DE10029641A1 - Gaserzeugungssystem mit wenigstens einer Komponente - Google Patents

Abstract

Ein Gaserzeugungssystem mit wenigstens einer Komponente dient insbesondere zur Erzeugung eines wasserstoffhaltigen Gases aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff. In der Komponente erfährt ein über wenigstens eine Eintrittsöffnung eintretender Stoffstrom eine Veränderung seiner chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften, bevor er über wenigstens eine Austrittsöffnung aus der Komponente austritt. In den Bereich der Eintritts- und/oder Austrittsöffnung der Komponente ist ein poröses Element in die Komponente integriert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gaserzeugungssystem zur Erzeugung eines wasserstoffhaltigen Gases aus einem Stoffstrom, mit wenigstens einer Komponente, nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

In der EP 0 812 617 A2 ist eine Reformierungs- Reaktoreinheit mit einem hierfür verwendeten Partikel­ filter beschrieben. Dabei ist in einer Reformatgaslei­ tung stromabwärts der Reaktoreinheit ein Partikelfil­ ter angeordnet. Der Partikelfilter weist einen quer zur Strömungsrichtung gasdicht ausgebildeten wechsel­ baren Filterkörper und/oder einen Zyklonfilter auf. Er ist in der Reformatgasleitung in Strömungsrichtung nach der Reaktoreinheit angeordnet und hat die Aufga­ be, Staubpartikel und Bruchstücke der Katalysator­ schüttung zurückzuhalten. Der Partikelfilter kann da­ bei beispielsweise ein Stahlwollgespinst als Filter­ körper und/oder mehrere hintereinander geschaltete Filterstufen, z. B. Filterkörper und Zyklonfilter, ent­ halten.

Derartige Partikelfilter weisen den Nachteil auf, daß sie in der Reformatgasleitung in Strömungsrichtung hinter der Komponente angeordnet sind. Dieser Aufbau macht einen sehr hohen Platzbedarf erforderlich, da sich an die Komponente ein entsprechendes Filterele­ ment anschließen muß, welches wiederum über Dichtungs­ elemente, Flansche und dergleichen in die Reformatgas­ leitung integriert werden muß.

Neben dem erhöhten Platzaufwand und den je nach Ein­ satzzweck des Reformers gegebenenfalls sehr ungünsti­ gen räumlichen Gegebenheiten, die eine Zugänglichkeit des Filterelements zu Wartungszwecken nicht oder nur sehr unzureichend erlauben, ist mit den entsprechenden Bauelementen und den erforderlichen Verbindungselemen­ ten auch zusätzliches Gewicht verbunden, welches durch die Elemente an sich auftritt, und welches insbesonde­ re beim Einsatz in mobilen Anwendungen, beispielsweise in einem Kraftfahrzeug, aufgrund des erhöhten Energie­ bedarfs unerwünscht ist.

Außerdem ist aus der EP 0 308 976 A1 ein Reformer als eine Komponente eines Gaserzeugungssystems bekannt. Dieser Reformer ist aus übereinandergestapelten Plat­ ten aufgebaut, wobei zwischen den einzelnen Platten wärmeleitende Zwischenplatten angeordnet sind, wobei je eine deckungsgleich über sämtliche Platten verlau­ fende Eingangsöffnung für einen Kohlenwasserstoff und Wasser vorgesehen ist, und wobei außerdem eine über sämtliche Platten verlaufende Austrittsöffnung für ein Gas, welches Wasserstoff und CO₂ enthält, vorgesehen ist. Außerdem weisen die Platten Eingangsöffnungen für Brennstoff und Luft oder ein Brennsoff/Luft-Gemisch auf. Zwischen den Platten sind einzelne Kammern ausge­ bildet, welche in wärmeleitender Verbindung zueinander stehen. In einigen der Kammern findet die eigentliche Reformierungsreaktion unter Anwesenheit eines Kataly­ sators statt, während in abwechselnd dazu angeordneten Kammern das Brennstoff/Luft-Gemisch in einer Verbren­ nung reagiert und die für die Reformierung erforderli­ che thermische Energie zur Verfügung stellt. In diesen als Brennkammern funktionierenden Bereichen sind Plat­ ten mit einer Vielzahl von Öffnungen angeordnet, wel­ che den Brennstoff in der Art einer Mehrfach-Eindüsung fein verteilen und die Verbrennung verbessern sollen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Reinigung und/oder Gleichverteilung eines Gasstroms beim Aus- oder Einströmen in eine Komponente eines Gaserzeugungssystems zu schaffen, welche möglichst wenig Bauraum benötigt, ein geringes Gewicht aufweist und als standardisiertes Bauelement für mehrere Ein­ satzzwecke bzw. in mehreren verschiedenen Komponenten anwendbar ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die im kenn­ zeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst.

