專利名稱：電解裝置的制作方法
電解裝置本發(fā)明涉及電解裝置。更具體但非排它性地，本發(fā)明涉及流體產(chǎn)生裝置(fluid generating apparatus)。本發(fā)明的實施方案涉及氫產(chǎn)生裝置， 比如結(jié)合有電解電池的氫產(chǎn)生裝置。水電解用作制備氫的簡單明了的技術(shù)。水經(jīng)電解以在陽極產(chǎn)生氧 氣，在陰極產(chǎn)生氫氣。氫氣隨后可以被儲存起來。根據(jù)本方面的一個方面，提供了電解裝置，所述電解裝置包括用于電解第一流體以產(chǎn)生產(chǎn)物流體的電解電池；用于電解燃料和加熱第二流體的燃料電池；用于將加熱的第二流體從燃料電池轉(zhuǎn)移到電解電池從 而提供熱以驅(qū)使第 一 流體在電解電池中電解的機(jī)構(gòu)。在一個實施方案中，電解裝置可以經(jīng)設(shè)置以產(chǎn)生流體，比如氣體。 所述氣體可以是氳氣或者一氧化碳。在一個實施方案中，第一流體可以包括水。在該實施方案中，產(chǎn)物 流體可以包括氫氣。在另一實施方案中，第一流體可以包括二氧化碳。 在此實施方案中，產(chǎn)物流體可以包括一氧化碳。電解電池可以經(jīng)設(shè)置以在800-1000。C范圍的溫度下操作。本發(fā)明優(yōu) 選實施方案的優(yōu)點在于該裝置適于將低熱值的流體轉(zhuǎn)變成高熱值的流 體。燃料電池可以包括固體氧化物燃料電池。電解電池可以包括固體氧 化物電解電池。燃料電池和電解電池可以各自是同 一 電解堆(electrolysis stack)的一部分。第二流體轉(zhuǎn)移機(jī)構(gòu)可以包括第二流體轉(zhuǎn)移設(shè)備。在 一 個實施方案可以包括用于從燃料電池;出:料^物的排放設(shè)備。、"':電解裝置可以進(jìn)一步包括燃料循環(huán)設(shè)備以將至少一些燃料產(chǎn)物循 環(huán)到燃料電池。燃料循環(huán)設(shè)備可以循環(huán)至少 一些燃料產(chǎn)物到燃料供給設(shè) 備。循環(huán)設(shè)備可以包括燃料循環(huán)器械，比如噴射器，其可以攜帶上述燃 料產(chǎn)物以從燃料電池循環(huán)所述燃料產(chǎn)物。燃料循環(huán)器械優(yōu)選設(shè)置在燃料 供給設(shè)備中。6電解裝置可以包括燃料轉(zhuǎn)換器以將前體燃料轉(zhuǎn)換成燃料。前體燃料 可以包括烴燃料，優(yōu)選烷烴，比如曱烷。燃料轉(zhuǎn)換器提供的燃料可以包 括氫氣，也可以包括一氧化碳。在優(yōu)選實施方案中，燃料轉(zhuǎn)換器可以包 括重整器。電解裝置優(yōu)選包括加熱才幾構(gòu)以加熱前體燃料從而實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)換。加 熱機(jī)構(gòu)可以包括熱流體供給組件以將加熱流體轉(zhuǎn)移到燃料轉(zhuǎn)換器。加熱 流體供給組件可以經(jīng)設(shè)置以將第二流體的熱量轉(zhuǎn)移到燃料轉(zhuǎn)換器。加熱機(jī)構(gòu)可以包括具有第一和笫二傳熱側(cè)的換熱器。加熱流體可以 沿著笫一側(cè)通過，前體燃料可以沿著第二側(cè)通過以被轉(zhuǎn)換成燃料。燃料電池可以包括陰極，在該處第二流體的組分被陰極電解。燃料 電池可以包括第二流體供給機(jī)構(gòu)以將第二流體供給燃料電池。第二流體 的上述電解的組分可以包括氧氣。在優(yōu)選實施方案中，第二流體包括空在一個實施方案中，電解電池可以包括陰才及以電解第一流體。在該 實施方案中，電解電池包括第一 流體供給設(shè)備以將笫 一 流體供給電解電 池。電解電池可以包括產(chǎn)物流體排放設(shè)備以將產(chǎn)物流體從電解電池排 出。電解裝置可以包括燃燒器以提供燃燒產(chǎn)物。優(yōu)選地，燃燒器經(jīng)設(shè)置 以燃燒來自燃料電池的至少 一些燃料產(chǎn)物。