[发明专利]燃料电池用燃料处理系统中硫中毒的贵金属催化剂的再生

权利要求书

1.在具有燃料电池堆组件(CSA)(16)和燃料处理系统(FPS)(120)的燃料电池动力装置(110)中，燃料电池堆组件(CSA)(16)包括阳极(18)，燃料处理系统(FPS)(120)用于将烃进料燃料(22)转变成CSA(16)阳极(18)用富氢燃料流(34，134，53，62)，FPS(120)包括具有促进变换反应的贵金属变换催化剂(44)的至少一个变换反应器(150，152，154)，改进包括：

在氧化剂源(91)和所述变换反应器之间具有流体连接物(91，90，134)的催化剂再生设备(90，91，134，92，93，153)，用于选择性供给氧化剂气体到所述变换反应器内将与贵金属变换催化剂缔合的硫氧化并转化成SO₂；和

构造所述变换反应器在没有变换反应时排放SO₂。

2.权利要求1的燃料电池动力装置(110)，其中变换反应器的贵金属变换催化剂在至少150℃的温度下。

3.权利要求1的燃料电池动力装置(110)，其中构造变换反应器在没有变换反应时排放SO₂到环境中。

4.权利要求1的燃料电池动力装置(110)，其中所述变换反应器具有正常流进口(38)和正常流出口(40)，所述氧化剂流从正常流进口(38)到正常流出口(40)。

5.在具有燃料电池堆组件(CSA)(16)和燃料处理系统(FPS)(120)的燃料电池动力装置(110)中，燃料电池堆组件(CSA)(16)包括阳极(18)，燃料处理系统(FPS)(120)用于将烃进料燃料(22)首先转变成重整产物流(34)然后转变成CSA(16)阳极(18)用富氢燃料流(34，134，53，62)，FPS(120)包括具有位于其内的促进变换反应的贵金属变换催化剂(44)的至少一个变换反应器(150，152，154)，改进包括：

用于终止变换反应的装置(90，96)；

连接到氧化剂源(91)和在贵金属变换催化剂(44)相对端(38，40)连接到变换反应器的催化剂再生装置(90，91，134，92，93，153)，用于选择性允许氧化剂在一端(38，40)到达变换反应器以将与负载的贵金属变换催化剂缔合的硫转化成SO₂并在另一端(40，38)从变换反应器排放SO₂；和

有效连接到催化剂再生装置的控制装置(95，96，97，98)，用于基本只在停止变换反应时允许氧化剂和从变换反应器排放SO₂。

6.权利要求5的燃料电池动力装置(110)，其中催化剂再生装置包括有效连接到氧化剂源91和变换反应器端(38，40)用于选择性允许和停止到贵金属变换催化剂的氧化剂流的第一阀装置(90)，和有效连接到废气出口(93)和变换反应器相对端(40，38)用于选择性允许和停止变换反应器的SO₂排放流的第二阀装置(92)。

7.权利要求6的燃料电池动力装置(110)，其中所述重整产物流(34)还有效连接到所述第一阀装置(90)，所述第一阀装置可在第一和第二位置操作以交替使所述氧化剂和所述进料燃料之一通过并阻挡另一个通过；和所述控制装置(96)有效连接到所述第一阀装置用于在所述第一和第二位置之间对其选择性启动。

8.对于促进流入到变换反应器的重整产物(34)的水煤气变换反应的负担硫的贵金属变换催化剂，再生贵金属变换催化剂的方法包括步骤：

停止水煤气变换反应；

供应氧化剂到变换反应器将变换催化剂中负担的硫氧化形成SO₂；和

从变换反应器排出SO₂。

9.权利要求8的方法，其中供应氧化剂到变换反应器并氧化变换催化剂负担的硫的组合步骤包括在变换催化剂上施加或保持足够热来维持与硫的氧化反应的步骤。

10.权利要求9的方法，其中所述变换反应器的水煤气变换反应在足以维持与硫的所述氧化反应的温度下工作，和其中氧化硫的所述步骤包括以与停止水煤气变换反应的所述步骤靠近的相对停止时间供应氧化剂到变换反应器。