CN105720285B - 一种封闭式燃料电池氢源系统 - Google Patents

Abstract

一种封闭式燃料电池氢源系统，包括甲醇供应装置、液氧装置、二氧化碳储备装置、水储备装置、导热油储备系统和甲醇制氢装置系统；其中：甲醇制氢装置中包括制燃烧蒸发器、重整器、燃烧器、一氧化碳选择性氧化反应器以及其他辅助系统；燃烧器、重整器、蒸发器和CO选择性氧化反应器的总体模块化；所述的甲醇供应装置、液氧装置和甲醇制氢装置的入口连通；导热油储备系统和甲醇制氢装置的入口和出口连通；二氧化碳储备装置、液态水储备装置分别和甲醇制氢的入口和出口连通。本发明的优点：实现整体系统的封闭运行。节省甲醇燃料的消耗，进一步提高了整套系统的能量利用，重整制氢系统的结构紧凑。

Description

一种封闭式燃料电池氢源系统

技术领域

本发明涉及封闭式碳氢化合物燃料重整制氢领域，特别涉及了一种封闭式燃料电池氢源系统。

背景技术

氢在地球上的储量非常丰富，燃烧热值高，且燃烧后不产生任何污染，故被看作21世纪理想的洁净新能源。将氢能转化为电能是氢能技术应用最重要的方面，而以氢为燃料的燃料电池更是符合时代的发展。燃料电池是一种利用氧化还原反应将物质中的化学能直接转化为电能的装置，其能量转化效率可达50-60％。燃料电池的这种高能量转换效率以及低温快速启动、低热辐射、低排放、运行噪声低、适应不同功率要求的优势，使其在市场应用方面具有很好的前景。

在众多的燃料电池种类中，质子交换膜燃料电池(PEMFC)由于近零排放、启动方便、比功率大、操作温度低(50-80℃)、无电解质流失、水易排除、使用寿命长等特点，显示了强大的应用前景。PEMFC不仅可以应用在空间和军事上，还可以作为新型的便携式动力电源应用于汽车等交通工具上。然而，PEMFC的燃料是氢气，由于气态供氢系统太庞大而且液态氢又会损耗大量的能量，都不适合于车载系统。而且，氢气是一种易燃易爆的气体，泄露时不容易察觉，因此，PEMFC大规模的使用，必须解决氢气的储存、运输和安全问题。

克服上述问题的一个解决方法是在燃料电池使用的现场，利用燃 料制氢系统，从甲醇、天然气、液化气、汽油、柴油等碳氢化合物中快速制备出燃料电池需要的合格富氢混合气体。上述燃料制氢和燃料电池的组合系统被认为是燃料电池商业化应用最为有效的方式。这类燃料制氢系统一般要经过多个转化过程，才能得到燃料电池需要的富氢混合气体。与其他的碳氢化合物相比，甲醇制氢具有明显的优势：甲醇常温下为液态，输运方便、来源广泛，除了可用石油、天然气和煤炭等化石燃料外，还可以由可再生生物质甚至城市垃圾制备；此外，甲醇制氢反应条件温和，重整转化率高、不易积碳、具有很高的H/C比，产物中氢气含量高，CO含量低等。因此，甲醇被认为是燃料电池供氢的理想原料。

甲醇重整制氢反应中，主要有甲醇水蒸汽重整制氢(MSR)，甲醇部分氧化催化重整制氢(POR)和甲醇自然催化重整制氢(ATR)三种方法，其中甲醇水蒸汽重整的化学反应方程式如下：

CH₃OH+H₂O→CO₂+3H₂ΔH₂₉₈＝49.5kJ/mol

从原子经济角度来看，甲醇水蒸汽催化重整制氢是甲醇重整体系中制氢含量最高的反应，等摩尔的甲醇和水在催化剂的作用下，生成一摩尔的二氧化碳和三摩尔的氢气。甲醇水蒸汽重整制氢体系的主要优点在于反应条件温和，产物中氢含量高，副产物CO浓度较低。这对于为PEMFC提供可靠的氢源极其重要。因为富氢重整气中的CO是PEMFC电极Pt催化剂的毒物，少量的CO即可引起催化剂中毒从而降低电催化剂的活性，导致电池性能的下降。因此一般情况下，提供给PEMFC的富氢重整气燃料需要将其中的CO含量降至10ppm以 下。

