DE10213937A1 - Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts - Google Patents

Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts

Info

Publication number
DE10213937A1
DE10213937A1 DE2002113937 DE10213937A DE10213937A1 DE 10213937 A1 DE10213937 A1 DE 10213937A1 DE 2002113937 DE2002113937 DE 2002113937 DE 10213937 A DE10213937 A DE 10213937A DE 10213937 A1 DE10213937 A1 DE 10213937A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
catalyst
gas mixture
oxidation
catalytically active
mixture stream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2002113937
Other languages
German (de)
Inventor
Juergen Steinwandel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Daimler AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE2002113937 priority Critical patent/DE10213937A1/en
Publication of DE10213937A1 publication Critical patent/DE10213937A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/50Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification
    • C01B3/56Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids
    • C01B3/58Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction
    • C01B3/583Separation of hydrogen or hydrogen containing gases from gaseous mixtures, e.g. purification by contacting with solids; Regeneration of used solids including a catalytic reaction the reaction being the selective oxidation of carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0435Catalytic purification
    • C01B2203/044Selective oxidation of carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/04Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas containing a purification step for the hydrogen or the synthesis gas
    • C01B2203/0465Composition of the impurity
    • C01B2203/047Composition of the impurity the impurity being carbon monoxide
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B2203/00Integrated processes for the production of hydrogen or synthesis gas
    • C01B2203/06Integration with other chemical processes
    • C01B2203/066Integration with other chemical processes with fuel cells

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

A reactor assembly effects the selective catalytic oxidation of gases containing hydrogen. The assembly has a first carbon monoxide oxidation level with a net catalyst. Independent claims are also included for: (1) An assembly with two or more carbon monoxide (CO) oxidation levels, each with a net catalyst. (2) A process for the selective catalytic oxidation of CO in a mixture of gases containing hydrogen (H2). In the process, the H2 is surrendered to and comes into contact with the surface of a net catalyst. The catalyst is a noble metal e.g. platinum (Pt), rhodium (Rh), iridium (Ir), ruthenium (Ru) or one of their alloys. The catalyst is either a monolithic assembly of a bulk solid catalyst unit. (3) A selective isothermal oxidation process.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation von in einem H2-haltigen Gasgemischstrom enthaltenem CO, die wenigstens einen CO-selektiven Netzkatalysator aufweist, sowie ein Verfahren zur selektiven katalytischen Oxidation von in einem H2-haltigen Gasgemischstrom enthaltenem CO, bei dem wenigstens ein CO-selektiver Netzkatalysator eingesetzt wird. The invention relates to a device for the selective catalytic oxidation of CO contained in a H 2 -containing gas mixture stream comprising at least one CO-selective network catalyst, and a method for the selective catalytic oxidation of CO contained in an H 2 -containing gas mixture stream, wherein at least a CO-selective network catalyst is used.

Die PEM-Brennstoffzelle ist ein vielversprechender Brennstoffzellen-Typ für z. B. kleine oder mobile Anwendungen. PEM-Brennstoffzellen werden im allgemeinen mit Wasserstoff als Brennstoff betrieben. Die Speicherung von molekularem Wasserstoff ist jedoch bekanntermaßen mit gewissen Schwierigkeiten behaftet, was insbesondere im Bereich kleiner oder mobiler Anwendungen nachteilhaft ist. Ein Ausweg bietet die Speicherung des Wasserstoffs in Form leichter handzuhabender chemischer Verbindung, wie z. B. Kohlenwasserstoffe (Benzin, Diesel, Kerosin usw.) und Alkohole (insbesondere Methanol), im folgenden Brennstoff-Precursor genannt. Dies hat jedoch wiederum den Nachteil, daß diese Brennstoff-Precursor vor ihrer Verwendung in einer PEM-Brennstoffzelle vor Ort in einem chemischen Prozeß in ein H2-haltiges Gas, dem eigentlichen Brennstoff, überführt werden müssen. The PEM fuel cell is a promising fuel cell type for e.g. Small or mobile applications. PEM fuel cells are generally operated with hydrogen as fuel. However, the storage of molecular hydrogen is known to present certain difficulties, which is disadvantageous especially in the field of small or mobile applications. One way out is to store the hydrogen in the form of chemical compounds that are easier to handle, such as: As hydrocarbons (gasoline, diesel, kerosene, etc.) and alcohols (especially methanol), hereinafter referred to as fuel precursor. However, this in turn has the disadvantage that these fuel precursor must be converted before use in a PEM fuel cell on site in a chemical process in a H 2 -containing gas, the actual fuel.

