[发明专利]一种液流电池用低温液相燃料重整器

权利要求书

1.一种液流电池用低温液相燃料重整器，其特征是：包括燃料反应室和换热器，所述燃料反应室中含有催化剂的溶液；将催化剂溶液和燃料溶液混合，然后将得到的混合溶液输送至所述燃料反应室在温度为20～200℃、压力为0.1～20MPa的条件下发生化学反应，生成具有还原性质的低价态燃料溶液，完成燃料的转换，所述燃料被氧化成为二氧化碳和水；所述具有还原性的低价态燃料溶液经过换热器换热后降温进入到液流燃料电池，在燃料电池负极区域氧化得到高化合价态的催化剂溶液，所述高化合价态的催化剂溶液重新进入换热器升温后重新进入所述燃料反应室中与燃料反应，形成完整的循环系统；整个重整器的工作都在系统控制器的控制下进行工作。

2.如权利要求1所述低温液相燃料重整器，其特征是：所述的催化剂溶液为由溶解于酸性溶液中的多酸形成的溶液，所述多酸为同多酸、杂多酸和掺杂多酸中的一种或几种；所述同多酸为钨酸或者钼酸；所述杂多酸中的阴离子具有通式（I）所示的化学式：

[X_aM_bO₄₀]^n-  （I）；

X=P、Si、Ge或As；M=W或Mo；a:b=1:6、1:9或1:12；n为2～10；

所述掺杂多酸中的掺杂元素为Fe、Co、Ni、Cr、Cu、Al、Ti、Sn、Ta、Nb和Zr元素中的一种或者几种的组合物。

3.如权利要求2所述低温液相燃料重整器，其特征是：所述的多酸为由多酸分子和有机分子结合成的超分子化合物，所述超分子化合物具有式（II）或（III）所示化学式：

[(C₁₉H₁₈N₃)₂H][PMo₁₂O₄₀]（II）；(ppy)₄H₆[SiW₁₂O₄₀]（III）。

4.如权利要求2所述的低温液相燃料重整器，其特征是：所述的重整器中酸性溶液为非氧化性有机酸和非氧化性无机酸中的一种或几种；

所述酸性溶液中氢离子的摩尔浓度为10^-4～10¹mol/L。

5.如权利要求4所述的低温液相燃料重整器，其特征是：所述酸性溶液为硫酸、磷酸、柠檬酸和盐酸中的一种或几种的混合溶液。

6.如权利要求1所述低温液相燃料重整器，其特征是：所述重整器中的燃料为甲醇、甲醛和甲酸中的一种或者几种组成的混合物。

7.如权利要求1所述的低温液相燃料重整器，其特征是：所述催化剂溶液与燃料溶液发生化学反应的温度为50～180℃；

所述催化剂溶液和燃料溶液发生反应的压力为0.5～18MPa。

8.如权利要求1所述低温液相燃料重整器，其特征是：所述系统控制器为包括压力传感器、温度传感器、安全阀、催化剂溶液浓度测试传感器、酸度测试传感器、反应室辅助加热系统、微型电动调节阀、微型泵和反应容器组成的一个有机成套系统。

9.如权利要求8所述低温液相燃料重整器，其特征是：所述辅助加热系统中设置有燃料；

所述燃料和空气在所述辅助加热系统内部燃烧产生热量。

10.如权利要求1所述的低温液相燃料重整器，其特征是：所述的换热器包括多组换热管；

所述换热器将所述燃料反应室输出的高温的具有还原性质的低价态燃料溶液降温后给液流燃料电池使用，将所述液流燃料电池输出的低温高化合价态的催化剂溶液预热后加注到燃料反应室，起到提高整个重整器系统能量效率的目的；所述换热器还将燃料电池工作的时候释放的热量吸收给重整器系统使用，保持燃料电池工作过程中的恒温性，使燃料电池系统工作在最佳状态下。