ES3040367T3 - Treatment of hydrogen and oxygen containing residual gases of fuel cells - Google Patents

Treatment of hydrogen and oxygen containing residual gases of fuel cells

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ES3040367T3 ES22750781T ES22750781T ES3040367T3 ES 3040367 T3 ES3040367 T3 ES 3040367T3 ES 22750781 T ES22750781 T ES 22750781T ES 22750781 T ES22750781 T ES 22750781T ES 3040367 T3 ES3040367 T3 ES 3040367T3
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Abstract

La invención se refiere a un conjunto de celdas de combustible (1) que comprende varias celdas de combustible (3) combinadas eléctrica y mecánicamente en una pila de celdas de combustible (2), e incluye además un dispositivo de tratamiento de gases residuales (4) para los gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible (3). Dicho dispositivo de tratamiento de gases residuales (4) comprende una celda de combustible de recombinación (5) que incluye un catalizador (6) y una membrana (7), y que se alimenta mediante un circuito de potencia (8) separado de las celdas de combustible (3). La invención también se refiere a un método para tratar los gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible (3). (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Tratamiento de gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de celdas de combustible
La invención se refiere a un dispositivo de celdas de combustible con celdas de combustible y un dispositivo de tratamiento de gases residuales para gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible, así como a un procedimiento para el tratamiento de gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de celdas de combustible.
Las celdas de combustible, los dispositivos de celdas de combustible con varias celdas de combustible y los procedimientos para su funcionamiento son ampliamente conocidos en el estado actual de la técnica. Las celdas de combustible son pilas galvánicas que, en una reacción química, en particular exergónica, de al menos dos gases reactivos, liberan energía que se transforma, al menos en parte, en energía eléctrica. Las celdas de combustible sirven, por lo tanto, entre otras cosas, para el suministro de energía eléctrica, pero en determinadas circunstancias también para el suministro de energía térmica.
Las celdas de combustible se utilizan, entre otras cosas, en aplicaciones estacionarias para poder proporcionar, por ejemplo, suministros de energía ininterrumpidos, redes aisladas y/o similares. Además, las celdas de combustible también pueden proporcionar energía térmica para fines de calefacción.
También está previsto el uso de celdas de combustible en vehículos, por ejemplo, en embarcaciones como transbordadores o submarinos, aeronaves, pero también en vehículos de motor, en particular en vehículos de propulsión eléctrica, como los vehículos eléctricos, los vehículos híbridos o similares.
A menudo también se prevé mejorar la autonomía de los vehículos propulsados eléctricamente mediante el uso de celdas de combustible, en las que además del, o como alternativa al. uso de una batería de vehículo para suministrar energía eléctrica a un dispositivo de propulsión eléctrico del vehículo, también se prevén celdas de combustible.
Un tipo de celda de combustible muy utilizado es la celda de combustible de hidrógeno y oxígeno, en la que, por regla general, se genera energía eléctrica y calor mediante una reacción electroquímica entre el hidrógeno y el oxígeno. El suministro de oxígeno también puede sustituirse o complementarse con aire, dependiendo del diseño de la celda de combustible. Entre otros productos de reacción se forma agua. Además, deben eliminarse de la celda de combustible los gases residuales correspondientes en la zona de los electrodos, por ejemplo, un gas residual que contiene hidrógeno en el electrodo que actúa como ánodo y un gas residual que contiene oxígeno en el electrodo que actúa como cátodo.
En el funcionamiento previsto de la celda de combustible de hidrógeno y oxígeno, se suministra hidrógeno al ánodo, mientras que el oxígeno se suministra al cátodo. Los electrodos interactúan electroquímicamente entre sí a través de un electrolito que puede estar formado, por ejemplo, por una membrana electrolítica de polímero o similar. El suministro de hidrógeno puede realizarse mediante gas hidrógeno puro o mediante un gas combustible que contenga hidrógeno. Del mismo modo, el suministro de oxígeno puede realizarse mediante gas oxígeno puro o, por ejemplo, en forma de aire.
En una celda de combustible de hidrógeno y oxígeno de este tipo, se suele aplicar una tensión continua entre los electrodos, que puede ser, por ejemplo, de 1 V o menos. Por lo tanto, usualmente se conectan eléctricamente en serie varias celdas de combustible que pueden agruparse en una pila de celdas de combustible de un dispositivo de celdas de combustible.
Durante el funcionamiento de las celdas de combustible en la salida se producen gases residuales no transformados. Normalmente, estos se liberan al entorno. En el caso de una celda de combustible de electrolito polimérico, por un lado son gases residuales que contienen hidrógeno y por otro gases residuales que contienen oxígeno. Si se requiere el funcionamiento de la celda de combustible en un sistema cerrado, los gases residuales deben almacenarse. Para garantizar un almacenamiento seguro, el contenido de hidrógeno en los gases residuales debe reducirse por debajo del límite de explosividad o, en el mejor de los casos, evitarse por completo.