CN101121502A公开了一种甲醇制氢系统以及包括该系统的燃料电池，其系统中包括甲醇水蒸汽重整制氢系统和CO选择性氧化反应器，系统可以得到富氢气体CO浓度为50ppm以下的氢气。然而该系统通过利用燃料电池的废气用于甲醇水的气化过程，而甲醇水蒸汽重整反应的热量是采用外来的甲醇和氧化性气体进行燃烧反应来进行外部供热，这样会造成整个系统甲醇需求量的增加和消耗，而且返回气化室的氢气浓度比较高，为了控制气化室的温度，势必需要大量的惰性气体来降低燃烧的绝热温度，从而增加了系统的能量消耗。

CN104118848A公开了一种甲醇水蒸汽重整制氢反应装置，其主要的设备是反应器本体，圆形截面反应器包括蒸发和重整，并且蒸发板上设有0.3-1mm的条状通道进行蒸发，通过这些通道的设置使气流的分布均匀，然而上述过程的蒸发热量以及重整热量的来源，专利中并没有过多的描述，而且经过重整的气体并没有进一步降低气体中的CO含量的单元，无法满足燃料电池PEMFC的需要。

CN2668600Y公开了一种板翅式甲醇蒸汽重整制氢系统，其主要包括两个板翅式换热器和一个板翅式重整器，板翅式换热器的主要作用是蒸发甲醇水和预热甲醇水的混合气体，而重整、预热所需要的热量主要是来自于外部的传热介质，传热介质的热量由电加热供给，该系统的板翅式结构可以大大提高系统的传热效率。然而上述系统是只是利用简单的CO水汽变换来消除混合气体中的CO，由于热力学的限制，其制氢系统产生的混合气体中CO含量不可能低于50ppm，因 而很难应用于PEMFC电池系统中，而且系统所需要的热量全部由外部的供给，进一步增加了系统的能量消耗。

CN102616740A公开了一种甲醇水蒸汽重整制氢设备以及利用该设备制氢的方法，其主要的方法是甲醇水混合通过换热器、气化室然后进入到重整室，然后通过预热控温机构到达装有膜分离器的分离室，膜分离器的产气端可以得到氢气，重整室的热量来源主要是氢气和余气的高温热量。上述过程经过通过膜分离器可以得到纯净的氢气，然而上述系统的甲醇水原料的蒸发和气化需要外部的热量来完成，增加了系统能量的消耗；而且专利中重整的热量主要是依靠氢气和余气的热容完成，由于余气和氢气的比热比较小，而重整需要的热量比较大，势必增加了重整器的设计难度。

由上述专利可以看出，甲醇水蒸汽重整制氢系统的主体是甲醇重整反应器。由于该过程是强吸热反应，因此如何获得甲醇水蒸汽重整反应所需的能量，保持整个重整催化剂床层温度的均匀分布使得催化剂发挥最大的效用是各类重整反应器设计的重点和难点。

此外，值得指出的是，上述专利中公开的都是敞开体系下的重整制氢系统，对整个系统尾气排放的要求不高。针对特殊的应用场合，如空间站、飞船以及某些不允许排放的封闭环境，出于安全性的考虑，将对可燃性物质如甲醇、H₂、CO等实行零排放，这就对整个重整氢气燃料电池系统的能流物流设计提出了更高的要求，系统中的可燃性气体将全部被利用或消耗，也使得全系统具有更高的能量效率。本发明即提出一种封闭式的甲醇水蒸汽重整制氢燃料电池氢源系统及装 置。

发明内容

本发明的目的是针对上述制氢系统的能量利用率低或重整产品气中CO的含量不满足PEMFC燃料电池系统要求、制氢系统集成度差、排放要求等级低等不足，而且考虑到燃料电池系统的应用场合的广泛性，本发明提出了一种针对PEMFC燃料电池的封闭式制氢系统，本发明提供的封闭式甲醇水蒸汽重整燃料电池氢源系统不仅可以制得CO浓度低于10ppm的富氢重整气，实现制氢系统和燃料电池的封闭运行；而且通过有效利用燃料电池的阳极尾气，提高了整套系统的能量利用效率；通过燃烧、重整、CO选择性氧化模块化的设计以及导热油系统，进一步优化了重整、选择性氧化反应的床层温度分布，实现了重整制氢系统的高效、紧凑。