Das poröse Element, welches erfindungsgemäß in die entsprechende Eintritts- und/oder Austrittsöffnung der Komponente integriert ist, ermöglicht erhebliche Vor­ teile, insbesondere im Bereich des Packagings eines derartigen Gaserzeugungssystems, da für das poröse Element keinerlei Bauraum vorgesehen werden muß und da die Leitungen zum Versorgen der Komponente mit dem eintretenden Stoffstrom oder zum Weiterleiten des austretenden Stoffstroms aus der Komponente keine weite­ ren Bauelemente enthalten müssen. Sie können damit unabhängig von Vorgaben durch gegebenenfalls erforder­ liche Wartungsarbeiten an dem porösen Element oder an der Komponente selbst verlegt werden.

Durch die Integration des porösen Elements in die Kom­ ponente selbst werden die ansonsten üblichen Flansche und Verbindungselemente zwischen den einzelnen Kompo­ nenten, die beispielsweise bei einem in einem externen Gehäuse angeordneten porösen Element erforderlich wä­ ren, eingespart, was neben einer erheblichen Einspa­ rung an Bauraum und den damit verbundenen Vorteilen bezüglich des Packagings zusätzlich zu einer erhebli­ chen Einsparung an Gewicht und letztendlich auch an mit den jeweiligen Bauteilen verbundenen Kosten führt. Durch die damit ebenfalls gegebene Einsparung an Ver­ bindungsstellen ergeben sich weitere Vorteile dadurch, daß die Gefahr des Auftretens von Leckagen vermindert wird.

Das poröse Element kann als standardisiertes Element hergestellt werden, welches dann beispielsweise in Austrittsöffnungen von Komponenten eingesetzt werden kann. In diesem Fall wäre es in einer besonders gün­ stigen Ausführungsform der Erfindung sinnvoll, das poröse Element als Filterelement auszubilden, um die in der Komponente gegebenenfalls lösenden festen Stof­ fe, die sich in den austretenden Stoffstrom mischen, z. B. abgetragene Partikel einer Katalysatorbeschich­ tung oder Bruchstücke bzw. Staubteilchen aus einer Katalysatorschüttung, aus dem aus der Komponente aus­ tretenden Stoffstrom ausfiltern zu können.

Beim Einsatz eines erfindungsgemäßen porösen Elements im Bereich der Eintrittsöffnung der Komponente kann dieses beispielsweise für eine sehr gute Gleichvertei­ lung des einströmenden Stoffstroms sorgen, da dieser durch die Poren des porösen Elements einen vergleichs­ weise hohen Strömungswiderstand erfährt und seine Gleichverteilung nach dem Durchströmen des porösen Elements damit stark verbessert wird.

