DE10040084A1 - Verfahren zur Mischung von Brennstoff in Wasser, zugehörige Vorrichtung und Verwendung dieser Vorrichtung - Google Patents

Verfahren zur Mischung von Brennstoff in Wasser, zugehörige Vorrichtung und Verwendung dieser Vorrichtung

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Abstract

Für eine leistungsabhängige Regelung einer Brennstoffzelle sind Brennstoff-Mischungen mit einem definierten Fluss notwendig. Zur Herstellung solcher Mischungen wird erfindungsgemäß Wasser durch einen Hohlkörper, der zumindest in bestimmten Bereichen eine Wandung aus porösem Material aufweist, gepumpt und in dem Raum auf der anderen Seite der porösen Wandung Brennstoff mit einer definierten Flussrate gepumpt. DOLLAR A Durch den Druckunterschied dringt der Brennstoff auf der gesamten Oberfläche der porösen Wandung in das vorbeiströmende Wasser auf der anderen Seite der porösen Wandung und erzeugt eine homogene Mischung. Bei der zugehörigen Vorrichtung (10, 20) hat der Hohlkörper (1, 21) zumindest teilweise eine poröse Wandung (2, 22). Eine solche Vorrichtung ist bevorzugt bei Direkt-Methanol-Brennstoffzellen (DMFC) anwendbar, wobei so insbesondere Betriebstemperatur bzw. Betriebsdruck vorgebbar sind.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Mischung ei­ nes Brennstoffes in Wasser, insbesondere zur Verwendung bei einer Brennstoffzelle. Daneben bezieht sich die Erfindung auch auf die zugehörige Vorrichtung mit Mitteln zur Durchfüh­ rung des Verfahrens, mit einem Körper, durch den Wasser ge­ pumpt wird. Bei der Erfindung ist der Brennstoff vorzugswei­ se, aber nicht ausschließlich Methanol.
Brennstoffzellen werden mit flüssigen oder gasförmigen Brenn­ stoffen betrieben. Sofern die Brennstoffzelle mit Wasserstoff arbeitet, ist eine Wasserstoff-Infrastruktur oder ein Refor­ mer zur Erzeugung des gasförmigen Wasserstoffes aus dem flüs­ sigen Brennstoff notwendig. Flüssige Brennstoffe sind z. B. Benzin, Ethanol oder Methanol. Eine sog. DMFC ("Direct Metha­ nol Fuel Cell") arbeitet direkt mit Methanol als Brennstoff.
Für die adäquate Steuerung und leistungsabhängige Regelung der Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC = Direct Methanol Fuel Cell) ist es notwendig, eine von der Last der Brenn­ stoffzelle abhängige Wasser-/Methanol-Mischung mit einem de­ finierten Fluss kontinuierlich herzustellen. Ein bloßes Ein­ spritzen des Methanols in einen Wasserfluss ist für diesen Zweck nicht geeignet, da die Anmischung in möglichst geringem Abstand von der Zelle bzw. den Zellen stattfinden sollte, um das Totvolumen so gering wie möglich zu halten, damit die Re­ gelstrecke so schnell wie möglich wird.
Weiterhin ist anzustreben, dass das Wasser in etwa die Be­ triebstemperatur der Brennstoffzelle hat, damit ausgeprägte Temperaturgradienten in der Brennstoffzelle nicht zu einem ungleichmäßigen Umsatz führen. Dies ist insbesondere wegen der Entwicklung von Kohlendioxid nicht akzeptabel. Wird der Brennstoffkreislauf der Brennstoffzelle gleichzeitig zur Küh­ lung genutzt, sollte aus diesem Grund die Eingangstemperatur trotzdem so hoch wie möglich gewählt werden und eher auf der Kathodenseite durch die Verdampfung von Wasser und nach­ folgender Kondensation in einem Kondensor oder Wärmetauscher gekühlt werden.
Da die üblichen Betriebstemperaturen einer DMFC oberhalb der Siedetemperatur von Methanol liegen - d. h. auch trotz eventu­ eller höherer Betriebsdrucke - führt ein einfaches Einsprit­ zen von Methanol in Wasser bei Temperaturen von 80°C bis z. B. 160°C zur Bildung von Dampfblasen, die sich nur langsam im Flüssigkeitsstrom abbauen. Es ist also notwendig, eine gu­ te Durchmischung von Wasser und Methanol zu erreichen, ohne dass das Methanol Dampfblasen bildet.
Aus der WO 99/44250 A1 ist es bekannt, eine Methanol-Wasser- Mischung durch Einspritzen zu erzeugen. Eine für den spe­ ziellen Verwendungszweck hinreichende Mischung des Methanols und Wassers ist damit aber nicht gewährleistet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren vorzuschla­ gen mit dem eine intensive Mischung von Brennstoff und Wasser erreicht wird, und eine zugehörige Vorrichtung zu schaffen.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einem Verfahren der ein­ gangs genannten Art durch die Maßnahmen des Patentanspruches 1 gelöst. Eine diesbezügliche Vorrichtung ist durch die Merk­ male des Patentanspruches 6 gekennzeichnet. Vorteilhafte Wei­ terbildungen des Verfahrens bzw. der zugehörigen Vorrichtung sind durch die jeweils abhängigen Ansprüche gekennzeichnet.
