BRPI0712586A2 - reformador para um sistema de pilha de combustìvel - Google Patents
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Abstract
REFORMADOR PARA UM SISTEMA DE PILHA DE COMBUSTìVEL. A presente invenção refere-se a um reformador (10) para um sistema de pilha de combustível compreendendo uma zona de oxidação (12) para receber um suprimento de combustível por meio de um alimentador primário de combustível (14) para reação com um oxidante, e uma zona de mistura disposta a jusante da zona de oxidação (12) para receber um suprimento de combustível por meio de um alimentador de combustível secundário (20) para mistura com substâncias emergindo a partir da zona de oxidação (12). A invenção é caracterizada pela vantagem das câmaras de combustível primária e secundária (14, 20) sendo projetadas idênticas. A invenção adicionalmente refere-se a um sistema de célula de combustível compreendendo tal reformador (10).
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "REFORMA- DOR PARA UM SISTEMA DE PILHA DE COMBUSTÍVEL".
A presente invenção refere-se a um reformador para um sistema de pilha de combustível compreendendo uma zona de oxidação para rece- ber um suprimento de combustível por meio de um alimentador primário de combustível para reação com um oxidante, e uma zona de mistura disposta a jusante da zona de oxidação para receber um suprimento de combustível por meio de um alimentador secundário de combustível para mistura com substâncias emergindo a partir da zona de oxidação.
Em adição, a invenção refere-se a um sistema de pilha de com- bustível compreendendo um reformador. Os reformadores servem para reagir hidrocarbonetos e um oxi- dante em reformado, isto é, uma mistura de gás rica em hidrogênio.
Até agora, nos reformadores genéricos do tipo com dois está- gios, os alimentadores de combustível eram utilizados, os quais também en- contram aplicação em queimadores convencionais, por exemplo, nos quei- madores de aquecedores de estacionamento automotivos. Estes envolviam criar recurso para componentes existentes de tamanho adequado, criar ali- mentadores personalizados de combustível necessários para cada estágio do alimentado de combustível. Um reformador é descrito, por exemplo, na DE 103 59 205 A1.
O objetivo da presente invenção é sofisticar os reformadores genéricos e os sistemas de pilha de combustível com tal reformador de mo- do que possam ser alcançadas economias de custos.
Este objetivo é alcançado pelo reformador como exposto na rei- vindicação 1 e por um sistema de pilha de combustível como exposto na rei- vindicação 4.
Aspectos vantajosos e concretizações adicionais da invenção são extraídos a partir das reivindicações dependentes.
O reformador de acordo com a invenção é baseado na técnica anterior genérica pelo fato de que os alimentadores de combustível primário e secundário são agora projetados idênticos deste modo economizando eus- tos de dois modos. Por um lado, é mais econômico produzir apenas um tipo do alimentador de combustível, e por outro lado, economias adicionais po- dem ser alcançadas pelas economias de escala, porque duas vezes mais alimentadores de combustível do tipo restante são necessários com uma redução no preço do item e mais alimentadores de combustível são produzi- dos. Desse modo foi descoberto que projetar o reformador de modo que ele possa ser projetado com alimentadores de combustível do mesmo tipo é mais racional do que de outro modo orientar o projeto para alimentadores de combustível personalizados necessários. Projetar os reformadores com ali- mentadores de combustível do mesmo tipo pode igualmente ser vantajoso em vista do fato de que no escopo dos dois alimentadores de combustível, condições ambientes físicas e químicas podem existir e taxas de alimenta- ção são para serem selecionadas, todas as quais podem ser muito diferen- tes. O projeto personalizado, apesar de tal vantagem, pode, ao se adaptar o projeto do reformador e o processo de reforma, ser menos vantajoso, sob circunstâncias, do que fazer uso do efeito das economias em escala men- cionadas acima. Vantagens adicionais são para serem obtidas a partir de um estoque uniforme tanto em produção como na oficina.
Nesta disposição, é proporcionado de forma vantajosa, que os alimentadores de combustível primário e secundário são bocais de injeção de combustível.
