AT503440A4 - Thermolyse-katalysator für verbrennungsmaschinen - Google Patents
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Description
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Die Erfindung betrifft einen Thermolyse-Katalysator für Verbrennungsmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, Strahltriebwerke, Hubkolbenmotoren, Kreiskolbenmotoren und Feuerungsanlagen .
In Verbrennungsmaschinen entsteht aufgrund der Verbrennung von Brennstoffen Wärmeenergie, welche insbesondere in kinetische Energie umgewandelt wird. Darüber hinaus bleibt aber die Wärmeenergie ungenutzt.
Die Erfindung zielt darauf ab, diesen Nachteil zu vermeiden und einen Thermolyse-Katalysator zu schaffen, der eine möglichst vollständige Nutzung der beim Verbrennungsvorgang entstehenden Wärmeenergie ermöglicht. Der erfindungsgemäße Katalysator zeichnet sich dadurch aus, daß der eine Brennraumummantelung der Verbrennungsmaschine bildende Katalysator zwei zueinander beabstandete und konzentrisch angeordnete, einen Zwischenraum umschließende Hohlzylinder aufweist, wobei die den Zwischenraum begrenzenden Wandungen der HohlZylinder mit einer Metallbeschichtung zur Abgabe der den inneren Hohlzylinder beaufschlagenden Verbrennungswärme versehen sind, und wobei der äußere Hohlzylinder mit einer Einlaßöffnung für die Zufuhr von Wasser, einer Auslaßöffnung für die Abgabe von Knallgas und einem Temperaturfühler zur Wasserzufuhrsteuerung versehen ist.
© ο © ο © ο C © © Φ © © © Ο ο G ο © © C - 2 - ο ο cee©
Vorzugsweise besteht die Metallbeschichtung aus Platin, Palladium, Iridium, Osmium, Rhodium od.dgl.
Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal verlaufen die Einlaßöffnung des äußeren Hohlzylinders nahe dessen Grundfläche und die Auslaßöffnung des äußeren Hohlzylinders nahe dessen Deckfläche radial.
Nach einem anderen Erfindungsmerkmal sind die konzentrischen HohlZylinder 1 bis 2 mm voneinander beabstandet.
Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. la eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Thermolyse-Katalysators und Fig. lb eine schematische Darstellung eines Thermolyse-Katalysators gemäß der Erfindung in dem Brennraum B einer sonst nicht gezeigten Befeuerungsanlage .
Gemäß den Fig. la und lb weist der erfindungsgemäße Ther-molyse-Katalysator, der beispielsweise eine Brennraumummantelung von Verbrennungsmaschinen, wie Gasturbinen, Strahltriebwerke, Hubkolbenmotoren, Kreiskolbenmotoren und Feuerungsanlagen bildet, zwei konzentrische und in einem Abstand von vorzugsweise 1 bis 2 mm angeordnete Hohlzylinder 2 und 3 auf, die einen Zwischenraum 1 umschließen, der mit einer Metallbeschichtung 4 aus vorzugsweise Platin, Palladium, Iridium, Osmium, Rhodium od.dgl. versehen ist. Der äußere Hohlzylinder 3 ist mit einer sich nahe dessen Grundfläche radial erstreckenden Einlaßöffnung 5 für die Zufuhr von Wasser und einer sich CO C © CO Φ© © · · © © © c c ec c coc ce o © © o© ©g © © © © e © e © o o® ce cc ec - 3 - ©© c © e o©c© 6060 C © © e © nahe dessen Deckfläche radial erstreckenden Auslaßöffnung 6 für die Abgabe von Knallgas versehen. Die infolge der Verbrennung von fossilen, biologischen, festen oder gasförmigen Energieträgern im Innenraum 7 des inneren HohlZylinders 2 entstehende Wärme, erhitzt im Falle einer aus Platin gebildeten Me-tallbeschichtung 4 des inneren HohlZylinders diese auf eine Temperatur von ca. 1200°C und versetzt sie in einen Glühzustand. Das über die Einlaßöffnung 5 in den Zwischenraum 1 strömende Wasser wird durch den stark erhitzten Hohlzylinder unmittelbar unter Bildung von überhitzten Wasserdampf (2H20) übergeführt, wobei aufgrund der Wechselwirkung des Wasserdampfes mit der Platinbeschichtung 4 die überhitzten Wasserdampfmoleküle in Knallgas (2H2 + 02) , einem Gemisch aus gasförmigen Wasserstoff (2H2) und Sauerstoff (02) im Volumenverhältnis H:0 = 2:1, thermisch zersetzt werden. Durch einen vor der Auslaßöffnung 6 angeordneten Temperaturfühler 8 wird die Wasserzu-fuhr derart gesteuert, daß der erzeugte überhitze Wasserdampf die Temperatur der glühenden Platinbeschichtung 4 konstant auf einer idealen Temperatur von ca. 1200°C hält.
