[发明专利]一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统

权利要求书

1.一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统，其特征在于，包括：重整制氢装置、乙醇水溶液储存装置、换热装置、氢燃料电池、富氧CO₂气流产生装置和CO₂液化回收装置；

所述富氧CO₂气流产生装置用于产生富氧二氧化碳气流，所述富氧CO₂气流产生装置包括固定床A、固定床B、空气进气口、CO₂进气口、缺氧空气出口和富O₂气体出口，所述固定床A和所述固定床B用于氧气解吸或氧气吸附，所述固定床A和所述固定床B上具有载氧体；所述空气进气口分别通过阀门a和阀门b与所述固定床A和固定床B的输入端连接；所述固定床A的输入端通过阀门c与所述CO2进气口连接；所述CO₂进气口通过阀门d与所述固定床B的输入端连接；所述缺氧空气出口通过阀门e与所述固定床A的输出端连接；所述固定床B的输出端通过阀门f和阀门g分别与所述缺氧空气出口和所述富O₂气体出口连接；所述固定床A的输出端和所述富O₂气体出口通过阀门h连接；

所述重整制氢装置包括供热器和重整制氢室，所述供热器用于向所述重整制氢室和所述富氧CO₂气流产生装置供热；所述重整制氢室用于制备富H₂气体；

所述乙醇水溶液存储装置的乙醇水溶液出口通过管路与所述重整制氢室的乙醇蒸汽入口连通，且此管路内的乙醇水溶液经过所述换热装置加热为乙醇水蒸气；

所述重整制氢室制备的气体产物出口通过管路与所述氢燃料电池的阳极进料口连通，且此管路内的所述富H₂气体经过所述换热装置降温；

所述富O₂气体出口通过管路与所述氢燃料电池的阴极进料口连通；

所述氢燃料电池的排料口通过阀门i与所述CO₂液化回收装置连通；

所述氢燃料电池的排料口与所述CO₂进气口连通。

2.根据权利要求1所述的一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统，其特征在于，经所述富O₂气体出口流出的气流为氧气浓度在20％以上的所述富氧二氧化碳气流。

3.根据权利要求1所述的一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池为质子交换膜氢燃料电池或磷酸氢燃料电池。

4.根据权利要求3所述的一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统，其特征在于，所述气体产物出口通过CO去除装置与所述阳极进料口连通；

所述气体产物出口通过管路与所述CO去除装置的富H₂气体入口连通；

所述富O₂气体出口通过管路与所述CO去除装置的富O₂气体入口连通，且此管路内的富氧二氧化碳气流经过所述换热装置降温；

所述CO去除装置的气体出口与所述阳极进料口连通。

5.根据权利要求1所述的一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池为熔融碳酸盐氢燃料电池。

6.根据权利要求1所述的一种零碳排放的乙醇重整制氢燃料电池系统，其特征在于，所述氢燃料电池为固体氧化物氢燃料电池。