高温甲醇燃料电池主要是通过甲醇高温重整产生氢气,利用氢气和氧气在燃料电池中发生电化学反应产生电能。
甲醇和蒸汽混合物通过催化剂在一定温度下可生成氢气和二氧化碳,同时也会有少量一氧化碳产生,而一氧化碳会被催化剂吸附并中毒,而最终导致重整反应暂停。但是,在高温条件下不利于一氧化碳在催化剂表面的吸附,如常温下10 ppm–20 ppm 的一氧化碳会导致催化剂的性能显著下降。而当在130°C下运行时,一氧化碳容限可高达1000 ppm,当在150°C下操作时,可高达10000 ppm,当操作温度高于160°C时,可达到30000 ppm,而性能不会显著下降。
高温发生器提供足够的热量,使重整器保持在工作温度;蒸发器,其中发生水和甲醇混合物从液体到气体的相变;发生甲醇重整反应的重整器和使用重整器产生的重整气体作为燃料电池发电原料。在这样的系统中,不需要去除额外成分的一氧化碳,因为高温甲醇燃料电池对重整气中的杂质(例如一氧化碳和未转化的甲醇)具有高耐受性。此外,未反应的氢气被供给高温发生器,高温甲醇燃料电池释放的多余热量可以在蒸发器中使用,以实现燃料和热量的有效利用。
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