本发明提供了一种封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的封闭式燃料电池氢源系统包括甲醇供应装置、液氧装置、二氧化碳储备装置、水储备装置、导热油储备系统和甲醇制氢装置系统；

其中：甲醇制氢装置中包括制燃烧蒸发器、重整器、燃烧器、一氧化碳选择性氧化反应器以及其他辅助系统；燃烧器、重整器、蒸发器和CO选择性氧化反应器的总体模块化；

所述的甲醇供应装置、液氧装置和甲醇制氢装置的入口连通；导热油储备系统和甲醇制氢装置的入口和出口连通；二氧化碳储备装置、液态水储备装置分别和甲醇制氢的入口和出口连通；

甲醇和水通过蒸发器进入到重整器之后的得到重整气体，然后通 过一氧化碳选择性氧化反应器进一步降低系统的CO浓度，最后通入燃料电池系统进行反应；导热油通过燃烧器等单元加热到一定的温度，进入到重整器、蒸发器进行冷却之后回到导热油储备系统；燃料电池未反应的部分尾气、氧气和预热的CO₂混合进入燃烧器，系统生成的水、二氧化碳分别进入水储备装置和二氧化碳储备装置。

所述的其他辅助系统包括导热油循环泵、导热油冷却器、压缩机、净化器和氢气混合气体缓冲罐；

导热油由导热油循环泵从导热油储备罐进入到CO选择性氧化反应器、与进入到燃烧器的高温导热油混合之后经过重整器、蒸发器和冷却器返回到导热油储罐；净化器主要是和CO选择性氧化反应器的出口以及氢气混合气体缓冲罐相连。

所述的燃烧器为换热形式的模块化结构，导热油和气体部分分别由导热性的隔板隔开，其导热隔板的形式可以为板翅式结构、套筒翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；模块化的燃烧器相互之间采用法兰连接。

所述的模块化结构的燃烧器侧包含燃烧催化剂。

所述的重整器为换热形式的模块结构，导热油和气体部分分别由导热性的隔板隔开，其导热隔板的形式可以为板翅式结构、套筒翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；模块化的燃烧器相互之间采用法兰连接。

模块化的重整器侧包含甲醇水重整催化剂。

模块化燃烧器的操作温度为10-600℃之间，其中优选为260-450 ℃；操作压力为0.1-2MPa之间；模块化的重整器侧的操作温度为200-350℃，其中优选为240-310℃；操作压力为0.1-4MPa之间。导热油的种类为芳烃类混合物、环烷烃、四氢奈、氢化三联苯、二苄基甲苯、长碳链饱和烃等的一种或者几种的混合物。

蒸发器内部由导热油侧和甲醇水混合物流动侧组成，两边分别由导热性的隔板隔开，导热性隔板的形式可以是板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；其中优选板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式；蒸发器同样采用模块化的结构，相互之间以及和重整器之间采用法兰连接。

重整器和一氧化碳选择性氧化反应器之间设置一个换热器；换热器与导热油循环泵的出口，燃烧器燃烧侧的进口、重整器重整侧的出口，CO选择性能氧化反应器的进口相连通。

一氧化碳选择性氧化反应器的两侧由隔热板隔开；导热性隔板的形式可以是板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；其中优选板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式；CO选择性氧化反应器采用模块化的结构，相互之间以及和其他换热器之间采用法兰连接。

一氧化碳选择性氧化反应器的重整气侧包含选择氧化催化剂，催化剂的主要成分为Pd、Pt、Rh、Au、Ru等一种或者是几种的贵金属的混合物负载在氧化铁、氧化镍、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铈、氧化锌、氧化镁等一种或者几种混合物组成的载体上；或者是Co、Fe、Ni、Al、Ce、Zr、Mn、Co等几种氧化物的混合物；其中贵金属 催化剂的贵金属含量以质量计占催化剂质量的0.1％-5％之间；操作温度为80-300℃之间；其中优选为100-200℃；操作压力为0.1-4MPa之间。