Die Umwandlung der Brennstoff-Precursor in ein H2-haltiges Gas, die sogenannte Reformierung, wird im allgemeinen in einem Reformierungsreaktor, kurz: Reformer, durchgeführt. Das dabei entstehende H2-haltige Gas wird auch Reformatgas genannt. Hinsichtlich der Reformierungsreaktion sind Dampfreformierung, partielle Oxidation und autotherme Reformierung bekannt. Als Nebenprodukt entstehen dabei geringe Mengen an CO, das bekanntermaßen ein starkes Katalysatorgift ist und die in den PEM- Brennstoffzellen enthaltenen Katalysatoren schädigen kann. Zwar tolerieren alle Katalysatoren gewisse Mengen an CO ohne nenneswerte Leistungseinbußen, die bei der Reformierung üblicher Weise entstehenden CO-Mengen liegen jedoch in für die in PEM- Brennstoffzellen eingesetzten Katalysatoren ungünstigen Bereichen. Bei der Reformierung entsteht also an Stelle von reinem H2 ein H2-haltiges, bestenfalls H2-reiches Gasgemisch, bei dem die Notwendigkeit besteht, den CO-Gehalt unter eine kritische Konzentration zu senken. Die Toleranzschwelle bekannter Katalysatoren für CO liegt z. Zt. bei einer für PEM-Brennstoffzellen relevanten Temperatur von etwa 100°C bei etwa 50 ppm und weniger, während die CO-Gehalte von Reformatgasen des Standes der Technik z. Zt. im %-Bereich (pph-Bereich) liegen. The conversion of the fuel precursor into an H 2 -containing gas, the so-called reforming, is generally carried out in a reforming reactor, in short: a reformer. The resulting H 2 -containing gas is also called reformate gas. With regard to the reforming reaction, steam reforming, partial oxidation and autothermal reforming are known. Small amounts of CO are produced as a by-product which, as is known, is a strong catalyst poison and can damage the catalysts contained in the PEM fuel cells. Although all catalysts tolerate certain amounts of CO without nominal power losses, the amounts of CO formed during the reforming are usually unfavorable for the catalysts used in PEM fuel cells. In the reforming therefore instead of pure H 2, an H 2 -containing, at best H 2 -rich gas mixture, in which there is a need to reduce the CO content below a critical concentration. The tolerance threshold of known catalysts for CO is z. At a relevant for PEM fuel cell temperature of about 100 ° C at about 50 ppm and less, while the CO contents of reformate gases of the prior art z. Currently in the% range (pph range).

Hinsichtlich der Reinigung des Reformatgases, d. h. die Entfernung von CO, sind mehrere Verfahren bekannt, beispielsweise die Anwendung der Wassergas-Shift-Reaktion, die Diffusion durch Membranen, insbesondere durch Edelmetall-Membranen aus Pd, und die selektive Oxidation. Meistens kommen Kombinationen dieser Verfahren zum Einsatz. Weit verbreitet ist beispielsweise die Kombination einer Wassergas-Shift-Stufe, mit welcher der CO- Gehalt auf etwa 0,5 Vol.-% gesenkt werden kann, mit einer nachfolgenden selektive-Oxidation-Stufe, mit welcher der CO-Gehalt weiter, unter die Toleranzschwelle von etwa 50 ppm, gesenkt werden kann. With regard to the purification of the reformate gas, d. H. the Removal of CO, several methods are known, for example the Application of the water gas shift reaction, the diffusion through Membranes, in particular by noble metal membranes of Pd, and the selective oxidation. Mostly combinations of these come Method of use. Widely used is for example the Combination of a water gas shift stage with which the CO- Content can be lowered to about 0.5 vol .-%, with a subsequent selective oxidation stage, with which the CO content further, below the tolerance threshold of about 50 ppm can be.

Problematisch bei der selektive Oxidation ist, daß bei Anwendungen mit häufigem und starkem Lastwechsel insbesondere bei Teillast die sogenannte reverse-shift Reaktion, die Rückbildung von CO aus CO2 und H2, in den CO-Oxidationsstufen stattfinden kann, wodurch der CO-Gehalt des bereits teilweise gereinigten und einsetzbaren Reformatgases wieder ansteigt, in ungünstigen Fällen über die erwähnte CO-Toleranzschwelle. The problem with selective oxidation is that in applications with frequent and heavy load changes, especially at partial load, the so-called reverse-shift reaction, the recovery of CO from CO 2 and H 2 , can take place in the CO oxidation stages, whereby the CO content of the already partially purified and usable reformate gas increases again, in unfavorable cases on the mentioned CO tolerance threshold.

Die deutschen Offenlegungsschrift DE 199 62 555 A1 (Daimler- Chrysler) beschäftigt sich mit der Problematik der reverseshift Reaktion. Es wird eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation mit mindestens einer CO-Oxidationsstufe und mindestens einer Einlaßöffnung zur Zufuhr von oxidierendem Gas offenbart, bei der Mittel zur betriebsparameterabhängigen Dosierung des oxidierenden Gases vorgesehen sind. Die Vorrichtung weist in der CO-Oxidationsstufe zumindest einen katalysatorhaltigen durchströmbaren Körper auf, der im zu reinigenden Gasgemischstrom angeordnet ist, sowie Mittel zur lastabhängigen Temperaturvorgabe des katalysatorhaltigen durchströmbaren Körpers. Die Schrift lehrt, daß die Problematik der reverse-shift Reaktion dadurch vermindert werden kann, daß die Temperatur des katalysatorhaltigen durchströmbaren Körper lastabhängig durch Zufuhr von weniger Sauerstoff zum zu reinigenden Gasgemisch gesenkt wird bzw. durch Zufuhr von mehr Sauerstoff erhöht wird. German patent application DE 199 62 555 A1 (Daimler- Chrysler) deals with the problem of reverseshift reaction. It becomes a device for selective catalytic oxidation with at least one CO oxidation stage and at least one inlet opening for supplying oxidizing gas disclosed in the means for operating parameter dependent Dosing of the oxidizing gas are provided. The device has at least one in the CO oxidation state Catalyst-containing permeable body to be cleaned in the Gas mixture flow is arranged, and means for load-dependent Temperature specification of the catalyst-containing permeable body. The Scripture teaches that the problem of reverse-shift Reaction can be reduced by reducing the temperature of the Catalyst-containing permeable body load dependent by Supply of less oxygen to the gas mixture to be cleaned is lowered or increased by supplying more oxygen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung für die Reinigung von Reformatgasen bereitzustellen, mit der die Gefahr einer reverse-shift Reaktion vermindert werden kann. The object of the present invention is to provide a device for to provide the purification of reformate gases, with which the Danger of a reverse-shift reaction can be reduced.

Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Reinigung von Reformatgasen anzugeben, bei dem die Gefahr einer reverse-shift Reaktion vermindert ist. Another object of the present invention is to Specify method for purifying reformate gases, in which the risk of a reverse-shift reaction is reduced.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die reverse-shift Reaktion zurückgedrängt werden kann, wenn man die Kontaktzeiten des Reformatgases mit dem CO-selektiven Oxidations-Katalysator verringert. Ursache dafür scheint zu sein, daß derselbe Katalysator, der die selektive CO-Oxidation beschleunigt, auch die unerwünschte reverse-shift Reaktion beschleunigt. Kurze Kontaktzeiten können insbesondere mit Netzkatalysatoren erzielt werden. The present invention is based on the finding that The reverse-shift reaction can be pushed back if you can the contact times of the reformate with the CO-selective Oxidation catalyst reduced. Cause seems to be that the same catalyst that the selective CO oxidation accelerates, even the unwanted reverse-shift reaction accelerated. Short contact times can be especially with Mains catalysts can be achieved.

Ein erster Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation von in einem H2-haltigen Gasgemischstrom enthaltenem CO, die wenigstens eine CO-Oxidationsstufe und wenigstens eine Einrichtung zur Zufuhr von Oxidationsmittel zum Gasgemischstrom aufweist, wobei in der wenigstens einen CO-Oxidationsstufe wenigstens ein katalytisch aktiver durchströmbarer Körper im Gasgemischstrom angeordnet ist, bei der wenigstens ein katalytisch aktiver durchströmbarer Körper einer ersten CO-Oxidationsstufe ein Netzkatalysator ist. A first subject of the present invention is therefore an apparatus for the selective catalytic oxidation of CO contained in an H 2 -containing gas mixture stream which comprises at least one CO oxidation stage and at least one means for supplying oxidant to the mixed gas stream, wherein in the at least one CO Oxidation stage at least one catalytically active body through which flow is arranged in the gas mixture stream, in which at least one catalytically active body through which a first CO oxidation stage is able to flow is a mains catalytic converter.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht äußerst kurze Kontaktzeiten des zu reinigenden Gasgemisches mit dem Katalysator, wodurch die unerwünschte reverse-shift Reaktion entscheidend zurückgedrängt werden kann. Ferner setzt der Netzkatalysator dem Gasgemischstrom nur einen verhältnismäßig geringen Widerstand entgegen und ermöglicht so einen hohen Durchsatz bei nur geringem Druckabfall. Damit verbunden sind eine einfache Reaktionsführung mit geringem regelungstechnischem Aufwand sowie dadurch bedingt Kostenvorteile und die Eignung für kleine oder mobile Anwendungen, z. B. in Fahrzeugen. The device according to the invention allows extremely short Contact times of the gas mixture to be cleaned with the catalyst, which makes the unwanted reverse-shift reaction crucial can be pushed back. Furthermore, the network catalyst sets the gas mixture flow only a relatively small Resistance and thus allows a high throughput at only low pressure drop. Related to this are a simple one Reaction with low control engineering effort and This causes cost advantages and the suitability for small or mobile applications, e.g. B. in vehicles.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß Netzkatalysatoren aufgrund ihrer geringeren Masse im Vergleich zu anderen Monolith-Katalysatorn oder Schüttgut-Katalysatoren leicht auf eine für die zu katalysierende Reaktion erforderliche Temperatur gebracht werden können. Das bedeutet, daß Netzkatalysatoren z. B. beim Systemstart eine sehr kurze Aufwärmphase benötigen. Another advantage of the device according to the invention is that Mains catalysts due to their lower mass in comparison to other monolith catalysts or bulk catalysts easy on one for the reaction to be catalyzed required temperature can be brought. It means that Mains catalysts z. B. at startup a very short Need warm-up phase.

Ferner erfordern Netzkatalysatoren im Verglich zu anderen Monolith-Katalysatorn oder Schüttgut-Katalysatoren verhältnismäßig wenig Platz bzw. Volumen, was insbesondere hinsichtlich kleiner oder mobiler Anwendungen, z. B. in Fahrzeugen, von besonderem Vorteil ist. Furthermore, network catalysts require compared to others Monolith catalyst or bulk catalyst relatively little space or volume, which is particularly small or mobile applications, e.g. As in vehicles, of particular Advantage is.