Como uma alternativa, as vantagens como citadas acima podem ser alcançadas no contexto de que os alimentadores de combustível primá- rio e secundário são alimentadores de combustível do tipo evaporador.
A invenção adicionalmente refere-se a um sistema de pilha de combustível compreendo tal reformador.
Uma concretização preferida da invenção será agora detalhada com referência aos desenhos anexos a título de exemplo, nos quais:
A Figura 1 é uma representação em forma de diagrama de uma concretização ilustrativa do reformador de acordo com a invenção.
Referindo-se à Figura 1, é ilustrada uma representação em for- ma de diagrama de uma concretização ilustrativa do reformador de acordo com a invenção. O reformador 10 compreende uma zona de oxidação 12 que recebe um suprimento de combustível por meio de um alimentador pri- mário de combustível 14, diesel ou gasolina de categoria normal sendo e- xemplos do combustível utilizado. No presente exemplo, o alimentador pri- mário de combustível 14 é um bocal de injeção, mas é da mesma forma possível que o combustível seja alimentado para a zona de oxidação 12 por meio de um alimentador de combustível do tipo evaporador apresentando uma unidade evaporadora porosa. Adicionalmente, é proporcionado um ali- mentador de oxidante 16 por meio do qual o oxidante, isto é, particularmente ar, pode ser alimentado para a zona de oxidação 12. Dentro da zona de oxi- dação 12, acontece uma reação do combustível com o oxidante em uma reação de combustão ou de oxidação exotérmica total. O gás do produto resultante então entra em uma zona de mistura 18 a jusante, isto é, á direita na Figura 1, na qual as zonas individuais do reformador são indicadas sepa- radas umas das outras pelas linhas tracejadas. As zonas podem ser projeta- das separadas umas das outras pelos aspectos estruturais ou podem se re- lacionar de forma fluida. Na zona de mistura 18, o gás do produto resultante recebe uma mistura de combustível adicional por meio de um alimentador secundário de combustível 20. Em adição, pode ser proporcionado que este oxidante seja suprido para zona de mistura 18. O gás do produto misturado com o combustível adicional entra em uma zona de reforma 22 como uma mistura de gases, onde ele reage em uma reação endotérmica em uma mis- tura de gases rica em hidrogênio, de preferência por meio de um catalisador disposto no mesmo. Esta mistura de gases rica em hidrogênio emerge em uma saída 24 onde ela fica disponível para uso adicional em uma pilha da célula de combustível. Os alimentadores de combustível primário e secundá- rio são projetados idênticos de acordo com a invenção. Nesta disposição, os alimentadores de combustível primário e secundário 14 e 20 são projetados como módulos intercambiáveis que podem ser encaixados de forma equiva- lente como o alimentador de combustível primário e o secundário.
É entendido que os aspectos da invenção como descritos na descrição acima, nos desenhos e como reivindicados, podem ser essenciais para obter a invenção tanto por eles próprios como em qualquer combina- ção.
Lista dos Números de Referência
.10 reformador
.12 zona de oxidação
.14 alimentador primário de combustível
.16 alimentador de oxidante
.18 zona de mistura
.20 alimentador secundário de combustível
.22 zona de reforma
.24 saída
Claims (4)
1. Reformador (10) para um sistema de pilha de combustível, compreendendo - uma zona de oxidação (12) para receber um suprimento de combustível por meio de um alimentador primário de combustível (14) para reação com um oxidante, e - uma zona de mistura (18) disposta a jusante da zona de oxida- ção (12) para receber um suprimento de combustível por meio de um ali- mentador secundário de combustível (20) para mistura com substâncias e- mergindo a partir da zona de oxidação (12), caracterizado pelo fato de que os alimentadores de combustível primário e secundário (14, 20) são projetados idênticos.
2. Reformador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de que os alimentadores de combustível primário e secundá- rio (14, 20) são bocais de injeção de combustível.
3. Reformador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracteri- zado pelo fato de que os alimentadores de combustível primário e secundá- rio (14, 20) são alimentadores de combustível do tipo evaporador.
4. Sistema de pilha de combustível compreendendo um refor- mador (10), como definido em qualquer uma das reivindicações preceden- tes.
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