In einer weiteren sehr günstigen Ausführungsform der Erfindung kann das poröse Element außerdem eine kata­ lytische Beschichtung aufweisen. So kann beispielswei­ se, wenn das poröse Element in dem Bereich der Ein­ trittsöffnung angeordnet ist, eine Vorreaktion des eintretenden Stoffstroms im Bereich des porösen Ele­ ments ablaufen. Hier wäre beispielsweise eine kataly­ tische Verbrennung zur Vorwärmung des Stoffstroms vor dem Eintreten in den den Stoffstrom eigentlich verän­ dernden Bereich der jeweilige Komponente denkbar.

Auch beim Einsatz des porösen Elements im Bereich ei­ ner Austrittsöffnung der Komponente wäre eine derarti­ ge katalytische Beschichtung denkbar, da das poröse Element dann neben einer reinen mechanischen Filter­ wirkung auch eine Art "chemische Filterwirkung" bein­ halten kann. Beispielsweise könnten über eine kataly­ tische Verbrennung unerwünschte Restmaterialien, z. B. Restsauerstoff, aus dem aus der Komponente austreten­ den Stoffstrom zumindest teilweise eliminiert werden.

In einer weiteren sehr günstigen Ausführungsform ist die jeweilige Komponente des Gaserzeugungssystems, welche hier beispielsweise ein Wärmetauscher oder der­ gleichen sein kann, welcher den Stoffstrom in seinen physikalischen Eigenschaften, beispielsweise in seinem Energieinhalt, ändert, in Plattenbauweise aufgebaut.

Parallel dazu ist selbstverständlich auch eine den Stoffstrom in seinen chemischen Eigenschaften verän­ dernde Komponente, wie beispielsweise ein Reformer oder dergleichen, denkbar, welcher z. B. ebenfalls in Plattenbauweise realisiert werden könnte.

Bei einer derart beschriebenen besonders günstigen Ausführungsform der Komponenten des Gaserzeugungssy­ stems, weist die in einer Plattenbauweise realisierte Komponente im allgemeinen ohnehin jeweils einen Sam­ melraum im Bereich der Eintrittsöffnung und der Aus­ trittsöffnung auf, in welchem, z. B. bei der Austritts­ öffnung, die aus den einzelnen Platten ausströmenden Teile des Stoffstroms gesammelt und der Austrittsöff­ nung zugeführt werden. Das poröse Element kann in die­ sen jeweiligen Sammelraum integriert werden. Zusätzli­ cher Bauraumbedarf des porösen Elements außerhalb der Komponente ist damit praktisch nicht vorhanden.

Hierbei ist es durchaus denkbar, daß das poröse Ele­ ment in verschiedenen Ausführungsformen vorliegt, wel­ che in ihren geometrischen Einbaumaßen gleich ausge­ führt sind. Dieses bezüglich seiner Einbaumaße stan­ dardisierbare poröse Element kann dann durchaus für unterschiedliche Anwendungszwecke gedacht sein, so daß verschiedene Aufgaben, wie z. B. ein Filtern, ein Gleichverteilen eines das poröse Element durchströmen­ den Stoffstroms und/oder ein Umsetzen des Stoffstroms an einer katalytischen Beschichtung des porösen Ele­ ments, realisiert werden können.

Durch die Möglichkeit zur Standardisierung des porösen Elements ergeben sich weitere Vorteile, welche sich insbesondere durch eine Kostenreduzierung bemerkbar machen, und welche durch sich insbesondere bei einer zukünftigen Massenfertigung im Bereich der Logistik, der leichteren Automatisierbarkeit von Montageabläufen und dergleichen als sehr günstig erweisen können.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den restlichen Unteransprüchen und den anhand der Zeichnung nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine stark schematisierte Prinzipdarstellung eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennstoffzel­ lenanlage und einem Gaserzeugungssystem;

Fig. 2 einen Querschnitt durch einen eine Eintritts- bzw. Austrittsöffnung umfassenden Teil einer der Komponenten des Gaserzeugungssytems mit einem erfindungsgemäßen porösen Element;

Fig. 3 einen Querschnitt durch einen eine Eintritts- bzw. Austrittsöffnung umfassenden Teil einer der Komponenten des Gaserzeugungssytems mit einer alternativen Ausführungsform des erfin­ dungsgemäßen porösen Elements;

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen eine Eintritts- bzw. Austrittsöffnung umfassenden Teil einer der Komponenten des Gaserzeugungssytems mit einer weiteren alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen porösen Elements.

