[发明专利]气体发生器和将燃料转化成为贫氧气体和/或富氢气体的方法

权利要求书

1.一种气体发生器，其用于将燃料转化成为贫氧气体和/或富氢气体，其包含下面的整合到反应器壳中并串联排列的单元：

-初级催化燃烧器或者催化部分氧化区，

随后是

-次级催化燃烧器，用于进行燃烧或者催化部分氧化，

-冷却装置，用于冷却来自初级和/或次级催化燃烧器或者来自催化部分氧化区的烟道气，

-氧气吸收器，用于吸收来自次级催化燃烧器烟道气的氧气，随后是

-变换炉或者甲烷转化器，用于将次级催化燃烧器烟道气中的一氧化碳转化成为二氧化碳或者甲烷。

2.权利要求1的气体发生器，其中位于该初级催化燃烧器或者催化部分氧化区的上游具有热燃烧器。

3.权利要求2的气体发生器，其中该热燃烧器包含燃料点火装置。

4.权利要求1-3中任何一个的气体发生器，其中该初级和次级催化燃烧器包含贵金属催化剂。

5.权利要求4的气体发生器，其中该贵金属催化剂包含下面的至少一种：铂、钯、钌、铑、锇、金和银。

6.权利要求4或者5的气体发生器，其中该贵金属催化剂处于下面的形式：固定床催化剂、网、筛、催化的金属构件或者结构化的催化剂。

7.权利要求1-6中任何一个的气体发生器在需要贫氧气体和/或富氢气体的方法中的用途。

8.权利要求1-6中任何一个的气体发生器的用途，其用于产生贫氧气体或者富氢气体，该气体用于启动、关闭或者紧急关闭固体氧化物燃料电池或者固体氧化物电解电池。

9.一种用于将燃料转化成为贫氧气体和/或富氢气体的方法，该方法包含步骤：

-在初级催化燃烧器中用含氧气体催化燃烧燃料，来产生含氧烟道气，

随后是

-在次级催化燃烧器中，用过量的燃料燃烧或者部分氧化该含氧烟道气，来产生包含氢气和一氧化碳的气体，或者包含痕量氧气的气体，以及

要么

-减少该包含痕量氧气的气体中的痕量氧气的量，并且获得贫氧气体，

要么

-通过将其催化转化成为二氧化碳或者甲烷来降低在包含氢气和一氧化碳的气体中所存在的一氧化碳的量，来获得富氢气体。

10.权利要求9的方法，其中通过在火焰反应下对具有含氧气体的燃料进行热点火，来将该初级和次级催化燃烧器加热到运行温度。

11.权利要求9的方法，其中该含氧烟道气和/或该包含氢气和一氧化碳的气体或者包含痕量氧气的气体在进行接下来的步骤之前被冷却。

12.权利要求10或者11的方法，其中在初级催化燃烧器中的燃烧是用超过化学计量量的空气来进行的。

13.一种将燃料转化成为贫氧气体和/或富氢气体的方法，该方法包含步骤：

-在初级催化燃烧器中用含氧气体催化部分氧化燃料，来产生包含一氧化碳和氢气的烟道气，

随后是

-在次级催化燃烧器中燃烧该包含一氧化碳和氢气的烟道气，来产生由痕量氧气、二氧化碳、蒸汽和惰性气体组成的气体或者包含氢气和一氧化碳的气体，在该烟道气在次级催化燃烧器中燃烧之后，一氧化碳的存在量比该烟道气在次级催化燃烧器中燃烧之前的存在量减少，

随后是要么

-减少该由痕量氧气、二氧化碳、蒸汽和惰性气体组成的气体中的氧气的量，并且获得贫氧气体，

要么

-将该包含氢气和一氧化碳的气体中存在着的一氧化碳转化成二氧化碳或者甲烷，并且获得富氢气体。

14.权利要求13的方法，其中通过在火焰反应下对燃料及含氧气体进行热点火，来将该初级和次级催化燃烧器加热到运行温度。

15.权利要求13的方法，其中次级催化燃烧器中的燃烧是完全的，或者是用不足化学计量量的空气来进行的。