一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统技术方案

技术编号:46482746 阅读:3 留言:0更新日期:2025-09-26 19:04
本发明专利技术涉及一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,其特征在于,包括固体氧化物燃料电池发电模块、甲烷裂解制氢模块、补燃模块、空气预热模块;甲烷气体经过所述甲烷裂解制氢模块制得氢气,制得的氢气经过三通阀分别送入固体氧化物燃料电池发电模块和补燃模块参与反应,所述空气预热模块将空气预热后送入固体氧化物燃料电池发电模块参与反应,所述补燃模块将氢气与空气反应后产生的高温气体送入甲烷裂解制氢模块用于给甲烷裂解制氢模块提供热量。本发明专利技术通过将甲烷直接裂解制氢工艺与固体氧化物燃料电池发电系统结合,用于克服甲烷制氢耦合固体氧化物燃料电池发电系统工艺流程繁琐,系统复杂,碳排放较高、耗水量大等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种固体氧化物燃料电池(sofc)发电系统,特别涉及一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统


技术介绍

1、甲烷制氢耦合固体氧化物燃料电池(sofc)发电系统在分布式发电系统和移动式电源中有广泛的应用前景。现有专利所提出的多是采用甲烷蒸汽重整工艺提供氢气,该工艺需依次通过蒸汽重整反应(ch4+h2o→co+3h2),水煤气变换反应(co+h2o→co2+h2),h2与co2分离提纯等多个流程。甲烷蒸汽重整工艺存在流程繁琐,系统复杂,碳排放较高、耗水量大等问题。针对上述问题,本专利技术提出了一种采用甲烷直接裂解制氢的方法,仅需一个流程可以制取氢气,可以实现甲烷裂解制氢耦合sofc发电系统无碳排放,简化氢碳分离流程,降低系统能耗。


技术实现思路

1、针对现有技术的不足,本专利技术旨在提供一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,通过将甲烷直接裂解制氢工艺与固体氧化物燃料电池发电系统结合,用于克服甲烷制氢耦合固体氧化物燃料电池发电系统工艺流程繁琐,系统复杂,碳排放较高、耗水量大等问题本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,其特征在于,包括固体氧化物燃料电池发电模块(7)、甲烷裂解制氢模块、补燃模块、空气预热模块;甲烷气体经过所述甲烷裂解制氢模块制得氢气,制得的氢气经过三通阀(14)分别送入固体氧化物燃料电池发电模块(7)和补燃模块参与反应,所述空气预热模块将空气预热后送入固体氧化物燃料电池发电模块(7)参与反应,所述补燃模块将氢气与空气反应后产生的高温气体送入甲烷裂解制氢模块用于给甲烷裂解制氢模块提供热量;

2.根据权利要求1所述的一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,其特征在于,甲烷气体在裂解反应催化剂(3)中形成甲烷气泡(4...

【技术特征摘要】

1.一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,其特征在于,包括固体氧化物燃料电池发电模块(7)、甲烷裂解制氢模块、补燃模块、空气预热模块;甲烷气体经过所述甲烷裂解制氢模块制得氢气,制得的氢气经过三通阀(14)分别送入固体氧化物燃料电池发电模块(7)和补燃模块参与反应,所述空气预热模块将空气预热后送入固体氧化物燃料电池发电模块(7)参与反应,所述补燃模块将氢气与空气反应后产生的高温气体送入甲烷裂解制氢模块用于给甲烷裂解制氢模块提供热量;

2.根据权利要求1所述的一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,其特征在于,甲烷气体在裂解反应催化剂(3)中形成甲烷气泡(4),裂解反应催化剂(3)和甲烷气泡(4)经过加热后,甲烷气泡(4)在高温环境和催化剂作用下发生裂解反应:ch4→c+2h2。

3.根据权利要求1所述的一种甲烷裂解制氢耦合固体氧化物燃料电池的发电系统,其特征在于,还包括尾气燃烧模块,所述尾气燃烧模块包括尾气燃烧器(8),固体氧化物燃料电池发电模块(7)的阳极出口残留的氢气与阴极出口残留的空气混合并燃烧产生高温尾气,并将高温气体送入补燃模块。

4.根据权利要求3所述的一种甲烷裂...

【专利技术属性】
技术研发人员:于彬秦江陆华伟
申请(专利权)人:南昌航空大学
类型:发明
国别省市:

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