Bei der Erfindung wird für eine intensive Mischung von Brenn­ stoff und Wasser bei Temperaturen und Drucken oberhalb des Siedepunktes des Brennstoffes das Wasser durch einen porösen Körper, z. B. ein Rohr oder ein Zylinder, mit zumindest teil­ weise poröser Wandung gepumpt. Wenn dabei der Brennstoff auf die eine Seite des porösen Körpers in den Raum mit einer de­ finierten Flussrate gepumpt wird, stellt sich ein geringfügig höherer Druck in diesem mit Brennstoff gefüllten Raum ein und der Brennstoff dringt durch den porösen Körper auf der gesam­ ten porösen Oberfläche in das vorbeiströmende Wasser auf der anderen Seite des porösen Körpers. Vorteilhafterweise wird durch die Mischung in den Randbereichen und auf der vergrö­ ßerten Oberfläche des porösen Körpers ein unerwünschter Bla­ senbildungsprozess verhindert.
Wesentlich ist bei der Erfindung die Benutzung eines porösen Körpers mit geeignet großen Poren und damit eine Oberflächen­ vergrößerung zur Durchmischung von Wasser und Brennstoff. Durch die vergrößerte Oberfläche sind die Durchmischung und der Wärmeübergang schneller als bei den bisherigen Verfahren, so dass ein zwischenzeitliches Verdampfen und damit eine Bla­ senbildung nicht mehr auftritt.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung von Ausführungs­ beispielen an Hand der Zeichnung in Verbindung mit den Pa­ tentansprüchen. Es zeigen jeweils im schematischen Quer­ schnitt
Fig. 1 eine erste Vorrichtung zur Durchmischung von Wasser und Brennstoff und
Fig. 2 eine zweite Vorrichtung zur Durchmischung von Wasser und Brennstoff.
Die Erfindung wird im Einzelnen für Methanol als Brennstoff beschrieben: In der Fig. 1 ist eine Doppelrohranordnung 10 dargestellt. Diese besteht aus einem inneren Rohr 1, durch das Wasser strömt. Das innere Rohr 1 ist in einem bestimmten Bereich 2 des Rohrkörpers durch ein poröses Material gebildet mit einer Porosität, dass Wasser nicht von innen nach außen hindurchtreten kann, aber andere Fluide hineingelangen kön­ nen. Im Bereich der Rohrwandung des porösen Körpers 2 ist um das innere Rohr 1 ein äußeres Rohr 3 angeordnet, in das Me­ thanol mit definierter Flussrate gepumpt wird. Dadurch stellt sich in dem mit Methanol gefüllten Raum ein geringfügig höhe­ rer Druck ein und das Methanol kann durch die poröse Wandung des Rohrkörpers 2 hindurchdringen und auf der gesamten porö­ sen Fläche in das vorbeiströmende Wasser auf der anderen Sei­ te des porösen Körpers 2 eindringen. Es entsteht somit eine Mischung von Methanol und Wasser in den Wandbereichen, wobei wegen der vergrößerten Oberfläche der Wandung des porösen Körpers 2 ein Blasenbildungsprozess verhindert wird.
In der Fig. 2 ist eine Zylinderanordnung 20 gebildet, die aus einem äußeren Kanal 21 besteht, durch das Wasser gepumpt wird. Im Zylinder 20 ist ein innerer Zylinder 22 eingebracht, der aus einer porösen Wandung besteht. In diesen inneren Zy­ linder wird Methanol gepumpt. Es entsteht der gleiche Effekt wie in Fig. 1, dass das Methanol durch die poröse Wandung in den Wasserkanal eindringen kann und eine Wasser-/Methanol- Mischung entsteht.
Bei Fig. 1 dringt das Methanol auf den Umfang der Rohrwan­ dung 2 in den Randbereich der im Rohr 1 vorliegenden Wasser­ strömung umlaufend ein, während bei Fig. 2 nur der dem Zy­ linder 22 zugewandte Randbereich der Wasserströmung mit Me­ thanol beaufschlagt wird. Da die Randbereiche des Volumen­ stromes im nachfolgenden Rohrstück eine höhere Methanolkon­ zentration aufweisen als die Mitte des Volumenstromes, emp­ fiehlt sich eine nachfolgende Engstelle im Rohr 1 bzw. 21 auf weniger als 1/3 des Rohrdurchmessers, durch die eine turbu­ lente Strömung mit guter Durchmischung erreicht wird.
Als poröser Körper können ein Keramikrohr, ein metallisches Gasfilter, Glasmaterial oder kommerzielle Glas- oder Keramik­ filter verwendet werden. Solche Materialien sind mit defi­ nierten Porendurchmesser erhältlich. Der Porendurchmesser sollte kleiner als 10 µm aber größer als 0,2 µm sein, damit der Staudruck für die Methanolpumpe nicht zu hoch wird.
Auf dem Weg der Vorgabe der Porengröße kann die angestrebte Betriebstemperatur/Betriebsdruck einer Anlage eingestellt werden. Für hohe Temperaturen und geringe Drucke sollten kleine Poren verwendet werden, für hohe Drucke bei niedrigen Temperaturen eher große Poren.
Eine Vorrichtung gemäß Fig. 2 wurde in Verbindung mit einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC = Direct Methanol Fuel Cell) erprobt. Insbesondere bei Betriebstemperaturen der DMFC oberhalb der Siedetemperatur von Methanol ergab sich eine ge­ eignete Anwendung. Durch geeignete Auswahl der Porengröße der bei obigen Beispielen verwendeten porösen Materialien lässt sich damit die Betriebstemperatur bzw. der Betriebsdruck der DMFC in geeigneter Weise vorgeben.
Die vorstehend anhand einer mit Methanol als Brennstoff be­ triebenen DMFC beschriebene Problemlösung, Kohlendioxid aus dem Wasser/Brennstoff-Gemisch abzutrennen, lässt sich auch mit anderen Brennstoffen betriebene Brennstoffzellen übertra­ gen.

