使用燃料电池的综合发电和碳捕集

摘要

提供了使用熔融碳酸盐燃料电池(MCFCs)捕集来自燃烧源的CO₂的系统和方法。运行燃料电池以具有降低的阳极燃料利用率。任选地，将至少一部分阳极排气再循环用作燃烧源的燃料。任选地，将阳极排气的第二部分再循环用作阳极输入料流的一部分。这可允许由燃烧源排气分离CO₂所需的燃料电池面积量降低和/或在如何运行燃料电池中的改进。

主权项

一种从燃烧源捕集二氧化碳的方法，该方法包括：将燃料料流和含O₂料流引入燃烧区；在燃烧区进行燃烧反应产生燃烧排气，燃烧排气包含CO₂；使用一个或多个熔融碳酸盐燃料电池的燃料电池阵列加工阴极入口料流，该阴极入口料流包含燃烧排气的至少第一部分，由燃料电池阵列的至少一个阴极出口形成阴极排气料流，所述一个或多个熔融碳酸盐燃料电池包括一个或多个燃料电池阳极和一个或多个燃料电池阴极，所述一个或多个熔融碳酸盐燃料电池与燃烧区通过至少一个阴极入口操作上连接；使来自所述一个或多个燃料电池阴极的碳酸根与H₂在所述一个或多个燃料电池阳极内反应产生电和来自燃料电池阵列的至少一个阳极出口的阳极排气料流，该阳极排气料流包含CO₂和H₂；在一个或多个分离段中由阳极排气料流分离CO₂，形成贫CO₂的阳极排气料流；将所述贫CO₂的阳极排气料流的至少燃烧再循环部分送往燃烧区；以及将所述贫CO₂的阳极排气料流的至少阳极再循环部分再循环到所述一个或多个燃料电池阳极。