燃料电池系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种燃料电池系统及其运行方法。该燃料电池系统包括一氧化碳吸附设备，其被设置在转换反应器出口处并去除转换反应器中未完全去除的一氧化碳，因此，这种燃料电池系统的起动时间可减少，燃料电池电极的催化剂不会中毒。由于一氧化碳吸附设备仅在起动过程中工作，因此可以减小燃料电池系统的体积，借此燃料电池系统的制造和运行都很经济。另外，一氧化碳吸附剂还可再生，由此可提高这种燃料电池系统的经济效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种燃料电池系统及其运行方法，尤其涉及一种不使电极的催化剂中毒并且起动时间显著缩短的燃料电池系统及运行该燃料电池系统的方法。
技术介绍
燃料电池是一种将甲醇、乙醇或天然气之类的以碳氢化合物为基的材料中含有的氢和氧之间发生化学反应得到的能量直接转化为电能的能量生成系统。燃料电池系统包括作为主部件的燃料电池堆和燃料处理器(FP)，此外还包括作为辅助部件(sub-elements)的燃料罐、燃料泵等。堆叠体(stack)形成燃料电池的主体，并且包括含薄膜电极组件(MEA)和隔板的一些单元电池的多层。燃料泵将燃料罐中存储的燃料供应到FP中。FP对这些燃料进行重整和纯化从而生成氢，并将生成的氢供应给燃料电池堆。在燃料电池堆中，被提供的氢和氧发生电化学反应，从而产生电能。在FP中，利用催化剂对碳氢化合物进行重整。如果碳氢化合物包括硫化物，则催化剂很容易因硫化物而中毒。于是，必须在将碳氢化合物供应给FP前去除硫化物。因此，在重整工序之前进行脱硫工序(参见图1)。当对碳氢化合物进行重整时不仅生成氢还生成二氧化碳和少量一氧化碳。不管怎样，不应将经重整的燃料直接供应给燃料电池堆。由于一氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池系统，包括：燃料处理器，其包括重整器和转换反应器；燃料电池堆；一氧化碳吸附设备，其内装有一氧化碳吸附剂；第一供应单元，其将来自所述转换反应器的一氧化碳富气可选择地供应给所述一氧化碳吸附设备；　 　第二供应单元，其将来自所述一氧化碳吸附设备的一氧化碳贫气可选择地供应给所述燃料电池堆；以及第三供应单元，其将来自所述转换反应器的一氧化碳贫气可选择地直接供应给所述燃料电池堆。

【技术特征摘要】
KR 2005-8-2 70646/051.一种燃料电池系统，包括：燃料处理器，其包括重整器和转换反应器；燃料电池堆；一氧化碳吸附设备，其内装有一氧化碳吸附剂；第一供应单元，其将来自所述转换反应器的一氧化碳富气可选择地供应给所述一氧化碳吸附设备；第二供应单元，其将来自所述一氧化碳吸附设备的一氧化碳贫气可选择地供应给所述燃料电池堆；以及第三供应单元，其将来自所述转换反应器的一氧化碳贫气可选择地直接供应给所述燃料电池堆。2.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，还包括第一排放单元，其选择地排出来自所述一氧化碳吸附设备中的所述一氧化碳吸附剂的被吸附一氧化碳气体。3.如权利要求2所述的燃料电池系统，其中，还包括第四供应单元，其将解吸气体供应给所述一氧化碳吸附设备。4.如权利要求2所述的燃料电池系统，其中，所述重整器包括燃烧器，所述第一排放单元连接该燃烧器，并将含有吸附有一氧化碳的一氧化碳富气供应给该燃烧器。5.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，所述一氧化碳吸附剂包括从由以下材料组成的组中选取的一种吸附剂：Pt、Pd、Ru、Re、Ir或它们的组合物；Mo、W、V、Cr、Ta或它们的碳化物；Mo、W、V、Cr或Ta的氮化物；分子筛5A、分子筛13X或随意支撑在Y-沸石上的卤化铜；以及随意支撑在Y-沸石上的Ag。6.如权利要求1所述的燃料电池系统，其中，还包括第二排放单元，其可选择地排出所述燃料电池堆中生成的气体。7.如权利要求6所述的燃料电池系统，其中，所述第二排放单元连接所述重整器的所述燃烧器，并将所述燃料电池堆中产生的气体供应给所述燃烧器。8.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：金纯澔，李斗焕，李弦哲，朴恩德，
申请(专利权)人：三星SDI株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]