Unter einem Netzkatalysator wird ein netzartiges Gebilde verstanden, bei dem die Oberfläche katalytisch aktiv ist. Beispiele dafür sind metallische Netze oder Siebe, Metalldrahtgeflechte, Streckmetallnetze, metallische Vließe oder sonstige Anordnungen aus Metalldrähten oder Metallfasern, die entweder selbst wenigstens teilweise aus katalytisch aktivem Material bestehen oder deren Oberfläche wenigstens teilweise mit katalytisch aktivem Material beschichtet ist. Under a net catalyst is a net-like structure understood, in which the surface is catalytically active. Examples are metallic nets or sieves, Metal wire mesh, expanded metal mesh, metallic flanges or others Arrangements of metal wires or metal fibers, either themselves at least partially made of catalytically active material or their surface at least partially with catalytic active material is coated.

Die Maschenform kann rechteckig, rhomboedrisch oder in einer sonstigen geometrischen Form ausgebildet sein. Der freie Strömungsquerschnitt liegt vorzugsweise zwischen 50 und 95%. Dadurch kann der durch den Netzkatalysator bewirkte Druckabfall sehr gering gehalten werden. Die Maschenweite wird bevorzugt im Bereich zwischen 1,5 und 3 mm2, insbesondere 2 mm2 gewählt. Die Drahtdicke des Netzes wählt man vorteilhaft im Bereich zwischen 0,005 mm und 2 mm. Der Netzkatalysator kann zum Beispiel eben, kegelförmig oder sphärisch gekrümmt ausgebildet sein. The mesh may be rectangular, rhombohedral or formed in any other geometric shape. The free flow cross section is preferably between 50 and 95%. As a result, the pressure drop caused by the mains catalytic converter can be kept very low. The mesh size is preferably selected in the range between 1.5 and 3 mm 2 , in particular 2 mm 2 . The wire thickness of the network is advantageously chosen in the range between 0.005 mm and 2 mm. The net catalytic converter may, for example, be flat, conical or spherically curved.

Eine wichtige Anwendung von Netzkatalysatoren findet beispielsweise bei der Herstellung von Salpetersäure nach dem bekannten Ostwald-Verfahren (katalytische Verbrennung von Ammoniak) statt, bei dem es auf eine sehr kurze Kontaktzeit (ca. 1/1000 Sekunde) des Ammoniak-Luft-Gemischs mit dem Katalysator ankommt. An important application of network catalysts finds for example, in the production of nitric acid according to the known Ostwald process (catalytic combustion of ammonia) instead, where there is a very short contact time (about 1/1000 Second) of the ammonia-air mixture with the catalyst arrives.

Für die vorliegende Erfindung geeignete Netzkatalysatoren können beispielsweise von der Firma Engelhard-CLAL bezogen werden. Dabei handelt es sich z. B. um Streckmetallnetze mit einer Beschichtung von etwa 0,5 Gew.-% (bezogen auf das Streckmetallnetz) Pt. For the present invention suitable network catalysts can be obtained, for example, from Engelhard-CLAL. These are z. B. mesh metal mesh with a Coating of about 0.5 wt .-% (based on the Expanded metal mesh) Pt.

Über die Wirkungsweise von für die Erfindung geeigneten Netzkatalysatoren wird angenommen, daß die katalysierte Reaktion nicht nur heterogen, auf der katalytisch aktiven Oberfläche des Netzkatalysators abläuft, sondern, ab einer bestimmten minimalen Strömungsgeschwindigkeit des zu reinigenden Gasgemischstroms auch homogen in der Gasphase hinter dem Netzkatalysator (strömungsabwärts). Das an dem Netzkatalysator vorbeiströmende Gasgemisch wird nämlich an den Maschen des Netzes so verwirbelt, daß sich hinter dem Netz ein komplexes Strömungsfeld mit stationären Wirbeln bildet, die einen von Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches abhängigen Abstand vom Netzkatalysator haben. Das Gasgemisch wird außerdem beim Durchströmen des Netzkatalysators und durch den kurzen Kontakt mit diesem mit reaktiven Teilchen angereichert. Bei diesen reaktiven Teilchen handelt es sich beispielsweise um O-Atome sowie um spezielle vibronisch und/oder elektronisch angeregte Zustände verschiedener Spezies. Die erwähnten stationären Wirbel sorgen dann für eine gute Durchmischung des zu reinigenden Gasgemisches mit diesen reaktiven Teilchen, wodurch die zu katalysierende Reaktion in Gang kommt und nahezu vollständig ablaufen kann, ohne daß alle Reaktionspartner-Moleküle notwendiger Weise Kontakt mit der katalytisch aktiven Oberfläche des Netzkatalysators gehabt haben müssen. Ein ähnlicher Effekt ist von Monolith-Katalysatoren, die von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildet sind, oder von Schüttgut-Katalysatoren nicht bekannt. On the mode of action of suitable for the invention Catalysts are believed to be the catalyzed reaction not only heterogeneous, on the catalytically active surface of the Mains catalyst expires, but, from a certain minimum flow rate of the to be cleaned Gas mixture stream also homogeneous in the gas phase behind the network catalyst (Downstream). The flowing past the mains catalyst Gas mixture is namely at the mesh of the network so swirls that behind the net a complex flow field with stationary vertebrae forming one of Flow rate of the gas mixture dependent distance from the network catalyst to have. The gas mixture is also when flowing through the Mains catalyst and by the short contact with this with enriched reactive particles. For these reactive particles For example, these are O atoms and special ones vibronic and / or electronically excited states of various Species. The mentioned stationary vortex then provide for a good mixing of the gas mixture to be cleaned with these reactive particles, whereby the reaction to catalyze Gang comes and can run almost completely without all Reactant molecules necessary contact with the had catalytically active surface of the network catalyst have to. A similar effect is from monolith catalysts, which are deviating from a network catalyst, or of bulk material catalysts unknown.

