燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法和系统技术方案

本发明专利技术提供一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，属于气体分离技术领域。将燃料电池阳极释放气经增压后进入氢气浓缩变压吸附单元，经浓缩的粗氢气增压后进入变压吸附提纯单元；所述变压吸附提纯单元采用一段法变压吸附提氢，或采用包括变压吸附氢气提纯和变压吸附氢气纯化的两段法；所述氢气浓缩变压吸附单元、一段法变压吸附提氢以及两段法变压吸附氢气提纯的解吸气返回燃料电池；所述变压吸附氢气纯化的解吸气返回作为制氢原料。发明专利技术还提供制取氢燃料电池用氢气的系统。根据燃料电池阳极气中氢气含量低，CO2含量高、气体压力低的特点，采用先低压浓缩除去绝大部分杂质，再升压提纯氢气的工艺路线，氢气收率可达75～88％。

【技术实现步骤摘要】
燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法和系统
本专利技术属于气体分离
，具体为一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法和系统。
技术介绍
碳酸盐燃料电池是以燃料、水、空气为原料的电化学反应发电系统，在该系统的阳极和阴极反应如下：阳极：1)CH4+2H2O+Heat→4H2+CO22)H2+CO32-→H2O+CO2+2e-+Heat；阴极：1/2O2+CO2+2e-→CO32-；阳极的释放气中含有CO2、H2、CH4、H2O及CO，阳极释放气与空气一同进入催化氧化器，在催化氧化器内CO、CH4、H2氧化为CO2和H2O，并在氧化的过程中释放热量，使空气和CO2的温度升高，升温后的空气和CO2气体进入燃料电池的阴极进行燃料电池阴极反应。碳酸盐燃料电池组通过电化学反应生产出电能，是一种分布式发电系统。氢能，是世界公认的清洁能源，世界各国均积极布局氢能产业发展战略。近年来，我国也在持续加大对氢能产业发展的政策引导和支持力度，明确提出将“氢能与燃料电池”作为战略任务、新兴产业，未来将重点大力发展。未来氢能将纳入我国终端能源体系，与电力协同互补，共同成为终端能源体系的消费主本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，其特征在于，所述方法为将燃料电池阳极释放气经压缩单元Ⅰ增压后进入氢气浓缩变压吸附单元，经氢气浓缩变压吸附单元浓缩的粗氢气经压缩单元Ⅱ增压后进入变压吸附提纯单元；所述变压吸附提纯单元采用一段法变压吸附提氢，或采用包括变压吸附氢气提纯和变压吸附氢气纯化的两段法；所述氢气浓缩变压吸附单元、一段法变压吸附提氢以及两段法变压吸附氢气提纯的解吸气返回燃料电池参与电化学反应；所述变压吸附氢气纯化的解吸气返回作为制氢原料，与燃料电池阳极释放气混合后进入压缩单元Ⅰ重新参与循环。

【技术特征摘要】
1.一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，其特征在于，所述方法为将燃料电池阳极释放气经压缩单元Ⅰ增压后进入氢气浓缩变压吸附单元，经氢气浓缩变压吸附单元浓缩的粗氢气经压缩单元Ⅱ增压后进入变压吸附提纯单元；所述变压吸附提纯单元采用一段法变压吸附提氢，或采用包括变压吸附氢气提纯和变压吸附氢气纯化的两段法；所述氢气浓缩变压吸附单元、一段法变压吸附提氢以及两段法变压吸附氢气提纯的解吸气返回燃料电池参与电化学反应；所述变压吸附氢气纯化的解吸气返回作为制氢原料，与燃料电池阳极释放气混合后进入压缩单元Ⅰ重新参与循环。2.如权利要求1所述一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，其特征在于，所述燃料电池为碳酸盐燃料电池；所述压缩单元Ⅰ的压力为0.05～0.4MPa；所述压缩单元Ⅱ的压力为0.5～3.0MPa。3.如权利要求1所述一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，其特征在于，所述压缩单元Ⅰ后还设置有降温冷却单元Ⅰ，所述压缩单元Ⅱ后还设置有降温冷却单元Ⅱ，通过降温冷却单元Ⅰ和降温冷却单元Ⅱ分别将气体温度冷却至20～40℃。4.如权利要求1所述一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，其特征在于，所述氢气浓缩变压吸附为低压吸附抽空再生工艺，吸附床数量大于或等于5，吸附压力为0.05～0.4MPa，优选0.1～0.3MPa，均压次数为1～3次。5.如权利要求1所述一种燃料电池阳极气高效制取氢燃料电池用氢气的方法，其特征在于，所述一段法变压吸附提氢采用抽空再生工艺，吸附床数量大于或等...

【专利技术属性】
技术研发人员：卜令兵，殷文华，王键，伍毅，张崇海，李克兵，赵洪法，吴巍，
申请(专利权)人：四川天一科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51