電解裝置可以包括第二流體供給設(shè)備以將笫二流體供給燃料電池。 第二流體供給設(shè)備可以包括壓縮器以壓縮第二流體。第二流體供給設(shè)備 可以包括流體循環(huán)器械以將燃燒產(chǎn)物從燃燒器循環(huán)到燃料電池。流體循 環(huán)器械可以包括流體循環(huán)噴射器，其可以攜帶上述燃燒產(chǎn)物。第二流體供給設(shè)備可以經(jīng)設(shè)置以供給第二流體到燃料電池的陰極側(cè)。電解裝置可以包括第二流體排放設(shè)備以從電解電池排出第二流體。至少 一 些排出的第二流體可以供給燃燒器供燃燒。來自燃燒器的燃 燒產(chǎn)物可以包括燃燒的排出的第二流體。電解裝置可以包括燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備，并可以具有渦輪機(jī)供給機(jī)構(gòu)以將 一些排放的第二流體供給渦輪機(jī)。優(yōu)選地，渦輪機(jī)連接到壓縮器，在該 處渦4侖才幾可以驅(qū)動壓縮器。電解裝置可以包括蒸發(fā)器以從排放的第二流體中回收熱量，其可以被從燃?xì)廨啓C(jī)遞送到蒸發(fā)器。電解裝置可以進(jìn)一步包括產(chǎn)物流體循環(huán)設(shè)備以將至少 一 些產(chǎn)物流 體循環(huán)到電解電池。產(chǎn)物流體循環(huán)設(shè)備可以循環(huán)至少 一些產(chǎn)物流體到第 一流體供給設(shè)備。產(chǎn)物流體循環(huán)設(shè)備可以包括產(chǎn)物流體循環(huán)器械以從電解電池循環(huán) 至少一些產(chǎn)物流體。優(yōu)選地，產(chǎn)物流體循環(huán)器械設(shè)置在第一流體供給設(shè) 備之內(nèi)。產(chǎn)物流體循環(huán)器械可以包括產(chǎn)物流體循環(huán)噴射器，其可以攜帶 上述產(chǎn)物流體。電解裝置可以進(jìn)一步包括第一流體加熱器以加熱待供給電解電池 的笫 一 流體。第 一 流體加熱器可以包括換熱器以將熱量從產(chǎn)物流體傳遞 到第一流體。電解裝置可以包括分離器設(shè)備以從產(chǎn)物流體冷凝水和將所述水循 環(huán)到第一流體。分離器設(shè)備也可以經(jīng)設(shè)置以允許氫氣從該處供給。分離 器設(shè)備可以包括第 一流體泵以將第 一 流體泵送給電解電池。分離器設(shè)備優(yōu)選包括第 一流體進(jìn)料組件以將第 一流體送給蒸發(fā)器。 第 一流體進(jìn)料組件可以經(jīng)設(shè)置以將笫 一流體從蒸發(fā)器供給第 一流體加 熱器。優(yōu)選地，第 一 流體加熱器加熱第 一 流體到高于第 一 流體沸點的溫 度。當(dāng)?shù)谝涣黧w包含水時，第一流體加熱器可以加熱第一流體以提供過 熱的蒸汽。第 一流體進(jìn)料組件可以經(jīng)設(shè)置以將加熱的第 一流體供給第一 流體噴射器從而攜帶產(chǎn)物流體。下面將參考附圖僅僅通過舉例形式描述本方面的實施方案，其中圖l是氫產(chǎn)生裝置的示意圖；圖2是燃料電池的圖解剖面圖；圖3是電解電池的圖解剖面圖；和圖4是電解電池、燃料電池和燃料轉(zhuǎn)換器的圖解側(cè)視圖。參見

圖1,示出了氫產(chǎn)生裝置100的示意圖，其包括燃料電池l, 所述燃料電池是固體氧化物燃料電池形式，具有陰極側(cè)la和陽極側(cè)lb。參見圖2,示出了燃料電池l,包括具有陰極30的陰極側(cè)la、具有 陽極32的陽極側(cè)lb、和設(shè)置在陰極30和陽極32之間的固體氧化物電 解質(zhì)34。裝置100也包括固體氧化物電解電池形式的電解電池2。電解電池2包括陽極側(cè)2a和陰極側(cè)2b。參見圖3,示出了電解電池2，包括具有陽極36的陽極側(cè)2a、具有 陰極38的陰極側(cè)2b和設(shè)置在陽極36和陰極38之間的固體氧化物電解 質(zhì)40。