CO含量低于10ppm，甲醇含量低于100ppm的氢气混合气体通入燃料电池之后，利用燃料电池未反应的全部尾气和氧气混合进入燃烧器；燃料电池的尾气采用多段分步进料的方式进入燃烧器燃烧侧。

净化器内部的水是采用燃料电池和燃烧器出来经过冷却生成的系统水，经过动力设备泵注入净化器。

进入蒸发器的甲醇来自于甲醇供应装置，水分别来自甲醇净化器、水储备装置。

用以吸收重整气中未反应的甲醇。而且，进入蒸发器的原料甲醇水来源，甲醇来自于甲醇供应装置，水分别来自甲醇净化器、水储备装置；这样可以保证系统中的甲醇全部利用，没有向外界排出，提高了甲醇的利用率和保证了系统的安全。

本发明的优点：

本发明所述的封闭式燃料电池氢源系统，相对于其他的制氢系统，从整体上考虑了能量、物质的优化配置和利用，具有以下优点：

本发明提供的封闭式燃料电池甲醇制氢系统不仅可以制得CO浓度低于10ppm的氢气混和气体，实现制氢系统和燃料电池的平稳运行，而且通过增加液氧储备、水储备、导热油储备、二氧化碳储备可以实现整体系统的封闭运行。

针对PEMFC的特点，通过有效利用PEMFC的阳极尾气，避免 重整热量的外部供给，节省甲醇燃料的消耗，进一步提高了整套系统的能量利用。

通过燃烧、重整、CO选择性氧化模块化的设计以及导热油辅助系统的使用，进一步优化了重整、选择性氧化反应的床层温度分布，使得催化剂具有更高的活性、稳定性和利用效率；通过模块化的设计方式，实现了不同种类单元、不同规模模块的自由组装，实现了重整制氢系统的高效、紧凑。

附图说明

下面结合附图及实施方式对本发明作进一步详细的说明：

图1为封闭式燃料电池氢源系统示意图；

图中，101为甲醇供应装置，102为导热油储备罐，103为液氧储存罐，201为进入蒸发器，202为重整器，203为换热器，204为一氧化碳选择性氧化反应器，205为净化器，206为燃烧器，207为气水分离器，301为PEMFC电池系统。

具体实施方式

实施例1

本实施例提供了一种封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的封闭式燃料电池氢源系统包括甲醇供应装置、液氧装置、二氧化碳储备装置、水储备装置、导热油储备系统和甲醇制氢装置系统；

其中：甲醇制氢装置中包括制燃烧蒸发器、重整器、燃烧器、一氧化碳选择性氧化反应器以及其他辅助系统；燃烧器、重整器、蒸发器和CO选择性氧化反应器的总体模块化；

所述的甲醇供应装置、液氧装置和甲醇制氢装置的入口连通；导热油储备系统和甲醇制氢装置的入口和出口连通；二氧化碳储备装置、液态水储备装置分别和甲醇制氢的入口和出口连通；

甲醇和水通过蒸发器进入到重整器之后的得到重整气体，然后通过一氧化碳选择性氧化反应器进一步降低系统的CO浓度，最后通入燃料电池系统进行反应；导热油通过燃烧器等单元加热到一定的温度，进入到重整器、蒸发器进行冷却之后回到导热油储备系统；燃料电池未反应的部分尾气、氧气和预热的CO₂混合进入燃烧器，系统生成的水、二氧化碳分别进入水储备装置和二氧化碳储备装置。

所述的其他辅助系统包括导热油循环泵、导热油冷却器、压缩机、净化器和氢气混合气体缓冲罐；

导热油由导热油循环泵从导热油储备罐进入到CO选择性氧化反应器、与进入到燃烧器的高温导热油混合之后经过重整器、蒸发器和冷却器返回到导热油储罐；净化器主要是和CO选择性氧化反应器的出口以及氢气混合气体缓冲罐相连。

所述的燃烧器为换热形式的模块化结构，导热油和气体部分分别由导热性的隔板隔开，其导热隔板的形式可以为板翅式结构、套筒翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；模块化的燃烧器相互之间采用法兰连接。

所述的模块化结构的燃烧器侧包含燃烧催化剂。

所述的重整器为换热形式的模块结构，导热油和气体部分分别由导热性的隔板隔开，其导热隔板的形式可以为板翅式结构、套筒翅片 式、金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；模块化的燃烧器相互之间采用法兰连接。