In Fig. 1 ist ein sehr stark schematisiertes Kraft­ fahrzeug 1 angedeutet, welches ein strich-zwei­ punktiert angedeutetes Brennstoffzellensystem 2 mit einer Brennstoffzelle 3 und einem Gaserzeugungssystem 4 aufweist. Das Gaserzeugungssystem 4 besteht wiederum aus mehreren Komponenten 5, welche von einem Stoffstrom 6 durchströmt werden.

Bei den Komponenten 5 des Gaserzeugungssystems 4 kann es sich um verschiedenartige Komponenten 5 handeln, welche entweder eine physikalische oder eine chemische Veränderung des sie durchströmenden Stoffstroms 6 be­ wirken. Als Beispiel für eine Komponente 5, welche eine physikalische Veränderung des sie durchströmenden Stoffstroms 6 bewirkt, sei beispielsweise ein Wärme­ tauscher oder Verdampfer genannt, welcher die Tempera­ tur und damit den thermischen Energieinhalt des Stoffstroms 6 erhöht und gegebenenfalls auch dessen Aggregatzustand ändert. Als Beispiel für eine Kompo­ nente 5, welche den sie durchströmenden Stoffstrom 6 in chemischer Weise verändert sei beispielsweise ein Reformer bzw. Reformierungsreaktor genannt, welcher aus dem eintretenden Stoffstrom 6, beispielsweise aus Wasser und Kohlenwasserstoff, in einer Reformierungs­ reaktion ein überwiegend wasserstoff- und CO₂-haltiges Gasgemisch erzeugt.

Grundlegend gibt es für die Komponenten 5 verschiedene Bauarten. Als besonders günstig haben sich Aufbauten in Form von Rohrbündel- oder Plattenpaketen an sich bekannten Aufbaus erwiesen, welche sowohl als Wärme­ tauscher als auch als Reaktor bzw. Reformer zum Einsatz kommen können.

In Fig. 2 ist nun ein Ausschnitt einer derartigen Kom­ ponente 5 dargestellt, welche hier aus übereinanderge­ stapelten Platten 7, in der beispielsweise von Plat­ tenwärmetauschern bekannten Art, aufgebaut ist. Diese übereinandergestapelten Platten 7 sind dabei jeweils von einer Endplatte 8a bzw. 8b abgeschlossen. Jede einzelne Platte 7 weist eine aus Gründen der Über­ sichtlichkeit nur einmal mit einem Bezugszeichen ver­ sehene Öffnung 9 auf, welche jeweils deckungsgleich zu der in der über bzw. unter ihr angeordneten Platte 7 ausgebildet ist. Diese Öffnungen 9 bilden zusammen einen Sammelraum 10, in welchen die in den Platten eingearbeiteten Strukturen bzw. Kanäle (nicht darge­ stellt) in an sich bekannter Weise münden. Der Sammel­ raum 10 dient außerdem als Eintritts- bzw. Austritts­ öffnung 11 der Komponente 5.

In den Sammelraum 10 ist nun ein poröses Element 12 integriert. In dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel ist das poröse Element 12 als topfarti­ ges poröses Element 12 ausgeführt, welches über mehre­ re Schichten 13 eines porösen Materials, beispielswei­ se eines aus Metallfasern hergestellten Vlieses ver­ fügt. Der Aufbau des porösen Elements 12 besteht im hier dargestellten Ausführungbeispiel aus einem wenig­ stens annähernd zylinderförmigen Aufbau der Schichten 13, welche ein poröses Mantelelement 12a bilden. Die­ ses poröse Mantelelement 12a ist auf seiner der Ein­ tritts- bzw. Austrittsöffnung 11 abgewandten Seite mit einem Deckelelement 12b dichtend verschlossen. Auf der der Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 11 zugewandten Seite wird das poröse Mantelelement 12a von einem Abschlußelement 12c in seiner Form gehalten. Das Ab­ schlußelement 12c erlaubt dabei eine Verbindung zwi­ schen dem Inneren des porösen Mantelelements 12a und der Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 11.