燃料電池1和電解電池2可以是電化學(xué)電池管72B的單個堆70(參 見圖4)的一部分。電化學(xué)電池管70可以是已知的電化學(xué)電池管形式， 具有本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員會熟悉的構(gòu)造。在WO2004/032273中示出和 描述了電化學(xué)電池管的堆的實例。在圖4中， 一些電化學(xué)電池管72標(biāo)記為72A, —些標(biāo)記為72B。電 化學(xué)電池管72A形成燃料電池1,電化學(xué)電池管72B形成電解電池2。 堆70的構(gòu)造在下面更詳細(xì)地描述。提供了重整器形式的燃料轉(zhuǎn)換器3 (圖4中更詳細(xì)描述)以將裝置 100用的燃料轉(zhuǎn)換成可用的形式，如同下面所解釋的那樣。通過電解電 池2的陽極側(cè)2a的熱空氣沿著轉(zhuǎn)換器3的空氣側(cè)3a (如圖1中所示) 通過，燃料通過轉(zhuǎn)換器的燃料側(cè)3b (參見圖1 )以被空氣側(cè)3a上的熱 空氣加熱并由前體燃料例如曱烷轉(zhuǎn)換成燃料，也即氫氣和一氧化碳。燃 料隨后從轉(zhuǎn)換器3的燃料側(cè)3b通到燃料電池1的陽極側(cè)lb。裝置100還包括燃料進(jìn)料設(shè)備102以將前體燃料供給轉(zhuǎn)換器3的燃 料側(cè)3b。燃料進(jìn)料設(shè)備102包括燃料供給站104、用于泵送燃料的泵9、 和用于在燃料被供給燃料電池1之前對其進(jìn)行預(yù)處理例如以從前體燃料 中去除高級烴和硫化合物的外部燃料預(yù)處理器(EFP) 10。燃料進(jìn)料組 件102也包括燃料循環(huán)器械，其可以是燃料循環(huán)噴射器4的形式，如下 面所述。來自燃料循環(huán)噴射器4的前體燃料通過管線102A供給轉(zhuǎn)換器 3,如圖1和4所示。來自轉(zhuǎn)換器3的已轉(zhuǎn)換的燃料經(jīng)由管線102b (參 見圖4)供給燃料電池1的陽極側(cè)lb。歧管103將燃料供給燃料電池的 陽極側(cè)lb。如圖4可以發(fā)現(xiàn)，燃詩+進(jìn)料歧管103連通性連接到燃料電池 管72A上，以將燃料供給燃料電池管72A?？諝庑问降牡诙黧w通到燃?xì)廨啓C(jī)設(shè)備8的壓縮器8A。燃?xì)廨啓C(jī) 設(shè)備8也包括用于下述目的的渦輪機(jī)8B。渦輪機(jī)8B驅(qū)動壓縮器8A, 渦4侖機(jī)8B所作的功可以用于發(fā)電。壓縮器設(shè)備8設(shè)置在空氣進(jìn)料設(shè)備內(nèi)以將空氣形式的第二流體供給 燃料電池1。壓縮器8A壓縮的空氣然后通過流體循環(huán)器械比如流體循環(huán)噴射器7用于下述原因，然后經(jīng)由管線108a到燃料電池1的陰極側(cè) la。壓縮器8壓縮的空氣的溫度是大約800°C。正通過燃料電池1的陰 極側(cè)la的空氣發(fā)生電解，氧離子遷移穿過固體電解質(zhì)34。貧氧的空氣 經(jīng)由管線108B/人燃41"電池的陰4及側(cè)la通過。進(jìn)入燃料電池1的陽極側(cè)lb的氫氣和一氧化碳形式的燃料在陽極 32處和來自電解質(zhì)34的氧離子發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，從而形成水和二氧化 碳。由于電化學(xué)反應(yīng)的放熱本質(zhì)和由于電阻和活化損失(ohmic and activational loss )使得能量消散成熱量，所以熱量通過燃料電池1釋放。 該熱量由通過陰極側(cè)la的空氣吸收，使得通出燃料電池1陰極側(cè)la的 空氣經(jīng)由管線108B通到電解電池2的陽極側(cè)2a,并加熱到大約920°C 的溫度。因此，熱量從燃料電池1轉(zhuǎn)移到電解電池2。