Für die vorliegende Erfindung geeignete Oxidationsmittel sind vorzugsweise O2 oder O2-haltige Gase wie z. B. Luft. Suitable oxidizing agents for the present invention are preferably O 2 or O 2 -containing gases such as. For example, air.

Der durchströmbare Körper ist im zu reinigenden Gasgemischstrom vorzugsweise so angeordnet, daß er einen durchströmbaren Querschnitt des Gasgemischstroms in der CO-Oxidationsstufe wenigstens teilweise, insbesondere aber vollständig ausfüllt. The flow-through body is in the gas mixture stream to be cleaned preferably arranged so that it can flow through Cross section of the gas mixture stream in the CO oxidation stage at least partially, but especially completely.

Eine vorteilhafte Variante der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, daß zwei oder mehr, vorzugsweise alle katalytisch aktiven durchströmbaren Körper der ersten CO-Oxidationsstufe Netzkatalysatoren sind. Dabei sind die Netzkatalysatoren vorzugsweise hintereinander angeordnet. Beim Einsatz nur eines Netzkatalysators können insbesondere bei sehr hohen Strömungsgeschwindigkeiten zu geringe Stoffmengen des zu reinigenden Gasgemischstroms mit dem Katalysator in Berührung kommen, so daß zu wenig reaktive Teilchen gebildet werden und nur ein geringer Umsatz erzielt wird. Der Einsatz mehrerer Netzkatalysatoren hat diesbezüglich den Vorteil, daß die Kontaktwahrscheinlichkeit der Moleküle des Gasgemischstroms mit dem Katalysator stark erhöht wird ohne daß sich die Kontaktzeit stark, und damit nachteilhaft, erhöht. Dadurch wird ein erhöhter Umsatz bei der CO-selektiven Oxidation erzielt bei gleichzeitig kaum erhöhtem Umsatz bei der unerwünschten reverse-shift Reaktion. An advantageous variant of the device according to the invention provides that two or more, preferably all, catalytically active permeable body of the first CO oxidation stage Mains catalysts are. Here are the network catalysts preferably arranged one behind the other. When using only one Mains catalysts can be used in particular at very high temperatures Flow rates too low amounts of substance to be cleaned Gas mixture stream come into contact with the catalyst, so that too few reactive particles are formed and only one low turnover is achieved. The use of several Net catalysts in this regard has the advantage that the Contact probability of the molecules of the gas mixture stream with the catalyst is greatly increased without the contact time is strong, and thus disadvantageous, increased. This will increase sales the CO-selective oxidation hardly achieves at the same time increased turnover in the unwanted reverse-shift reaction.

Es hat sich weiter als vorteilhaft herausgestellt, wenn wenigstens ein katalytisch aktiver durchströmbarer Körper einer zweiten CO-Oxidationsstufe ein von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildeter Monolith-Katalysator oder ein Schüttgut- Katalysator ist, vorzugsweise ein von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildeter Monolith-Katalysator. It has further proven to be advantageous if at least one catalytically active permeable body of a second CO oxidation stage one of a network catalyst deviating monolith catalyst or a bulk material Catalyst is, preferably one of a network catalyst Deviating formed monolith catalyst.

Unter einem Monolith-Katalysator wird ein katalytisch aktiver Körper mit monolithischer Struktur verstanden, d. h. ein Körper der aus einem porösen Material besteht, in dem die Poren geradlinige oder gewundene, parallele oder willkürlich verlaufende Kanäle bilden, die sich durch die gesamte monolithische Struktur erstrecken. Beispiele für monolithische Strukturen sind Wabenkörper, feste Schäume oder Schwämme, Anordnungen von Metalldrähten, Drahtgeflechte, Netze, Siebe oder Kreuzkanalstrukturen miteinander verbundener gewellter, gezackter oder in ähnlicher Weise geformter Folien. Die monolithischen Strukturen können Verbindungen zwischen den unterschiedlichen lateral verlaufenden Kanälen aufweisen. Under a monolith catalyst becomes a catalytically active Understood body with monolithic structure, d. H. a body which consists of a porous material in which the pores rectilinear or tortuous, parallel or random Form channels that extend through the entire monolithic Structure extend. Examples of monolithic structures are Honeycomb bodies, solid foams or sponges, arrangements of Metal wires, wire mesh, nets, sieves or Cross-channel structures interconnected corrugated, serrated or in similar shaped films. The monolithic structures can connections between the different lateral have running channels.