Los módulos que no están en funcionamiento también pueden contener hidrógeno en el lado del oxígeno, por ejemplo, si se ha inyectado hidrógeno en las cámaras de gas para evitar la corrosión y la oxidación.
Aunque antes de la puesta en servicio de la celda de combustible se realiza un lavado con nitrógeno, en el lado del oxígeno puede encontrarse "oxígeno nuevo" con "hidrógeno antiguo" y reaccionar con él, liberando energía térmica en cantidades que pueden dañar la pila o celdas de combustible.
Por lo tanto, el exceso de hidrógeno puede reaccionar a continuación con los denominados quemadores catalíticos o recombinadores con ayuda del oxígeno disponible. Estos quemadores catalíticos o recombinadores son componentes separados.
Dichos recombinadores se describen, por ejemplo, en las publicaciones US 2008/248369 o EP 1750321.
La publicación WO 2020/038907 A1 divulga, por ejemplo, un procedimiento para el tratamiento de gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno procedentes de celdas de combustible, así como un sistema de tratamiento de gases residuales. La enseñanza de la publicación WO 2020/038907 A1 es particularmente adecuada para un funcionamiento esencialmente cerrado de un dispositivo de celdas de combustible en el que los gases residuales no deben liberarse fácilmente al entorno, por ejemplo, a la atmósfera ambiental o similar. Aunque esta enseñanza ha demostrado su eficacia, presenta algunas desventajas. Precisamente cuando se producen cambios en el estado de funcionamiento de la celda de combustible, en particular durante el procedimiento de encendido o apagado de la celda de combustible, en el circuito de gases residuales puede producirse una composición indeseable de la mezcla de gases residuales que puede influir en el aprovechamiento óptimo según la enseñanza de la publicación WO 2020/038907 A1.
Por lo tanto, la invención tiene por objetivo proporcionar una dispositivo de celdas de combustible con celdas de combustible y un dispositivo de tratamiento de gases residuales para gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible, así como un procedimiento para tratar gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de celdas de combustible, con el fin de poder realizar un tratamiento de gases residuales en gran medida óptimo.
Como solución, la invención propone un dispositivo de celdas de combustible con celdas de combustible y un dispositivo de tratamiento de gases residuales para gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible, así como un procedimiento para el tratamiento de gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de celdas de combustible, de acuerdo con las reivindicaciones independientes.
Las características de las reivindicaciones dependientes aportan desarrollos avanzados ventajosos.
La invención logra el objetivo relacionado con una dispositivo de celdas de combustible, al prever que, en un dispositivo de celdas de combustible de este tipo, que comprende varias celdas de combustible agrupadas eléctrica y mecánicamente en una pila de celdas de combustible, que comprende además un dispositivo de tratamiento de gases residuales para gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible, el dispositivo de tratamiento de gases residuales comprende una celda de combustible de recombinación con catalizador y membrana, que está conectada a través de un circuito eléctrico separado de las celdas de combustible.
La estructura del dispositivo de celdas de combustible se amplía con una o varias pilas de recombinación. Estas celdas de combustible son pilas normales con catalizador y membrana, tal y como se utilizan en el dispositivo de celdas de combustible. Los gases residuales generados se conducen a la celda de combustible de recombinación, donde se transforman electroquímicamente en agua. La celda de combustible de recombinación se conduce a través de un circuito eléctrico separado del resto de celdas de combustible.
En una forma de realización ventajosa de la invención, la celda de combustible de recombinación está conectada directamente a continuación de las celdas de combustible en la pila de celdas de combustible, lo que permite una estructura compacta.
En una forma de realización alternativa, la celda de combustible de recombinación está dispuesta fuera de la pila de celdas de combustible. En este caso, la pila de celdas de combustible existente puede permanecer sin cambios.
Según la invención, está previsto que un dispositivo de medición de tensión y/o corriente esté integrado en la celda de combustible de recombinación o conectado a la celda de combustible de recombinación. De este modo, se puede medir la conversión de hidrógeno en el gas residual y, en el mejor de los casos, se puede determinar la cantidad de hidrógeno a la salida de la celda de recombinación.
En otra forma de realización ventajosa de la invención, se dispone una celda de recombinación de chapa entre las celdas de combustible y la celda de combustible de recombinación, sustituyéndose en la celda de recombinación de chapa la membrana de la celda de combustible de recombinación por una chapa. La chapa situada en el centro de la pila hace que esta celda de recombinación de chapa sea más estable desde el punto de vista mecánico y térmico. Como consecuencia de la reacción directa de las mezclas de reactivos procedentes de las celdas de combustible en la pila de celdas de combustible en la celda de recombinación de chapa, más estable desde el punto de vista mecánico, se puede evitar un posible daño de la celda de combustible de recombinación de membrana posterior.
