重组器制造技术

本发明专利技术涉及一种重组器（１０），具有第一介质输送区域（１２），向所述第一介质输送区域能够输送燃料（１４）和氧化剂（１６），以及与所述第一介质输送区域（１２）相接的氧化区（１８），在所述氧化区中，输送到所述第一介质输送区域的介质至少部分地反应成烟气（２０），以及第二介质输送区域（２２），向所述第二介质输送区域至少能够输送燃料（２４），以及混合区（２６），所述混合区与所述氧化区（１８）和所述第二介质输送区域相接且在所述混合区中能够产生燃料－烟气－混合物（２８），以及与所述混合区（２６）相接的重组区（３０），在所述重组区中能够将所述燃料－烟气－混合物（２８）催化重组。按照本发明专利技术，所述混合区的容积位于２０至９０ｃｍ↑［３］之间。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种重组器，具有第一介质输送区域、与所述第一介质输 送区域相接的氧化区、第二介质输送区域、与所述氧化区和所述第二介质 输送区域相接的混合区以及与所述混合区相接的重组区，其中能够向所述 第一介质输送区域输送燃料和氧化剂，向所述第一介质输送区域输送的介 质在所述氧化区至少部分地反应为烟气，能够向所述第二介质输送区域至 少输送燃料，在所述混合区能够产生燃料-烟气-混合物，以及在所述重组 区中能够将燃料-烟气-混合物进行催化重组。
技术介绍
使用此类重组器的目的在于，从碳氢化合物(比如天然气、汽油或柴 油)中生成富氢的重组物，所述重组物能够被输送到燃料电池的阳极端，用于产生电能。如DE 103 59 205 Al所述，上述多级燃料输送有助于使 温度分布均匀化。在氧化区中，整个输入的燃料的一部分与空气完全氧化 且在反应期间以及在反应之后流过与氧化区同心设置的重组区。其中可以 加热催化剂。在氧化时产生的烟气进入催化剂之前，烟气与其它燃料混合， 从而提供了输送到重组区的燃料-烟气-混合物。所输送的空气和所输送的 燃料的总量确定了对于重组过程重要的空气系数的参数。空气系数应该总 体上位于0.4的范围内。为了影响空气系数还可以在第二介质输送区域中设置另一个氧化剂输送装置。对于所述系统来说有时会产先问题，即可能导致在混合区中形成的燃 料-烟气-混合物的自燃。此类在混合物进入催化剂之前的自燃会由于非选 择性的燃料转化而导致形成烟灰，以及进一步导致重组器产率和寿命的减 小。此外，还在至重组区的入口区域产生了过高的温度。为了解决此问题 己经提出，降低混合温度，直到温度低于混合物的燃点。为此目的还需要 额外的介质流作为冷却介质，这导致了不希望出现的整个系统的复杂性。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于，如此改进重组器，从而以简单的方式阻 止不希望出现的混合区中的自燃。本专利技术通过独立权利要求的特征实现。 本专利技术有利的设计通过从属权利要求实现。本专利技术建立在此类的重组器基础上，其混合区的容积位于20至90cm'3 之间。通过合适地选择混合区的容积可以实现的是，仅仅基于穿过重组器 流过的介质的动力特性就能避免自燃。因此，不再需要进行冷却。特别有利的是，混合区的容积位于40至60cni3之间。根据此类混合区容积可以有利地设置，重组器适合输送体积流量介 于40至2001/min之间的烟气体积流。此类烟气体积流根据前述混合区容积可以导出，烟气体积流在混合区 中的停留时间为10至100ms。此停留时间位于典型的在混合区产生的混 合物的中等点燃延迟时间的等级。如果该停留时间与点燃延迟时间相比是 足够短的，就能够可靠地阻止自燃。这可以在下列前提条件下实现，即重组器能够在混合区内的温度位于 700至95(TC之间时运行。其中涉及的是典型的温度，其不需要其它措施 存在于混合区内。本专利技术基于如下原理，即仅仅通过合适地选择混合区的容积就可以避 免混合区中混合物的自燃。指定容积特别有助于实现典型的应用和在2 至5kw范围内的系统功率，其能够在使用前述烟气体积流的情况下实现。附图说明下面，借助于附图详细阐述本专利技术的一个优选实施例。其中， 图l按照本专利技术的重组器的示意图。具体实施例方式重组器10具有第一介质输送区域12，向所述第一介质输送区域输送 燃料14和氧化剂16、特别是空气。在介质输送区域12上相接有氧化区418且所述氧化区18通过输入的介质至少部分地被转化，从而产生烟气20。 所产生的烟气20依次到达混合区26。通过第二介质输送区域22向所述 混合区26输送其它燃料24。因此产生了燃料-烟气-混合物28，其输送到 随后的重组区30。在所述重组区30中燃料-烟气-混合物被催化转化，以 便最终提取出重组物32。然后，所述重组物32可以提供给其它的应用、 特别是燃料电池来使用。按照本专利技术，混合区具有容积，其阻止了燃料烟气混合物28的自燃。 在系统功率在2至5kw之间的前提下可以阻止自燃的容积位于40至60cm:i 之间。其中，混合区不必一定要位于精确设定的区域。混合区更应该总体 上流动地逐渐转化为氧化区18、重组区30和第二介质输送区域22。还可 以考虑的是，通过在重组器容积上的结构设计准确设定混合区，从而可靠 地避免不希望发生的自燃效应。这可以比如通过隔板或其它引导装置实 现，其更准确设定混合区的区域且因此还可以准确地设定混合区的容积。在前述说明书、附图以及权利要求中公开的本专利技术的特征既可以单 独地也可以以任意组合实现本专利技术。附图标记列表10 重组器12 介质输送区域14 燃料16 氧化剂18 氧化区20 烟气22 介质输 送区域24 燃料26 混合区28 燃料-烟气-混合物30 流量测量仪32 重组区34 重组物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种重组器（１０），具有　－第一介质输送区域（１２），向所述第一介质输送区域能够输送燃料（１４）和氧化剂（１６），　－与所述第一介质输送区域（１２）相接的氧化区（１８），在所述氧化区中，输送到所述第一介质输送区域的介质至少部分地 反应成烟气（２０），　－第二介质输送区域（２２），向所述第二介质输送区域至少能够输送燃料（２４），　－混合区（２６），所述混合区与所述氧化区（１８）和所述第二介质输送区域相接且在所述混合区中能够产生燃料－烟气－混合物（２８），　 　－与所述混合区（２６）相接的重组区（３０），在所述重组区中能够将所述燃料－烟气－混合物（２８）催化重组，　其特征在于，所述混合区的容积位于２０至９０ｃｍ↑［３］之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2006-9-14 102006043128.61.一种重组器(10)，具有-第一介质输送区域(12)，向所述第一介质输送区域能够输送燃料(14)和氧化剂(16)，-与所述第一介质输送区域(12)相接的氧化区(18)，在所述氧化区中，输送到所述第一介质输送区域的介质至少部分地反应成烟气(20)，-第二介质输送区域(22)，向所述第二介质输送区域至少能够输送燃料(24)，-混合区(26)，所述混合区与所述氧化区(18)和所述第二介质输送区域相接且在所述混合区中能够产生燃料-烟气-混合物(28)，-与所述混合区(26)相接的重组区(...

【专利技术属性】
技术研发人员：斯特凡卡，约翰内斯埃希斯塔特，安德烈亚斯林德迈尔，马可穆尔纳，
申请(专利权)人：艾奈德有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]