Dagegen wird unter einem Schüttgut-Katalysator eine Schüttung einer Vielzahl von katalytisch aktiven Körpern verstanden, wobei die Zwischenräume zwischen den Körpern in der Regel willkürlich verlaufende Kanäle bilden, die sich durch die gesamte Schüttung erstrecken. Beispiele hierfür sind Schüttungen von Körnern, Granulaten oder Pellets, wobei zumindest deren Oberfläche wenigstens teilweise aus katalytisch aktivem Material besteht. Beispiele hierfür sind die von der Firma Engelhard- CLAL beziehbaren Katalysatoren, die aus γ-Al2O3-Pellets als Träger mit einer 0,5 Gew.-% Pt (bezogen auf den Träger) beschichtet sind. In contrast, a bulk catalyst is understood to mean a bed of a plurality of catalytically active bodies, the spaces between the bodies generally forming arbitrarily extending channels which extend through the entire bed. Examples of this are beds of granules or granules or pellets, wherein at least their surface consists at least partially of catalytically active material. Examples of these are the catalysts obtainable from Engelhard-CLAL, which are coated from γ-Al 2 O 3 pellets as support with a 0.5% by weight of Pt (based on the support).

Der Einsatz mindestens einer weiteren CO-Oxidationsstufe mit einem von einem Netzkatalysator abweichenden Monolith- Katalysator oder einem Schüttgut-Katalysator ermöglicht eine weitere Erhöhung des Umsatzes bei der CO-selektiven Oxidation und damit eine noch bessere Reduzierung des CO-Gehalts des zu reinigenden Reformat-Gases. Ein Nachteil hinsichtlich der Kontaktzeiten des zu reinigenden Gasgemischstroms mit dem Katalysator besteht kaum, weil die Temperaturen in der zweiten oder in weiteren CO-Oxidationsstufen im allgemeinen niedriger sind, als in der ersten CO-Oxidationsstufe. Dadurch spielt die unerwünschte reverse-shift Reaktion in den der ersten CO-Oxidationsstufe nachgeschalteten CO-Oxidationsstufen nur noch eine untergeordnete Rolle. Der Einsatz mindestens eines Netzkatalysators in der ersten, heißen CO-Oxidationsstufe kombiniert mit einem von einem Netzkatalysator abweichenden Monolith-Katalysator oder einem Schüttgut-Katalysator in der oder den nachgeschalteten, kälteren CO-Oxidationsstufen ist daher besonders bevorzugt. The use of at least one further CO oxidation stage with one of a network catalyst deviating Monolith Catalyst or a bulk catalyst allows a Further increase in conversion in CO-selective oxidation and thus an even better reduction of the CO content of the purifying reformate gas. A disadvantage in terms of Contact times of the gas mixture stream to be cleaned with the Catalyst hardly exists because the temperatures in the second or are generally lower in other CO oxidation states, as in the first CO oxidation stage. This is what the unwanted reverse-shift reaction in the first CO oxidation stage downstream CO oxidation stages only one subordinate role. The use of at least one Mains catalyst in the first, hot CO oxidation stage combined with one different from a network catalyst Monolith catalyst or a bulk catalyst in the or downstream, colder CO oxidation stages is therefore particularly prefers.

Bevorzugt besteht das katalytisch aktive Material wenigstens eines katalytisch aktiven durchströmbaren Körpers im wesentlichen aus Edelmetall, insbesondere aus Pt, Rh, Ir, Ru oder einer Legierung daraus. Preferably, the catalytically active material is at least a catalytically active permeable body in of precious metal, in particular of Pt, Rh, Ir, Ru or a Alloy of it.

Das katalytisch aktive Material des katalytisch aktiven durchströmbaren Körpers kann geträgert sein, d. h. auf ein Trägermaterial aufgebracht sein. Das Trägermaterial ist vorzugsweise mikroporös (Basiswashcoat) und besteht aus Al2O3. Es kann ferner Promotoren enthalten. The catalytically active material of the catalytically active permeable body can be supported, ie applied to a carrier material. The carrier material is preferably microporous (basic washcoat) and consists of Al 2 O 3 . It may also contain promoters.

Weiter bevorzugt besteht das katalytisch aktive Material aller katalytisch aktiven durchströmbaren Körpers im wesentlichen aus dem selben Edelmetall, insbesondere aus Pt, Rh, Ir, Ru oder einer Legierung daraus. More preferably, the catalytically active material is all catalytically active permeable body substantially from the same precious metal, in particular Pt, Rh, Ir, Ru or an alloy thereof.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, daß die Einrichtung zur Zufuhr von Oxidationsmittel zum H2-haltigen Gasgemischstrom als Einlaßöffnung ausgebildet ist. Einlaßöffnungen haben den Vorteil, daß sie einfach aufgebaut und kostengünstig sind. Dabei ist es bevorzugt, wenn die erfindungsgemäße Vorrichtung nur eine Einlaßöffnung aufweist, was zur weiteren Vereinfachung eines Brennstoffzellen-Systems beiträgt. A further advantageous embodiment of the present invention provides that the means for supplying oxidant to the H 2 -containing gas mixture stream is formed as an inlet opening. Inlet openings have the advantage that they are simple and inexpensive. It is preferred if the device according to the invention has only one inlet opening, which contributes to the further simplification of a fuel cell system.