在燃料電池l和 電解電池2是同一堆電化學(xué)電池管72的部件的情況下，管線108B可以 是允許空氣從一個電化學(xué)電池管72通到下一個電化學(xué)電池管的機(jī)構(gòu)。通過燃料電池2中的電化學(xué)反應(yīng)形成電子流(由箭頭e-表示)，并 如圖1中110所示提供電力。圖3示出了要求外部電源42的電解電池2。 至少一些所述電力可以從氬產(chǎn)生裝置IOO的內(nèi)部獲取，比如通過燃料電池1產(chǎn)生的電力。來自燃料電池1陽極側(cè)lb的排放產(chǎn)物，也即，通過電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn) 生的水和二氧化碳以及一些未電解的氫氣和一氧化碳，經(jīng)由管線102C 通出陽極側(cè)lb到分流器112 (參見圖1)。燃料循環(huán)噴射器4經(jīng)由管線102C攜帶在分流器112中來自燃料電 池1陽才及側(cè)lb的一些排放產(chǎn)物，以沿著管線102A循環(huán)回到燃料電池1。 余下的這些排放產(chǎn)物從分流器112經(jīng)由管線102D通到燃燒器6，下面 將對此進(jìn)行解釋。從燃料電池1陰極側(cè)la沿著管線108B通過的熱空氣通到電解電池 2的陽極側(cè)2a。這為電解電池2的陰極側(cè)2b上的電化學(xué)反應(yīng)提供熱量。 水經(jīng)由第 一流體進(jìn)料設(shè)備114進(jìn)入電解電池2的陰極側(cè)2b。第 一流體進(jìn) 料設(shè)備114包括具有冷凝器18的分離器16。分離器16接受來自管線 17A的進(jìn)水，并將所述水經(jīng)由管線17B通到蒸發(fā)器12。蒸發(fā)器12將該 水轉(zhuǎn)換成蒸汽。蒸發(fā)器12通過來自電解電池2的空氣加熱，如下所述。蒸汽經(jīng)由管線17C通出蒸發(fā)器12到過熱器11,以形成溫度高達(dá)500。C的過熱蒸汽。過熱蒸汽隨后經(jīng)由管線17D從過熱器通到產(chǎn)物流體循環(huán)噴射器5。在通過產(chǎn)物流體循環(huán)噴射器5之后，蒸汽和攜帶的產(chǎn)物經(jīng)由 管線17E通到歧管130.(參見圖4),然后通到電解電池2的管72B內(nèi) 的陰極側(cè)2b。在于電解電池2b中電解之后，產(chǎn)生的氫氣和水經(jīng)由管線17F從中 排放，所述管線將氫氣和剩余水通到分流器115,分流器115中的一些 氫氣和水通過噴射器5經(jīng)由管線17I攜帶并返回電解電池2的陰極側(cè)2b。 剩余的溫度為800-850。C的氫氣和水經(jīng)由管線17G從分流器115供給過 熱器11。在于過熱器11中換熱之后，水和氫氣混合物經(jīng)由管線17H通到分 離器16。在該分離器中，水在冷凝器18中冷凝，氫氣經(jīng)由管線19去除。冷凝的水隨后供給組合器20,在該處它和脫礦水混合，如15所示。 所述水隨后經(jīng)由管線17A通過泵14泵送到分離器16,以在冷凝器18 中從氫氣中冷凝水，然后經(jīng)由管線17B通到蒸發(fā)器12。從燃料電池1陰極側(cè)la通到電解電池2陽極側(cè)2a的熱空氣接收來 自輸送通過電解電池中電解質(zhì)40的氧離子的氧氣。該空氣經(jīng)由管線 108E從電解電池2陽才及側(cè)2a排放到分流器116。一些空氣從分流器116 通到燃燒器6供燃燒。來自燃燒器6的燃燒產(chǎn)物隨后通過流體循環(huán)噴射 器7攜帶，以經(jīng)由管線108A循環(huán)回到燃料電池1的陰極側(cè)。來自電解 電池2陽極側(cè)2a的熱空氣的剩余部分經(jīng)由管線108F/人分流體116通到 燃?xì)?侖才幾設(shè)備8的渦輪機(jī)8B,在該處它膨脹通過渦輪4幾8B以驅(qū)動壓縮 器8A。從渦輪機(jī)8B排出的空氣通過蒸發(fā)器12以加熱進(jìn)水?？