燃料电池重整装置的制作方法

本实用新型属于清洁能源技术领域，具体涉及一种燃料电池重整装置。

背景技术：

燃料电池是继火电、水电和核电之后的第四代发电技术，它是唯一兼备无污染、高效率、适用广、无噪声和具有连续工作和模块化特点的动力装置，被认为是21世纪最有发展前景的高效清洁发电技术。

燃料电池分为直接式燃料电池和间接式燃料电池，其中，间接式燃料电池的燃料不是直接用氢，而是通过某种方法(如重整转化)将轻醇、天然气、汽油等化合物转变为氢或氢的化合物后再供给燃料电池发电。具体地，燃料电池重整器将燃料中氢重整后制备氢气，碳以二氧化碳形式排放。重整器需要一定的工作温度，例如甲醇重整器在250℃下工作，温度过高、过低均不利于Cu/ZnO催化剂工作。一般重整器室内由于散热快，温度较难维持，从而影响重整器重整制备氢气效率，降低燃料利用率。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种燃料电池重整装置，能够减少重整器的热量散失，保持室内温度，提高催化剂的催化效率和重整效率。

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术手段：

一种燃料电池重整装置，包括燃料重整室和燃烧室，所述重整室包围所述燃烧室且所述重整室和所述燃烧室连通，所述重整室内设有温度探测传感器，所述温度探测传感器设于所述重整室的内靠近所述燃烧室的内壁上，所述重整室内壁涂覆有绝热涂层。

进一步地，所述绝热涂层为采用树脂材料制成。

进一步地，所述绝热涂层的厚度为1～3㎜。

进一步地，所述重整室一端设有进气管道，另一端设有排气管道。

进一步地，所述进气管道包括燃料进气口和水蒸气进气口。

进一步地，燃料和水蒸气在所述重整室中发生重整反应，重整反应生成的气体为氢气和一氧化碳，所述氢气和一氧化碳通过固液分离方法分离。

进一步地，所述一氧化碳进入所述燃烧室，在所述燃烧室中发生氧化反应生成二氧化碳。

进一步地，所述氢气通过所述排气管道排出。

进一步地，所述燃烧室内设有加热传感器。

本实用新型提供的燃料电池重整装置，在重整装置的内部涂覆高效树脂绝热涂层，降低热量散失，提高催化剂和制备氢气的效率，同时在重整装置内设置温度探测器监控重整室内的温度，以便实时调整加热速率，进行精确把控重整室内温度，本实用新型结构简单，成本低，应用废弃再循环技术，提高燃料重整效率。

附图说明

图1为本实用新型提供的燃料电池重整装置的示意图。

图2为本实用新型中重整燃料电池的流程图。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本实用新型的具体实施方式、结构、特征及功效详细说明如下。

如图1所示，本实用新型提供一种燃料电池重整装置10，其包括燃料重整室12和燃烧室14，所述重整室12包围所述燃烧室14且所述重整室12和所述燃烧室14连通。其中，所述重整室12呈圆柱形，将所述燃烧室14置于所述重整室12的中心，所述重整室12和所述燃烧室14为整体结构。本实施例中，所述重整室12内设有温度探测传感器16，所述温度探测传感器16设于所述重整室12的内靠近所述燃烧室14的内壁上。

所述重整室12内壁涂覆有绝热涂层122。具体地，所述绝热涂层122为采用树脂材料制成，其热导率低，热容量低，绝热性能好，可大大减少重整室12和燃烧室14内的热量散失，从而保持重整装置10内温度。为了获得较好的绝热性能，所述绝热涂层122的厚度优选为1～3㎜。

如图1所示，所述重整装置10一端设有进气管道124，另一端设有排气管道126。具体地，所述进气管道124包括燃料进气口和水蒸气进气口。本实施例中，燃料和水蒸气按照一定的比例分别从各自的进气口进入重整室12混合经催化剂催化发生重整反应，重整反应生成的气体为氢气和一氧化碳，主产物是氢气，副产物是一氧化碳，混合在一起的氢气和一氧化碳通过固液分离法分离，分离后的一氧化碳通过管道进入所述燃烧14。所述一氧化碳进入所述燃烧室14，在所述燃烧室14中发生氧化反应生成二氧化碳。其中，分离出的氢气通过所述排气管道126排出。

本实施例中，所述燃烧室14内设有加热传感器18。由于所述燃烧室14置于所述重整室12中间，所述燃烧室14燃烧所产生的热量能够进一步得到利用以保证所述重整室12保持较高的温度。

图2为本实施例的重整燃料电池的流程图，如图2所示，燃料和水蒸气按照一定比例分别通过对应的进气口进入燃料和水蒸气混合室，燃料和水蒸气混合均匀后进入所述重整室12中，在催化剂的作用下发生重整反应，生成主产物氢气及副产物一氧化碳，此时生成的氢气为水合物，通过固液分离方法将氢气和一氧化碳分离，分离出来的副产物一氧化碳进入所述燃烧室14进行燃烧氧化成二氧化碳。实际过程中，由于燃烧室14内进行的燃烧反应并不能完全使所有的一氧化碳全部氧化，燃烧室14内的气体可通过循环装置进一步利用未反应完全的燃料，提高燃料重整利用率和重整制备氢气能力。重整后的氢气则进入氢气提纯室进行提纯，再导入燃料电池反应堆进行电化学反应。其中，提纯后产生的废气通过循环装置返回混合室中。

氧气和水蒸气一定配比混合后进入氧气和水蒸气的混合室，混合后的气体导入燃料电池反应堆与氢气一起发生电化学反应。具体地，第一步生成水合离子H2+2H2O→2H3O⁺，第二步反应生成水4H3O⁺+O2→6H2O。反应后尾气在导入尾气处理室处理，再通过尾气排放管道排放。需要说明的是，本实用新型的重整装置10可应用于甲醇重整装置、乙醇重整装置及其他燃料重整装置。

本实用新型提供的燃料电池重整装置，在重整装置的内部涂覆高效树脂绝热涂层，减少热量散失，提高催化剂和制备氢气的效率，同时在重整装置内设置温度探测器加强重整室内的温度检测和调控，以便实时调整加热速率，进行精确把控重整室内温度，此外应用废弃再循环利用技术，提高燃料电池的能量利用效率，本实用新型结构简单，成本低。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，虽然本实用新型已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本实用新型，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。