Für die vorliegende Erfindung geeignete Einlaßöffnungen sind beispielsweise Ringdüsen. Ringdüsen haben den Vorteil, daß sie eine gute Durchmischung des zu reinigenden Gasgemischstroms mit dem Oxidationsmittel, beispielsweise Luft, ermöglichen. For the present invention suitable inlet openings for example, ring nozzles. Ring nozzles have the advantage that they a good mixing of the gas mixture stream to be cleaned with the oxidizing agent, for example air, allow.

Den Einlaßöffnungen ist dabei vorzugsweise eine statische Mischstrecke nachgeschaltet, die eine noch bessere Durchmischung des zu reinigenden Gasgemischstroms mit dem Oxidationsmittel, beispielsweise Luft, gewährleisten. Geeignete statische Mischstrecken sind beispielsweise von der Firma Sulzer Ltd. erhältlich. The inlet openings is preferably a static Downstream mixing, which is an even better Mixing of the gas mixture stream to be cleaned with the Oxidizing agents, such as air, ensure. Suitable static Mixing lines are for example from Sulzer Ltd. available.

Einlaßöffnung und statische Mischstrecke sind erfindungsgemäß dem oder den Netzkatalysatoren vorgeschaltet. Das hat den Vorteil, daß im wesentlichen homogen durchmischte Gasgemischströme auf den oder die Netzkatalysatoren treffen und so hohe Umsetzungen, d. h. Reinheitsgrade des zu reinigenden Gasgemisches, ohne Bildung weiterer Nebenprodukte, erzielt werden können. Inlet opening and static mixing section are according to the invention upstream of the network catalyst or catalysts. That has that Advantage that substantially homogeneously mixed mixed gas streams hit the net catalyst (s) and so high Conversions, d. H. Purity of the gas mixture to be cleaned, without formation of further by-products can be achieved.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur selektiven katalytischen Oxidation von in einem H2- haltigen Gasgemischstrom enthaltenem CO, bei dem der H2-haltige Gasgemischstrom so geleitet wird, daß er mit wenigstens einem Teil der Oberfläche wenigstens eines Netzkatalysators in Berührung kommt. Another object of the present invention is a process for the selective catalytic oxidation of CO contained in an H 2 -containing gas mixture stream in which the H 2 -containing gas mixture stream is passed so that it comes into contact with at least a portion of the surface of at least one network catalyst ,

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß durch die kurzen Kontaktzeiten des zu reinigenden Gasgemischstroms mit dem Netzkatalysator die unerwünschte reverse-shift Reaktion zurückgedrängt werden kann. The inventive method has the advantage that through the short contact times of the gas mixture stream to be cleaned with the net catalyst the unwanted reverse-shift reaction can be pushed back.

Eine vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß der H2-haltige Gasgemischstrom durch wenigstens einen Netzkatalysator hindurch geleitet wird. Dadurch kann der Umsatz bei der CO-selektiven Oxidation erhöht werden, ohne daß sich die Kontaktzeiten nachteilhaft erhöhen. An advantageous variant of the method according to the invention provides that the H 2 -containing gas mixture stream is passed through at least one network catalyst. As a result, the conversion in the CO-selective oxidation can be increased without the contact times being disadvantageously increased.

Eine weitere vorteilhafte Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, daß der H2-haltige Gasgemischstrom durch wenigstens einen Netzkatalysator hindurch geleitet wird und nachfolgend durch wenigstens einen von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildeter Monolith-Katalysator oder Schüttgut-Katalysator. A further advantageous variant of the method according to the invention provides that the H 2 -containing gas mixture stream is passed through at least one mains catalytic converter and subsequently through at least one monolith catalyst or bulk material catalyst deviating from a mains catalytic converter.

Da die Temperaturen in den nachfolgenden CO-Oxidationsstufen niedriger sind als in der ersten CO-Oxidationsstufe, kann durch die vorstehend genannten Katalysatoren der CO-Gehalt des zu reinigenden Gasgemischstroms weiter reduziert werden, bei gleichzeitiger Erhöhung der Kontaktzeit, ohne daß die unerwünschte reverse-shift Reaktion in besonderem Maße begünstigt wird. As the temperatures in the subsequent CO oxidation stages lower than in the first CO oxidation stage, can by the aforementioned catalysts, the CO content of the be further reduced in cleaning gas mixture stream at simultaneously increasing the contact time without the undesirable reverse-shift reaction particularly favored becomes.