諝怆S后 經(jīng)由管線20排出。如上所述，用于由水生成氬氣的有效裝置采用互相串聯(lián)設(shè)置的燃料 電池和電解電池。該實施方案的優(yōu)點在于燃料電池可以。在不偏離本發(fā)明范圍的情況下，可以進(jìn)行各種修改。例如，循環(huán)設(shè)備可以不是必需的。另外，電解裝置可以是一氧化碳生成器，在這種情 況下二氧化J友一皮送到電解電池2的陰^l側(cè)2b以電解成一氧化石友。在電 解裝置10用作一氧化碳生成器的情況下，來自電解電池2的陰極側(cè)2b 的排放產(chǎn)物是一氧化碳和未反應(yīng)的二氧化碳。需要本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員 會公知的合適分離器機(jī)構(gòu)來將二氧化碳和一氧化碳分離。優(yōu)選實施方案的優(yōu)點如下。在本發(fā)明優(yōu)選實施方案中制備的氫氣來ii自水，不含污染物，但是通過常規(guī)方式比如通過天然氣重整制備的氬氣 可能要求純化來去除硫化合物和一氧化碳。重要的是，由于生產(chǎn)了更多 的采用氫氣作為燃料的車輛，所以要求生產(chǎn)氫氣。而且，驅(qū)動反應(yīng)的溫度要求并不過分，所以對換熱器或者其它部件 沒有苛刻的設(shè)計要求。另外，優(yōu)選實施方案要求化工廠設(shè)計簡單，如上 所述。在 一些情況下，燃料電池1和/或燃料輪機(jī)設(shè)備8產(chǎn)生的電力可以由 電解電池2消耗。或者，來自燃料電池1的電力輸出可以在轉(zhuǎn)變成AC 之后供給配電網(wǎng)。電解電池1隨后可以由來自配電網(wǎng)，適當(dāng)轉(zhuǎn)變成DC 的，電力供電。盡管在上述說明書中盡力關(guān)注的是那些據(jù)信特別重要的本發(fā)明特 征，但是應(yīng)該理解的是，申請人要求在前面參照附圖和/或在附圖中所示 的任何可授權(quán)特征或特征組合方面得到保護(hù)，無論是否進(jìn)行了特別強(qiáng)調(diào)。
權(quán)利要求
1.電解裝置(100)，包括用于電解第一流體以產(chǎn)生產(chǎn)物流體的電解電池(2)；用于氧化燃料和加熱第二流體的燃料電池(1)；和，用于將加熱的第二流體從燃料電池(1)送到電解電池(2)以提供熱量驅(qū)動第一流體在電解電池(1)中的電解的機(jī)構(gòu)(108B)。
2. 電解裝置(100),包括用于電解包含水的第 一 流體以產(chǎn)生包含氫氣的產(chǎn)物流體的電解電 池(2);用于氧化燃料和加熱第二流體的燃料電池(1);和，用于將 加熱的第二流體從燃料電池(1)送到電解電池(2)以提供熱量驅(qū)動第 一流體在電解電池(1)中的電解的流體轉(zhuǎn)移設(shè)備(108B)。
3. 權(quán)利要求1或2的電解裝置，其中所述燃料電池(l)包括固體 氧化物燃料電池，電解電池(2)包括固體氧化物電解電池。
4. 權(quán)利要求l、 2或3的電解裝置，其中所述燃料電池(l)包括陽 極(lb, 32)以氧化燃料從而提供燃料產(chǎn)物。
5. 權(quán)利要求4的電解裝置，包括燃料循環(huán)設(shè)備(102c、 112、 4、 102A) 以將至少一些燃料產(chǎn)物循環(huán)到燃料電池(1)。
6. 權(quán)利要求5的電解裝置，其中所述循環(huán)設(shè)備(102c、 112、 4、 102A) 包括燃料循環(huán)器械(4)以從燃料電池(4)循環(huán)燃料產(chǎn)物。
7. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，其中由燃料電池(1 )產(chǎn)生的至 少一些電力可以傳送到電解電池(2)以為電解電池(2)提供電力。
8. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括燃料轉(zhuǎn)換器(3)以將前體 燃料轉(zhuǎn)換成燃料。
9. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括加熱沖幾構(gòu)以加熱所述前體燃 料乂人而實現(xiàn)上述轉(zhuǎn)纟灸，所述加熱才幾構(gòu)包括熱流體供》會組件以將熱流體供 給燃料轉(zhuǎn)換器(3 )。
10. 權(quán)利要求9的電解裝置，其中所述加熱機(jī)構(gòu)包括具有第一和第 二側(cè)(3a、 3b)的換熱器，熱流體在第一側(cè)(3a)上通過，前體燃料在 第二側(cè)(3b)上通過。
11. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，其中燃料電池(1 )包含陰極(lb, 30),由此第二流體的至少一種組分由陰極(la， 30)電解，燃料電池(1 )包含第二流體供給機(jī)構(gòu)以將第二流體供給燃料電池(1 )。
12. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，其中電解電池(1 )包括陰極(2b, 38)以電解第一流體。
13. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括用于提供燃燒產(chǎn)物的燃燒 器(6),所述燃燒器(6)經(jīng)設(shè)置以燃燒來自燃料電池(1 )的至少一 些燃料產(chǎn)物。
14. 權(quán)利要求13的電解裝置，其中所述裝置包括第二流體循環(huán)設(shè)備 (108E、 116、 6、 7、 108A),在所述第二流體循環(huán)設(shè)備中提供燃燒器 (6)。
15. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括笫二流體供給設(shè)備(106、 108、 8A、 7、 108A)以將第二流體供給燃料電池(1)。
16. 前述任一權(quán)利要求的電解電池，其中所述第二流體供給設(shè)備 (106、 108、 8A、 7、 108A)包括壓縮器(8A)以壓縮所述第二流體。
17. 權(quán)利要求15或16的電解裝置，其中所述第二流體供給設(shè)備 (106、 108、 8A、 7、 108A)包括流體循環(huán)器才戒(7)以/人燃燒器(6)循環(huán)燃燒產(chǎn)物。
18. 權(quán)利要求17的電解裝置，其中所述第二流體供給設(shè)備(106、 108、 8A、 7、 108A)為流體提供從燃料電池(1)流動到電解電池(2) 的不中斷的途徑。
19. 前述任一權(quán)利要求的電解電池，其中所述燃料電池(1 )和電解 電池(2)互相相對于第二流體的流動串聯(lián)連接。
20. 權(quán)利要求15、 16或17的電解裝置，其中所述第二流體供給設(shè) 備(106、 108、 8A、 7、 108A)經(jīng)設(shè)置以將第二流體供給燃料電池(1 ) 的陰極側(cè)(la, 30),電解裝置(100)包括第二流體排放設(shè)備以從電 解電池(2)排放第二流體。
21. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括具有渦輪機(jī)(8B)和壓縮 器(8A )的燃?xì)廨啓C(jī)(8 )設(shè)備，所述渦輪機(jī)(8B )連接到壓縮器(8A ) 上，由此渦輪機(jī)(8B)可以驅(qū)動壓縮器(8A)。
22. 權(quán)利要求21的電解裝置，其中燃?xì)廨啓C(jī)(8)設(shè)備包括渦輪機(jī) 進(jìn)料機(jī)構(gòu)(108E、 116、 108F)以將至少一些排放的第二流體供給渦輪 機(jī)(8B )。
23. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括蒸發(fā)器(12)以從排放的 第二流體回收熱量，所述第二流體從渦輪機(jī)(8B )傳送給蒸發(fā)器(12 )。
24. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，其中產(chǎn)物流體循環(huán)設(shè)備(17F、115、 171、 5、 17E)包括循環(huán)器械(5)以從電解電池(2)循環(huán)至少一 些產(chǎn)物流體，所述產(chǎn)物流體循環(huán)設(shè)備(5)設(shè)置在第一流體供給設(shè)備(114) 中。
25. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，進(jìn)一步包括第一流體加熱器(11) 以加熱待送到電解電池(1 )的第一流體，第一流體加熱器(11) 包括換熱器以從產(chǎn)物流體轉(zhuǎn)移熱量到第 一 流體。
26. 權(quán)利要求23的電解裝置，其中所述第一流體加熱器(11 )將第 一流體加熱到高于所述第 一流體沸點的溫度。
27. 前述任一權(quán)利要求的電解裝置，包括分離器設(shè)備(16)以從產(chǎn) 物流體冷凝水。
28. 權(quán)利要求27的電解裝置，其中所述分離器設(shè)備(16)經(jīng)配置以 循環(huán)冷凝的水到第 一 流體。
29. 權(quán)利要求27或28的電解裝置，其中分離器設(shè)備(16)包括第 一流體進(jìn)料組件以將第一流體供給蒸發(fā)器(12)和將第一流體從蒸發(fā)器(12) 供給第一流體加熱器(11)。
30. 權(quán)利要求1或2的電解裝置，其中燃料電池(1)包括固體氧化 物燃料電池，電解電池(2)包括固體電解電池，所述燃料電池(l)包 括陽極(lb, 32)和陰極(la, 30),所述電解電池(2)包括陽極(2a, 36)和陰極(2b, 38),將第二流體供給燃料電池(1)的陰極(la, 30)的機(jī)構(gòu)，所述流體轉(zhuǎn)移設(shè)備將加熱的第二流體從燃料電池(1)的 陰極(la, 30)轉(zhuǎn)移到電解電池(2)的陽極(2a, 36),用于將燃料 供給燃料電池(1)的陽極(lb, 32)的機(jī)構(gòu)，用于將第一流體供給電 解電池(2)的陰極(2b, 38)的才幾構(gòu)。
31. 權(quán)利要求30的電解裝置，其中燃料循環(huán)設(shè)備(102c、 112、 4、 102A)將至少一些燃料產(chǎn)物從燃料電池(1 )的陽極(lb, 32)循環(huán)到 燃料電池(1 )的陽極(lb, 32)。
32. 權(quán)利要求30或31的電解裝置，其中第二流體循環(huán)設(shè)備(108E、116、 6、 7、 108A)將至少一些第二流體從電解電池(2)的陽極(2a, 36)循環(huán)到燃料電池(1 )的陰極(la, 30)。
33. 權(quán)利要求32的電解裝置，其中燃燒器(6)設(shè)置在第二流體循 環(huán)設(shè)備中以將在從電解電池(2)流到燃料電池(1)的第二流體中的來自燃料電池(1)的陽極(lb， 32)的燃料產(chǎn)物的至少一部分燃燒。
全文摘要
電解裝置(100)，包括用于電解第一流體以產(chǎn)生產(chǎn)物流體的電解電池(2)。電解裝置(100)還包括電解電解流體和加熱第二流體的燃料電池(1)。電解裝置還包括流體轉(zhuǎn)移設(shè)備(108B)以將加熱的第二流體從燃料電池(1)轉(zhuǎn)到電解電池(2)從而提供熱量以驅(qū)動電解電池(1)中第一流體的電解。
文檔編號C25B15/08GK101326310SQ200680044854
公開日2008年12月17日 申請日期2006年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月1日
發(fā)明者C·巴萊斯特里諾, G·D·阿格紐, M·博佐洛 申請人:勞斯萊斯有限公司