Selbstverständlich sind auch andere Ausführungsformen des porösen Elements 12 denkbar, so könnte beispiels­ weise ein kegelförmiges (nicht dargestellt) poröses Element eingesetzt werden. Außerdem könnten andere Materialien genutzt werden, so daß das poröse Element 12 beispielsweise auch aus einem Sinterwerkstoff oder dergleichen hergestellt werden kann. Allerdings bietet der Verbund aus Metallfasern die Möglichkeit, die Schichten 13 des porösen Elements 12 sehr einfach und kostengünstig herzustellen. Dazu werden die Metallfa­ sern lediglich zu einer Art von Wirkware oder Webware verarbeitet. Besonders bei einer Nutzung des porösen Elements 12 als Filterelement ergibt sich somit die Möglichkeit, sehr einfach und schnell einzelne Schich­ ten 13 verschiedener Machart, und damit verschiedener Porosität und Filterwirkung, zu dem Filterelement zu­ sammenzustellen.

Wie in Fig. 2 außerdem erkennbar ist, ilst das poröse Element 12 zusammen mit einem elastischen Element 14, welches beispielsweise als Tellerfeder, Spiralfeder oder als elastisches Drahtgestrick ausgebildet sein kann, zwischen der Endplatte 8a und einem an der End­ platte 8b befestigten Anschlußelement 15 verspannt. Dieses Anschlußelement bzw. Flanschelement 15 ist über Befestigungsmittel 16, hier zwei Schrauben, mit der Endplatte 8b verbunden.

Der Aufbau ist dabei so ausgeführt, daß es zu einem dichtenden Anliegen des Anschlußelements 15 an der dem Anschlußelement 15 zugewandten Kante des Abschlußele­ ments 12c des porösen Elements 12 kommt. Außerdem wird auf der der Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 11 abge­ wandten Seite des porösen Elements 12 mittels eines Zwischenrings 17 eine Abdichtung zwischen dem Sammel­ raum 10 und einer Vertiefung 18a in der Endplatte 8a reicht, so daß die zwischen dem Sammelraum 10 und der Eintritts- bzw. Austrittsöffnung 11 strömenden Gase jeweils die Schichten 13 des porösen Mantelelements 12a durchströmen müssen.

An das Anschlußelement 15 kann sich dann in an sich bekannter Weise ein Leitungselement (nicht darge­ stellt) anschließen, welches beispielsweise an das Anschlußelement 15 angeschweißt ist, wobei das An­ schlußelement 15 dann einen Anschlußflansch für das Leitungselement bildet.

Das poröse Element 12 ist zusammen mit dem elastischen Element 14 sicher zwischen der Vertiefung 18a in der einen Endplatte 8a und dem über einer Öffnung 18b in der anderen Endplatte 8b angeordneten Anschlußelement 15 eingeklemmt. Es kann daher zu dem bereits erwähn­ ten, dichtenden Abschluß entlang der Außenkanten zwi­ schen dem eigentlichen Sammelraum 10 und dem inneren Bereich des porösen Elements 12 kommen, so daß sämtli­ che Stoffströme 6, welche aus dem Sammelraum 10 in die Austrittsöffnung 11 bzw. von der Eintrittsöffnung 11 in den Sammelraum 10 strömen, durch die einzelnen Schichten 13 des porösen Elements 12 strömen müssen. Zusätzlich ist der Sammelraum 10 gegenüber der Umge­ bung mittels seiner Dichtung 19 zwischen dem Anschluß­ element 15 und der Endplatte 8b abgedichtet.

