用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置，燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：向第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；控制第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；控制第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。根据本发明专利技术实施例的非纯氢分段纯化处理方法，使非纯氢气通过第一反应器在低温下初步降低CO含量，然后通过第二反应器在高温下深度去除CO，非纯氢两段式纯化，对非纯氢气中CO转化率高，能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，有效避免燃料电池被CO毒化造成性下降，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。产生副产物甲烷少。产生副产物甲烷少。

【技术实现步骤摘要】
用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置


[0001]本专利技术涉及非纯氢纯化
，更具体地，涉及一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法和装置。

技术介绍

[0002]现有质子交换膜燃料电池需使用高纯氢气作为燃料，然而，高纯氢气受限于制备方法和存储运输等目前尚未解决的技术难题，阻碍了燃料电池的发展。让燃料电池能够利用非纯氢气(如蓝氢、灰氢、在线制氢等)能够极大地解决氢气来源问题，降低燃料电池的用氢成本。为此，需要解决非纯氢中杂质，尤其是CO对燃料电池产生的毒化作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，所述非纯氢分段纯化处理方法纯化得到的燃料气能够达到燃料电池使用可容忍的CO浓度水平，且CO转化过程中消耗氢气少、产生副产物甲烷少。
[0004]本专利技术的另一个目的在于提出一种采用上述非纯氢分段纯化处理方法的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理装置。
[0005]根据本专利技术实施例的用于燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，所述燃料电池的第一反应器的出气口与第二反应器的进气口连通，所述非纯氢分段纯化处理方法包括以下步骤：向所述第一反应器内通入非纯氢气和含氧气气体；控制所述第一反应器的温度在40～100℃，以进行选择性催化CO优先氧化反应；控制所述第二反应器的温度在140～200℃，以进行选择性催化CO甲烷化反应。2.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，通入所述第一反应器的气体的总空速为500～10000mL
·
h
‑1·
g
cat
‑1。3.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，根据燃料电池的氢气需求量Q
H2
、所述非纯氢气的H2浓度C
H2
、所述第一反应器内所述CO消除催化剂的用量M
cat1
确定通入所述第一反应器的气体的总空速SV1，其中，SV1＝Q
H2
/(C
H2
×
M
cat1
)。4.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，所述第一反应器的出气口处CO浓度与非纯氢气中CO浓度的比例小于或等于20％。5.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，所述第一反应器内O2和CO的浓度比例为0～4。6.根据权利要求1所述的用于燃料电池的非纯氢分段纯化处理方法，其特征在于，控制所述第一反应器的温度为第一目标温度值；控制向所述第一反应器内通入所述含氧气气体的流量为第一目标流量，并检测所述第一反应器的出气口处CO浓度；判断所述第一反应器的出气口处CO浓度与所述非纯氢气中CO浓度的比例是否小于或等于第一预设比例限值；若是，则控制所述第一反应器的温度为所述第一目标温度值且所述含氧气气体的流量为所述第一目标流量；若否，...

【专利技术属性】
技术研发人员：裴普成，王明凯，袁星，任棚，陈东方，王鹤，宋鑫，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：