模块化的重整器侧包含甲醇水重整催化剂。

模块化燃烧器的操作温度为10-600℃之间，其中优选为260-450℃；操作压力为0.1-2MPa之间；模块化的重整器侧的操作温度为200-350℃，其中优选为240-310℃；操作压力为0.1-4MPa之间。导热油的种类为芳烃类混合物、环烷烃、四氢奈、氢化三联苯、二苄基甲苯、长碳链饱和烃等的一种或者几种的混合物。

蒸发器内部由导热油侧和甲醇水混合物流动侧组成，两边分别由导热性的隔板隔开，导热性隔板的形式可以是板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；其中优选板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式；蒸发器同样采用模块化的结构，相互之间以及和重整器之间采用法兰连接。

重整器和一氧化碳选择性氧化反应器之间设置一个换热器；换热器与导热油循环泵的出口，燃烧器燃烧侧的进口、重整器重整侧的出口，CO选择性能氧化反应器的进口相连通。

一氧化碳选择性氧化反应器的两侧由隔热板隔开；导热性隔板的形式可以是板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式等一种或上述几种的组合体；其中优选板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式；CO选择性氧化反应器采用模块化的结构，相互之间以及和其他换热器之间采用法兰连接。

一氧化碳选择性氧化反应器的重整气侧包含选择氧化催化剂，催 化剂的主要成分为Pd、Pt、Rh、Au、Ru等一种或者是几种的贵金属的混合物负载在氧化铁、氧化镍、氧化铝、氧化硅、氧化锆、氧化铈、氧化锌、氧化镁等一种或者几种混合物组成的载体上；或者是Co、Fe、Ni、Al、Ce、Zr、Mn、Co等几种氧化物的混合物；其中贵金属催化剂的贵金属含量以质量计占催化剂质量的0.1％-5％之间；操作温度为80-300℃之间；其中优选为100-200℃；操作压力为0.1-4MPa之间。

CO含量低于10ppm，甲醇含量低于100ppm的氢气混合气体通入燃料电池之后，利用燃料电池未反应的全部尾气和氧气混合进入燃烧器；燃料电池的尾气采用多段分步进料的方式进入燃烧器燃烧侧。

净化器内部的水是采用燃料电池和燃烧器出来经过冷却生成的系统水，经过动力设备泵注入净化器。

进入蒸发器的甲醇来自于甲醇供应装置，水分别来自甲醇净化器、水储备装置。

用以吸收重整气中未反应的甲醇。而且，进入蒸发器的原料甲醇水来源，甲醇来自于甲醇供应装置，水分别来自甲醇净化器、水储备装置；这样可以保证系统中的甲醇全部利用，没有向外界排出，提高了甲醇的利用率和保证了系统的安全。

如图1所示。甲醇供应装置101和净化器205中的水分别经过泵增到0.5MPa压力后，进入蒸发器201之后吸收热量蒸发成气态，蒸发所需要的热量由高温导热油供给。甲醇水蒸汽进入到装有重整催化剂的重整器202中进行甲醇水蒸汽重整反应，甲醇水蒸汽重整反应吸 收的热量也是通过高温导热油进行供给，通过调控高温导热油的温度和流量，可以将重整器的温度控制均匀，经过重整器之后，甲醇和水蒸汽发生水蒸汽重整反应，生成的重整气含有氢气、二氧化碳、水蒸汽、部分的一氧化碳以及极少量的甲醇。然后高温重整气通过换热器203进行降温到100-150℃之间，换热器203的冷流体主要是由导热油。然后重整气和来自液氧储存罐103的氧气进入一氧化碳选择性氧化反应器204在一氧化碳选择性氧化催化剂上进行一氧化碳氧化反应，一氧化碳选择性氧化是一个放热反应，其放出的热量主要是通过导热油介质吸收热量的方式带走。经过一氧化碳选择性氧化反应器的重整气中一氧化碳含量明显的降低，其干基的一氧化碳含量低于10ppm，经过一氧化碳选择性氧化反应器的氢气混合气温度降低为60-80℃之间。然后经过含有来自气水分离器207中的冷却水在净水器205中，将重整气中的微量甲醇净化。这样重整气的主要组成为氢气、二氧化碳、水蒸汽和干基小于10ppm的一氧化碳，氢气混合气体进入到PEMFC的阳极与来自于液氧储备装置103的氧气进行电化学反应，并且把化学能转化成为电能。在燃料电池中未反应的氢气混合气体和来自液氧储备装置103的氧气混合进入到燃烧器206中并在燃烧催化剂的表面发生氢氧燃烧反应，放出的热量主要是通过冷却介质导热油带走。燃烧器出来的燃烧气体包括二氧化碳和部分冷凝的水，然后进入到汽水冷却器207进行气水分离，分离的二氧化碳经过压缩机压缩到0.5-0.6MPa进入到二氧化碳储备装置中，在气水分离器中分离出来的液态水一部分进入到水储备装置，一部分由动力设备 泵注入到净化器205中进行吸收重整器中的微量甲醇。