Das poröse Element 12 kann für die hier dargestellte Form des Einbaus in die Komponente 5 in seinen für den Einbau relevanten Maßen standardisiert werden, so daß eine sehr hohe Serientauglichkeit des in eine der Kom­ ponenten 5 integrierten porösen Elements 12 entsteht. Dies kann prinzipiell unabhängig von der Funktionswei­ se des porösen Elements 12, unabhängig von dessen Ein­ baulage entweder in der Eintritts- oder Austrittsöff­ nung 11 der jeweiligen Komponente 5 und unabhängig von seiner angestrebten Funktion erfolgen.

Auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen später noch beschriebenen alternativen Aufbauten las­ sen eine derartige Standardisierung des porösen Ele­ ments 12 zu.

Für das poröse Element 12, welches in die Komponente 5 integriert ist, sind nun verschiedene Anwendungsfälle realisierbar. Im hier dargestellten Ausführungsbei­ spiel soll ein spezieller Anwendungsfall für ein im Austrittsbereich der Komponente 5 integriertes poröses Element 12 sowie zwei Anwendungsfälle für ein im Ein­ trittsbereich integriertes poröses Element 12 kurz beschrieben werden.

Bei dem in der Austrittsöffnung 11 integrierten porö­ sen Element 12 kann dieses beispielsweise eine Filter­ wirkung aufweisen und als Filterelement dienen. Dazu bietet sich insbesondere ein mehrschichtiger Aufbau an, so daß durch die verschiedenen aus den Metallfa­ sern gebildeten Schichten 13 verschiedener Porosität eine ideale Filterwirkung für die das poröse Element 12 durchströmenden Stoffströme 6 erreicht werden kann.

Im Bereich des Gaserzeugungssystems 4 ist diese Fil­ terwirkung dabei überwiegend für das Zurückhalten von Partikeln eines Katalysators, welcher sich beispiels­ weise als Schüttung in der Komponente 5 befindet oder welcher sich von den entsprechenden Platten 7, auf welche er über Beschichtungsmethoden aufgetragen wor­ den ist, im Laufe des Betriebs der Komponente 5 ab­ löst, gedacht. Diese splitterförmig oder staubförmig vorliegenden Katalysatorteilchen werden durch das po­ röse Element 12 bei seinem Einsatz als Filterelement in der Austrittsöffnung 11 einer entsprechenden Kompo­ nente 5 eines Gaserzeugungssystems 4 zurückgehalten.

Weitere Anwendungsfälle des porösen Elements 12 sind bei dessen Einsatz, im Bereich der Eintrittsöffnungen 11 denkbar. Hier kann das poröse Element 12 aufgrund des von ihm verursachten vergleichsweise hohen Strö­ mungswiderstands für den Stoffstrom 6 für eine sehr gute Gleichverteilung des Stoffstroms 6 über den Sam­ melraum 10 und damit für eine sehr gute Gleichvertei­ lung beim Eintritt des Stoffstroms 6 in die einzelnen Bereiche der Platten 7 sorgen. Hierzu kann das poröse - Element 12 neben der hier dargestellten topfartigen Ausbildung z. B. auch mit einer kegelförmigen Ausfüh­ rung des Mantelelements (nicht dargestellt) ohne das Deckelelement eingesetzt werden. Um die Standardisie­ rung weiter aufrecht zu erhalten, ist es hierfür le­ diglich erforderlich, daß der Durchmesser im Bereich des Abschlußelements sowie die Höhe des gesamten ke­ gelförmig ausgebildeten porösen Elements gegenüber der topfförmigen Ausbildung des porösen Elements 12 unver­ ändert bleibt.