Claims (13)

1. Verfahren zur Mischung eines Brennstoffes, insbesondere zur Verwendung bei einer Brennstoffzelle, mit folgenden Ver­ fahrensschritten:
Wasser wird durch einen Hohlkörper, der zumindest in be­ stimmten Bereichen eine Wandung aus porösem Material auf­ weist, gepumpt,
in den Raum auf der anderen Seite der porösen Wandung wird der Brennstoff mit einer definierten Flussrate gepumpt,
durch den Druckunterschied dringt der Brennstoff auf der gesamten Oberfläche der porösen Wandung in das vorbeiströ­ mende Wasser auf der anderen Seite der porösen Wandung und
erzeugt eine homogene Mischung von Wasser und Brennstoff ohne Blasenbildung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Brennstoff Methanol ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Mischung von Wasser und Methanol durch eine Engstelle, die eine turbulente Strömung erzeugt, gepumpt wird, wodurch eine Verbesserung der Durchmischung er­ reicht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass durch Vorgabe der Poren­ größe die Temperatur bzw. der Druck des Methanol-/Wasser-Ge­ misches eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass für hohe Temperaturen und geringe Drucke des Methanol-/Wasser-Gemisches kleine Poren, für hohe Drucke bei niedrigen Temperaturen des Methanol-/Wasser-Ge­ misches große Poren verwendet werden.
6. Vorrichtung mit Mitteln zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 5 mit einem Körper, durch den Wasser gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlkörper (1, 21) zumindest teilweise eine poröse Wandung (2, 22) hat und dass der Bereich der porösen Wandung (2, 22) außen durch eine wei­ tere Wand (3, 23) begrenzt wird, so dass ein geschlossener innenseitig über die poröse Wandung (2, 22) mit dem Hohlkör­ per (1, 21) verbundener Raum gebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Porosität der porösen Wandung (2, 22) größer 0,1 µm ist, vorzugsweise zwischen 0,2 µm und 10 µm liegt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Hohlkörper mit der porö­ sen Wandung ein Rohr (1) oder ein Zylinder (21) ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 und Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, dass die poröse Wandung ein Keramikrohr (2) als Teil des Gesamtrohres (1) ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die poröse Wandung (2, 22) ein metallisches Glasfilter ist und/oder aus Glasmaterial be­ steht und/oder kommerzielle Glas- oder Keramikfilter enthält.
11. Verwendung einer Vorrichtung nach Anspruch 6 oder einem der Ansprüche 7 bis 10 unter Nutzung des Verfahrens nach An­ spruch 1 bei einer Brennstoff-Zelle bei Temperaturen oberhalb der Siedetemperatur des Brennstoffes.
12. Anwendung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass der Brennstoff Methanol und die Brennstoffzelle eine Direkt-Methanol-Brennstoffzelle (DMFC = Direct Methanol Fuel Cell) ist.
13. Verwendung nach Anspruch 10, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Betriebstemperatur bzw. der Betriebsdruck der Brennstoffzelle durch die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9 vorgebbar ist.
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CA002419465A CA2419465A1 (en) 2000-08-16 2001-08-03 Method for mixing a fuel with water, a corresponding device and the use thereof
EP01962606A EP1309513A1 (de) 2000-08-16 2001-08-03 Verfahren zur mischung von brennstoff in wasser, zugehörige vorrichtung und verwendung dieser vorrichtung
PCT/DE2001/002979 WO2002014212A1 (de) 2000-08-16 2001-08-03 Verfahren zur mischung von brennstoff in wasser, zugehörige vorrichtung und verwendung dieser vorrichtung
JP2002519316A JP2004506304A (ja) 2000-08-16 2001-08-03 水内への燃料の混合方法、付属装置およびこの装置の用途
CN01814069A CN1446179A (zh) 2000-08-16 2001-08-03 将燃料混合到水中的方法和装置以及这种装置的应用
US10/368,157 US20030138678A1 (en) 2000-08-16 2003-02-18 Method for mixing fuel in water, associated device, and implementation of the mixing device