El objetivo dirigido a un procedimiento para el tratamiento de gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno procedentes de celdas de combustible se logra mediante un procedimiento en el que los gases residuales de celdas de combustible agrupadas eléctrica y mecánicamente en una pila de celdas de combustible se conducen a una celda de combustible de recombinación, que está conectada a un circuito eléctrico separado de las celdas de combustible.
De manera ventajosa, los gases residuales se conducen dentro de la pila de celdas de combustible de la celda de combustible de recombinación.
Como alternativa, puede ser ventajoso que los gases residuales se conduzcan fuera de la pila de celdas de combustible y se conduzcan a una celda de combustible de recombinación dispuesta fuera de la pila.
Para ello, es conveniente medir la tensión y/o la intensidad de corriente de la celda de combustible de recombinación.
De manera ventajosa, los gases residuales fluyen primero a través de una celda de recombinación de chapa, en la que una membrana de la celda de combustible de recombinación se sustituye por una chapa, antes de ser conducidos a la celda de combustible de recombinación.
Con la invención, la recombinación de los gases residuales puede integrarse directamente en la estructura de la pila de celdas de combustible. Mediante la medición de la tensión y/o la corriente, puede medirse la reactividad de la celda de recombinación y no se necesitan más sensores de gas. La integración en la pila de celdas de combustible ofrece una clara ventaja geométrica. El sistema de recombinación se puede refrigerar de forma óptima gracias a su estructura. En determinados casos, también sería posible recuperar la energía de los reactivos.
La invención se explica con más detalle a modo de ejemplo por medio de los dibujos. Se muestran de forma esquemática y sin escala:
La Figura 1 es un primer dispositivo de celdas de combustible según la invención,
la Figura 2 es una estructura básica de una celda de combustible PEM,
la Figura 3 es un segundo dispositivo de celdas de combustible según la invención y
la Figura 4 es un tercer dispositivo de celdas de combustible según la invención.
La FIG. 1 muestra una representación simplificada de un dispositivo de celdas de combustible 1, que comprende una pila de celdas de combustible 2 y una parte operativa 13. La pila de celdas de combustible 2 está formada por varias celdas de combustible individuales 3 apiladas unas sobre otras y, por lo tanto, conectadas eléctricamente en serie, en este caso celdas de combustible PEM.
Además, la figura 1 muestra un dispositivo de tratamiento de gases residuales 4 según la invención para gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible 3 de la pila de celdas de combustible 2. Este dispositivo de tratamiento de gases residuales 4 comprende una celda de combustible de recombinación 5, cuya estructura básica no difiere de la de una celda de combustible 3 de la pila de celdas de combustible 2. La celda de combustible de recombinación 5 está conectada a las celdas de combustible 3 en la dirección del flujo 9 de los reactivos, pero no está conectada eléctricamente en serie con estas, sino que se alimenta a través de un circuito eléctrico 8 separado de las celdas de combustible 3.
La figura 2 muestra una sección simplificada de la estructura de la celda de combustible. Cada una de las celdas de combustible 3 o celdas de combustible de recombinación 5 tiene una membrana 7 y, a ambos lados de esta, una capa catalizadora 6 y una capa de difusión de gas 14. La capa de difusión de gas 14 y la capa catalizadora 6 forman juntas un electrodo de difusión de gas 24. A continuación se encuentra una placa bipolar 15, que establece la conexión eléctrica con la siguiente celda de combustible 3 y en la que se han incorporado estructuras distribuidoras de gas 16, a través de las cuales se forman las cámaras de gas 17 y 18 para los reactivos hidrógeno y oxígeno. El electrodo 24 adyacente a una cámara de gas 17 para hidrógeno también se denomina ánodo, y el electrodo 24 adyacente a una cámara de gas 18 para oxígeno también se denomina cátodo. Para simplificar la representación, no se muestran los canales para la entrada y salida de los reactivos hacia y desde las celdas de combustible, las juntas, etc.
La parte operativa 13 del dispositivo de celdas de combustible 1 comprende la tecnología de conexión, sensores, válvulas, separadores de agua, etc. Por lo tanto, hay conexiones para la entrada 19 y la salida 20 de hidrógeno y conexiones para la entrada 21 y la salida 22 de oxígeno. Además, en el extremo del lado de la parte operativa del dispositivo de celdas de combustible 1 hay conexiones de carga eléctrica 23 que conducen al exterior, a las que se puede conectar una carga (no representada) que debe alimentarse con la corriente del dispositivo de celdas de combustible 1. En el ejemplo de realización de la figura 1, la celda de combustible de recombinación 5 está conectada directamente después de las celdas de combustible 3 en la pila de celdas de combustible 2 en la dirección del flujo 9 de los reactivos, de modo que se consigue una estructura compacta.