Das poröse Element 12 kann eine katalytische Beschich­ tung aufweisen, so daß hier eine katalytische Reakti­ on, wie z. B. eine katalytische Verbrennung einzelner Stoffe des Stoffstroms 6, stattfinden kann. Hierdurch kann beispielsweise eine Art "chemische Reinigung" des Stoffstroms erfolgen, indem über eine katalytische Verbrennung unerwünschte Stoffe eliminiert werden und/oder es kann eine thermische Beeinflussung des Stoffstroms, beispielsweise eine Vorwärmung über die bei einer katalytischen Verbrennung anfallende thermi­ sche Energie, erfolgen.

Die weiteren dargestellten Ausführungsformen des in die Komponente 5 integrierten porösen Elements 12 er­ lauben prinzipiell die gleichen Anwendungen und sind auch jeweils auf die Eintritts- und Austrittsöffnung 11 der jeweiligen Komponente 5 anwendbar.

Fig. 3 zeigt einen Aufbau, der prinzipiell dem Aufbau in Fig. 2 vergleichbar ist und in dem die vergleichba­ ren Elemente auch die entsprechenden Bezugszeichen wie in Fig. 2 aufweisen.

Anstatt der Vertiefung 18a in der Endplatte 8a ist jedoch eine ebenfalls über den Zwischenring 17 gegen­ über dem Sammelraum 10 abgedichtete Öffnung 18c in die Endplatte 8a integriert, welche dann von einem Ab­ schlußelement 20 verschlössen wird. Dieses Abschluß­ element 20 erlaubt das Einklemmen des porösen Elements 12 zusammen mit dem elastischen Element 14 zwischen dem Anschlußelement 15 und dem Abschlußelement 20. Das Anschlußelement 20 ist ebenfalls über Befestigungsmit­ tel 16 und Dichtung 19 dichtend mit der Endplatte 8a verbunden. Dieser Aufbau erlaubt gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau die Verwendung von zwei iden­ tisch aufgebauten Endplatten 8a, 8b. Außerdem kann durch den symmetrischen Aufbau der beiden Endplatten 8a, 8b mit den jeweiligen Anschluß- bzw. Abschlußele­ menten 15, 20 ein Aufbau realisiert werden, welcher eine Montage des sich an die Eintritts- bzw. Aus­ trittsöffnung 11 anschließenden Leitungselements so­ wohl an der Endplatte 8a als auch an der Endplatte 8b erlaubt. Die jeweils andere Endplatte 8a, 8b ist dann mit dem Abschlußelement 20 versehen.

Außerdem erlaubt dieser Aufbau eine sehr günstige Mög­ lichkeit der Wartung, da ein Auswechseln des porösen Elements 12, welches insbesondere beim Einsatz des porösen Elements 12 als Filterelement von Zeit zu Zeit nötig sein wird, von beiden Seiten der Komponente 5, da entweder das Anschlußelement 15 oder das Abschluß­ element 20 entfernt werden kann um an das eingesteckte poröse Element 12 zu demontieren bzw. zu ersetzen, möglich ist.

Fig. 4 zeigt einen weiteren alternativen Aufbau des in die Komponente 5 integrierten porösen Elements 12. Auch hier wurden die in den vorhergehenden Figuren genutzten Bezugszeichen entsprechend verwendet.

Der Aufbau mit dem Abschlußelement 20 an der Endplatte 8a entspricht dabei dem in Fig. 3 geschilderten Auf­ bau, während sich an die Endplatte 8b in dem hier dar­ gestellten Ausführungsbeispiel ein Rohrstück 21 an­ schließt, welches direkt mit der Endplatte 8b verbun­ den, z. B. verschweißt ist.

Dieser Aufbau gemäß Fig. 4 spart damit weitere Bauteile und damit verbunden weiteres Gewicht und weitere Kosten und könnte sich beispielsweise für eine Großse­ rienfertigung der jeweiligen Komponente 5 anbieten.