导热油在本系统中的循环如下：来自于导热油储备罐102的导热油由泵增压到一定的压力下，一部分的导热油进入到燃烧器206中进行换热，其他的导热油分别进入到一氧化碳选择性氧化反应器204，换热器203中换热得到的高温导热油和来自于燃烧器206的高温导热油混合之后进入到重整器202、蒸发器201进行换热之后，冷却之后的导热油达到合适的温度回到导热油储备装置102中，循环利用。

Claims (9)

1.一种封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的封闭式燃料电池氢源系统包括甲醇供应装置、液氧装置、二氧化碳储备装置、水储备装置、导热油储备系统和甲醇制氢装置系统；

其中：甲醇制氢装置中包括制燃烧蒸发器、重整器、燃烧器、一氧化碳选择性氧化反应器以及其他辅助系统；燃烧器、重整器、蒸发器和一氧化碳选择性氧化反应器的总体模块化；

所述的甲醇供应装置、液氧装置和甲醇制氢装置系统的入口连通；导热油储备系统和甲醇制氢装置系统的入口和出口连通；水储备装置分别和甲醇制氢装置系统的入口和出口连通。

2.按照权利要求1所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的其他辅助系统包括导热油循环泵、导热油冷却器、压缩机、净化器和氢气混合气体缓冲罐；导热油由导热油循环泵从导热油储备罐进入到一氧化碳选择性氧化反应器、与进入到燃烧器的高温导热油混合之后经过重整器、蒸发器和冷却器返回到导热油储罐；净化器主要是和一氧化碳选择性氧化反应器的出口以及氢气混合气体缓冲罐相连。

3.按照权利要求1所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的燃烧器为换热形式的模块化结构，导热油和气体部分分别由导热性的隔板隔开，其导热隔板的形式为板翅式结构、套筒翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式中的一种或上述几种的组合体；模块化的燃烧器相互之间采用法兰连接。

4.按照权利要求3所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的模块化结构的燃烧器侧包含燃烧催化剂。

5.按照权利要求1所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：所述的重整器为换热形式的模块结构，导热油和气体部分分别由导热性的隔板隔开，其导热隔板的形式为板翅式结构、套筒翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式中的一种或上述几种的组合体；模块化的燃烧器相互之间采用法兰连接。

6.按照权利要求5所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：模块化的重整器侧包含甲醇水重整催化剂。

7.按照权利要求1所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：蒸发器内部由导热油侧和甲醇水混合物流动侧组成，两边分别由导热性的隔板隔开，隔热板的形式是板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式金属蜂窝以及列管换热器式中的一种或上述几种的组合体；蒸发器同样采用模块化的结构，相互之间以及和重整器之间采用法兰连接。

8.按照权利要求1所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：重整器和一氧化碳选择性氧化反应器之间设置一个换热器；换热器与导热油循环泵的出口，燃烧器燃烧侧的进口、重整器重整侧的出口，一氧化碳选择性能氧化反应器的进口相连通。

9.按照权利要求1所述的封闭式燃料电池氢源系统，其特征在于：一氧化碳选择性氧化反应器的两侧由隔热板隔开；隔热板的形式是板翅式结构、套筒翅片式、列管翅片式、金属蜂窝以及列管换热器式中的一种或上述几种的组合体；一氧化碳选择性氧化反应器采用模块化的结构，相互之间以及和其他换热器之间采用法兰连接。