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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020189947A1 (en) * 2001-06-13 2002-12-19 Eksigent Technologies Llp Electroosmotic flow controller
US7465382B2 (en) * 2001-06-13 2008-12-16 Eksigent Technologies Llc Precision flow control system
US7235164B2 (en) * 2002-10-18 2007-06-26 Eksigent Technologies, Llc Electrokinetic pump having capacitive electrodes
KR100528340B1 (ko) * 2003-10-01 2005-11-15 삼성에스디아이 주식회사 액체연료 혼합장치 및 이를 적용한 직접액체연료 전지
DE10348879B4 (de) * 2003-10-21 2007-06-06 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Erhöhung der Brennstoffkonzentration in einem der Anode einer Brennstoffzelle zugeführten, einen Brennstoff enthaltenden Flüssigkeitsstrom und deren Verwendung
US7521140B2 (en) * 2004-04-19 2009-04-21 Eksigent Technologies, Llc Fuel cell system with electrokinetic pump
KR100626089B1 (ko) * 2004-12-31 2006-09-21 삼성에스디아이 주식회사 액체연료 혼합장치 및 이를 구비한 직접액체연료전지 시스템
US8152477B2 (en) 2005-11-23 2012-04-10 Eksigent Technologies, Llc Electrokinetic pump designs and drug delivery systems
US7867592B2 (en) 2007-01-30 2011-01-11 Eksigent Technologies, Inc. Methods, compositions and devices, including electroosmotic pumps, comprising coated porous surfaces
US8251672B2 (en) * 2007-12-11 2012-08-28 Eksigent Technologies, Llc Electrokinetic pump with fixed stroke volume
CN103813814A (zh) 2011-05-05 2014-05-21 艾克西根特技术有限公司 用于电动输送系统的凝胶联接

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142502A1 (de) * 1991-12-21 1993-06-24 Solvay Umweltchemie Gmbh Blasenfreier wasserstoffeintrag in waessrige fluessigkeiten
DE19720294C1 (de) * 1997-05-15 1998-12-10 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Reformierungsreaktor und Betriebsverfahren hierfür
DE19802038A1 (de) * 1998-01-21 1999-07-22 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle mit gasförmigem Brennstoff
WO1999044250A1 (de) * 1998-02-25 1999-09-02 Xcellsis Gmbh Flüssigbrennstoffzellensystem

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3774898B2 (ja) * 1997-06-30 2006-05-17 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 固体高分子電解質を備えた直接型メタノ−ル燃料電池

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4142502A1 (de) * 1991-12-21 1993-06-24 Solvay Umweltchemie Gmbh Blasenfreier wasserstoffeintrag in waessrige fluessigkeiten
DE19720294C1 (de) * 1997-05-15 1998-12-10 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Reformierungsreaktor und Betriebsverfahren hierfür
DE19802038A1 (de) * 1998-01-21 1999-07-22 Forschungszentrum Juelich Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Direkt-Methanol-Brennstoffzelle mit gasförmigem Brennstoff
WO1999044250A1 (de) * 1998-02-25 1999-09-02 Xcellsis Gmbh Flüssigbrennstoffzellensystem

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 11026005 A (abstact) In Patents Abstracts of Japan [CD-ROM] *

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