢系统制氢所需的水蒸气。7.根据权利要求3项所述的燃料化学链制氢系统，其特征在于，还包括第二类吸收式热泵子系统，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏庆泉，
申请(专利权)人：北京联力源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11