La figura 3 muestra una forma de realización alternativa de un dispositivo de celdas de combustible 1 según la invención, en la que la celda de combustible de recombinación 5 está conectada en serie con las celdas de combustible 3 fuera de la pila de celdas de combustible 2 en la dirección de flujo 9 de los reactivos.
Según la invención, se integra un dispositivo de medición de tensión y/o corriente 10 en la celda de combustible de recombinación 5 (véase la figura 2). En los ejemplos de realización de las figuras 1 y 4, las conexiones correspondientes al circuito eléctrico 8 están dispuestas en la zona de las demás conexiones. En la figura 3 se encuentran las conexiones correspondientes en la celda de combustible de recombinación externa 5.
El dispositivo de las celdas de combustible de la figura 4 se diferencia del ejemplo de realización de la figura 1 en que se ha dispuesto una celda de recombinación de chapa 11 entre las celdas de combustible 3 y la celda de combustible de recombinación 5. La estructura de dicha celda de recombinación de chapa 11 se diferencia de la de la celda de combustible de recombinación 5 en que la membrana 7 de la celda de combustible de recombinación 5 se sustituye por una chapa 12, lo que aumenta la estabilidad mecánica con respecto a la celda de combustible de recombinación 5 y permite que la carga mecánica o térmica resultante de la reacción del hidrógeno con el oxígeno se produzca ya en esta pila sin dañarla, evitando así posibles daños en la celda de combustible de recombinación 5 siguiente.

Claims (8)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo de celdas de combustible (1) que comprende varias celdas de combustible (3) agrupadas eléctrica y mecánicamente en una pila de celdas de combustible (2), que comprende además un dispositivo de tratamiento de gases residuales (4) para gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno de las celdas de combustible (3), en el que el dispositivo de tratamiento de gases residuales (4) comprende una celda de combustible de recombinación (5) con catalizador (6) y una membrana (7), que está conectada a través de un circuito eléctrico (8) separado de las celdas de combustible (3), caracterizado porque un dispositivo de medición de tensión y/o corriente (10) está integrado en la celda de combustible de recombinación (5) o conectado a la celda de combustible de recombinación (5).
2. Dispositivo de celdas de combustible (1) según la reivindicación 1, en el que la celda de combustible de recombinación (5) está conectada directamente a las celdas de combustible (3) en la pila de celdas de combustible (2) en la dirección del flujo (9) de los reactivos.
3. Dispositivo de celdas de combustible (1) según la reivindicación 1, en el que la celda de combustible de recombinación (5) está conectada fuera de la pila de celdas de combustible (2) en la dirección de flujo (9) de los reactivos, después de las celdas de combustible (3).
4. Dispositivo de celdas de combustible (1) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que una celda de recombinación de chapa (11) está dispuesta entre las celdas de combustible (3) y la celda de combustible de recombinación (5), en cuyo caso, en la celda de recombinación de chapa (11), la membrana (7) de la celda de combustible de recombinación (5) está sustituida por una chapa (12).
5. Procedimiento para el tratamiento de gases residuales que contienen hidrógeno y oxígeno procedentes de celdas de combustible (3), en el que los gases residuales de celdas de combustible (3) agrupadas eléctrica y mecánicamente en una pila de celdas de combustible (2) se conducen a una celda de combustible de recombinación (5), que está conectada a través de un circuito eléctrico (8) separado de las celdas de combustible (3), caracterizado porque se mide la tensión y/o la intensidad de corriente de la celda de combustible de recombinación (5).
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que los gases residuales se conducen dentro de la pila de celdas de combustible (2) a la celda de combustible de recombinación (5).
7. Procedimiento según la reivindicación 5, en el que los gases residuales se extraen de la pila de celdas de combustible (2) y se conducen a la celda de combustible de recombinación (5).
8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 5 a 7, en el que los gases residuales fluyen primero a través de una celda de recombinación de chapa (11), en la que se dispone una chapa (12) en el lugar de una membrana (7), como en la celda de combustible de recombinación (5), antes de ser conducidos a la celda de combustible de recombinación (5).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050014037A1 (en) * 2002-12-04 2005-01-20 Chris Boyer Fuel cell with recombination catalyst
EP1750321B1 (de) 2005-07-29 2015-12-02 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Betrieb einer Brennstoffzellenanordnung mit einem Gasgemisch mit einem Reaktionsgasanteil und einem Inertgasanteil sowie dafür geeignete Brennstoffzellenanordnung
US20080248369A1 (en) * 2007-04-04 2008-10-09 De Vaal Jacob W Fuel cell system with flame arresting recombiner
EP3614475A1 (de) * 2018-08-20 2020-02-26 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur behandlung wasserstoffhaltiger und sauerstoffhaltiger restgase von brennstoffzellen sowie restgasbehandlungssystem

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