Das Knallgas kann über die Auslaßöffnung 6 in eine Kühlwasservorrichtung, z.B. einer nicht gezeigten Verbrennungsmaschine geleitet werden, wodurch geringfügig vorhandener Wasserdampf zu Wasser kondensiert. Anschließend kann das reine Wasserstoff/Sauerstoff-Gasgemisch einer nicht gezeigten Gastrennungseinrichtung zugeführt werden, welche das Wasserstoffgas vom Sauerstoffgas trennt, um der Verbrennungsmaschine als © © ©© Q& ©- c- ©© ©CG Ο C GC Ο Ο Ο Ο Ο© © © β © © &©€> €>C ο © c ©e©©©GO©$ & · © & θ © © © © tu CO c· c- c © e © ©er© c - 4 -
Energieträger zu zuführen und bei der folgenden Knallgasreaktion Energie freizusetzen, wobei das Reaktionsprodukt Wasser dem Thermolyse-Katalysator erneut zur Umwandlung in die Ausgangsprodukte Wasserstoff- und Sauerstoffgas zugeführt wird.
Gemäß Pig. lb ist der erfindungsgemäße Thermolyse-Katalysator in einem Brennraum 9 einer nicht gezeigten Befeuerungsanlage angeordnet.
Der Vorteil der Erfindung ist, daß keine Schadstoffe entstehen, wie beispielsweise Stickoxid (N0X) , Kohlendioxid (C02) , Ruß- oder Staubpartikel, somit die Umwelt nicht belastet wird.
Es versteht sich, daß die beschriebene Ausführungsform im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens verschiedentlich abgewandelt werden kann.
Claims (5)
- o ce co cc ee eo$o c «ec c c vce o c- e e © o ©« ee e © c og © e ©o © e © tf © © o © c e © © © e© c o c c o c ο e e © © - 5 - Patentansprüche: 1. Thermolyse-Katalysator für Verbrennungsmaschinen, insbesondere für Gasturbinen, Strahltriebwerke, Hubkolbenmotoren, Kreiskolbenmotoren und Feuerungsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Brennraumummantelung der Verbrennungsmaschine bildende Katalysator zwei zueinander beabstandete und konzentrisch angeordnete, einen Zwischenraum (1) umschließende Hohlzylinder (2, 3) aufweist, wobei die den Zwischenraum (1) begrenzenden Wandungen der Hohlzylinder (2, 3) mit einer Metallbeschichtung (4) zur Abgabe der den inneren HohlZylinder (2) beaufschlagenden Verbrennungswärme versehen sind, und wobei der äußere HohlZylinder (3) mit einer Einlaßöffnung (5) für die Zufuhr von Wasser, einer Auslaßöffnung (6) für die Abgabe von Knallgas und einem Temperaturfühler (8) zur Wasserzu-fuhrsteuerung versehen ist.
- 2. Thermolyse-Katalysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallbeschichtung (4) aus Platin, Palladium, Iridium, Osmium, Rhodium od.dgl. besteht.
- 3. Thermolyse-Katalysator nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (5) des äußeren Hohlzylinders (3) nahe dessen Grundfläche und die Auslaßöffnung (6) des äußeren HohlZylinders (5) nahe dessen Deckfläche radial verläuft.t ο © € © C Ο Ο C © © C © ο ©ο c© β© cec f. © e ©ec© r ©ec© © Φ g c- © © © © © © © © © θ e © © 9 e cs ©c ©ce.© ©
- 4. Thermolyse-Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die konzentrischen Hohlzylinder (2, 3) 1 bis 2 mm voneinander beabstandet sind.
- 5. Thermolyse-Katalysator nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Temperaturfühler (8) vor der Auslaßöffnung (6) angeordnet ist.
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