Grundsätzlich gilt für alle in den jeweiligen Kompo­ nenten 5 eingesetzten porösen Elemente 12, daß diese die entsprechende Resistenz gegen die dort umgesetzten Stoffströme 6 aufweisen müssen, sowie daß die Materia­ lien, aus denen die entsprechenden Elemente gefertigt sind, neben diesen chemischen Anforderungen auch den physikalischen Anforderungen, welche durch Druck und Temperatur des Stoffstroms auf die Komponenten 5 ein­ wirken, gewachsen sein müssen.

Claims (15)

1. Gaserzeugungssystem zur Erzeugung eines wasser­ stoffhaltigen Gases aus einem Stoffstrom, insbe­ sondere aus einem flüssigen Kohlenwasserstoff, mit wenigstens einer Komponente, in welcher der über wenigstens eine Eintrittsöffnung eintretende Stoffstrom eine Veränderung seiner chemischen und/oder physikalischen Eigenschaften erfährt, be­ vor er über wenigstens eine Austrittsöffnung aus der Komponente austritt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein poröses Element (12) in dem Bereich der Eintritts- und/oder Austrittsöffnung (11) der Komponente (5) in die Komponente (5) integriert ist.

2. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (12) Metallfasern aufweist.

3. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (12) eine katalytische Be­ schichtung aufweist.

4. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (12) als Filterelement in dem Ausgangsbereich einer einen katalytisch wirkenden Stoff enthaltenden Komponente (5) integriert ist.

5. Gaserzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (12) wenigstens zwei Schichten (13) aufweist.

6. Gaserzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente (5) aus mehreren übereinander ge­ stapelten Platten (7) aufgebaut ist, wobei jede der Platten (7) wenigstens eine Öffnung (9) auf­ weist, welche über alle Plätten (7) deckungsgleich angeordnet ist und einen eingangsseitigen und/oder ausgangsseitigen Sammelraum (10) bildet, wobei die übereinander gestapelten Platten (7) beidseitig von jeweils einer Endplatte (8a, 8b) abgeschlossen sind, und wobei das poröse Element (12) in dem Sammelraum (10) angeordnet ist.

7. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das poröse Element (12) mittels eines elastischen Elements (14) zwischen den Endplatten (8a, 8b) ein­ gespannt ist.

8. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Endplatten (8b) im Bereich des Sammel­ raums (10) eine Öffnung (18b) mit einem Anschluß­ element (15) aufweist, welche als Eintritts- oder Austrittsöffnung (11) ausgebildet ist, wobei das poröse Element (12) zwischen dem Anschlußelement (15) und der dem Anschlußelement (15) gegenüber­ liegenden Endplatte (8a) eingespannt ist.

9. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Anschlußelement (15) gegenüberliegende Bereich der Endplatte (8a) eine Vertiefung (18a) aufweist.

10. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (15) als mit der Endplatte (8b) verbundenes Rohrstück (21) ausgebildet ist.

11. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück (21) mit der Endplatte (8b) ver­ schweißt ist.

12. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Anschlußelement (15) als mit der Endplatte (8) verschraubtes Flanschelement ausgebildet ist.

13. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Endplatten (8a, 8b) im Bereich des Sammelraums (10) jeweils eine Öffnung (18b, 18c) aufweisen, wobei eine der Öffnungen (18b) ein Anschlußelement (15) aufweist und als Eintritts- oder Austritts­ öffnung (11) ausgebildet ist, wobei die andere Öffnung (18c) ein dichtend auf der Endplatte (8a) montierbares Abschlußelement (20) aufweist, und wobei das poröse Element (12) zusammen mit dem elastischen Element (14) zwischen dem Anschlußele­ ment (15) und dem Abschlußelement (20) eingespannt ist.

14. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Abschlußelement (20) als mit der Endplatte (8a) verbundener Deckel ausgebildet ist.

15. Gaserzeugungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch die Verwendung in einem Brennstoffzellensystem (2) zur Energieversorgung eines Kraftfahrzeugs (1).