Als ebenfalls vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn die selektive katalytische Oxidation unter isothermen Bedingungen durchgeführt wird. Da die selektive Oxidationsreaktion an sich exotherm ist muß bei der Reaktion Wärme abgeführt werden, wenn die Reaktion isotherm durchgeführt werden soll. Die Reaktionswärme wird bei der vorliegenden Erfindung vorzugsweise durch die Reaktorwand abgeführt. Für die Abfuhr der zu erwartenden Wärmemengen ist die äußere Oberfläche der Reaktorwand geeignet ausgebildet. Beispielsweise kann die Oberfläche der Reaktorwand entsprechend vergrößert, z. B. durch Kühlrippen oder ähnliche Mittel sein. As also advantageous, it has been found if the selective catalytic oxidation under isothermal conditions is carried out. Because the selective oxidation reaction itself exothermic heat must be dissipated in the reaction, if the Reaction is to be carried out isothermally. The heat of reaction is in the present invention preferably by the Discharged reactor wall. For the removal of the expected Amounts of heat, the outer surface of the reactor wall is suitable educated. For example, the surface of the reactor wall enlarged accordingly, z. B. by cooling fins or the like Be means.

Das hat den Vorteil, daß Brennstoff einer bestimmten, wählbaren Temperatur entsteht. Bei nachgeschalteten Brennstoffzellen können so thermische Schäden durch zu heißes Reformatgas vermieden werden. Zumindest aber wird nicht zusätzliche Wärme in die Brennstoffzelle eingetragen, die aus dieser, zusammen mit der dort ohnehin anfallenden Reaktionswärme, wieder aufwendig abgeführt werden muß. This has the advantage that fuel of a certain, selectable Temperature arises. For downstream fuel cells can thus avoid thermal damage due to excessively hot reformate gas become. At least, however, will not add extra heat in the Fuel cell registered from this, together with the there anyway resulting heat of reaction, again consuming must be removed.

CO hat eine niedrigere Aktivierungsenergie als H2(ΔEAktivierung(CO) ≍ 50 kJ/mol; ΔEAktivierung(H2) ≍ 60 kJ/mol), so daß CO bei niedrigeren Temperaturen mit O2 reagiert (verbrennt) als H2. Die Verbrennung von H2 ist unerwünscht, da sie die Ausbeute und damit den Wirkunsgrad eines Gaserzeugungssystems herabsetzt und einer nachfolgenden Brennstoffzelle den Brennstoff nimmt und so auch deren Wirkungsgrad beeinträchtigt. Ein weiterer Vorteil einer isothermen Reaktionsführung besteht nun darin, daß unter ungünstigen Umständen auftretende hohe Temperaturen, bei denen die Aktivierungsenergie von H2 überschritten wird und dieser damit merklich zu reagieren, d. h. zu verbrennen beginnt (Zündung des H2), vermieden werden können. CO has a lower activation energy than H 2 (ΔE activation (CO) ≍ 50 kJ / mol; ΔE activation (H 2 ) ≍ 60 kJ / mol), so that CO reacts with O 2 at lower temperatures (burns) than H 2 . The combustion of H 2 is undesirable, since it reduces the yield and thus the Wirkunsgrad a gas generating system and a subsequent fuel cell takes the fuel and thus affects their efficiency. Another advantage of an isothermal reaction is now that under unfavorable circumstances occurring high temperatures at which the activation energy of H 2 is exceeded and this noticeable to react, ie begins to burn (ignition of H 2 ), can be avoided.

Für das vorliegende Verfahren geeignete Temperaturen liegen beispielsweise im Bereich von 90 bis 140°C, wobei eine merkliche Verbrennung von H2 bereits ab 150°C einsetzt. Are, for example, for the present process, suitable temperatures in the range of 90 to 140 ° C, with a noticeable combustion of H 2 already from 150 ° C employing.

Die katalytische Umsetzung von CO ist ferner aufgrund dessen besseren Adsorptionsverhaltens auf der katalytischen Oberfläche eines Netzkatalysators bevorzugt. So wird CO beispielsweise auf einer bevorzugten Pt-Oberfläche eines Netzkatalysators wesentlich besser, d. h. stärker adsorbiert, als H2, wodurch bei geeignet hohen Temperaturen die Reaktion von CO mit Sauerstoff auf der Pt-Oberfläche wesentlich wahrscheinlicher ist als die Reaktion von H2 mit Sauerstoff auf der Pt-Oberfläche. Das bessere Adsorptionsverhalten von CO auf einer bevorzugten Pt-Oberfläche ist übrigens auch für dessen unerwünschte Wirkung als Katalysator-Gift in einer PEM-Brennstoffzelle verantwortlich: Bei den in einer PEM-Brennstoffzelle vorliegenden niedrigen Temperaturen (im allgemeinen unter 100°C) wird CO weder desorbiert, noch zu CO2 oxidiert und blockiert damit dauerhaft die katalytisch aktiven Zentren der in einer PEM-Brennstoffzelle enthaltenen Katalysatoren. The catalytic conversion of CO is also preferred because of its better adsorption behavior on the catalytic surface of a netting catalyst. For example, CO becomes much better, ie, more strongly adsorbed, than H 2 on a preferred Pt surface of a mesh catalyst, whereby at suitably high temperatures the reaction of CO with oxygen on the Pt surface is much more likely than the reaction of H 2 with oxygen on the Pt surface. Incidentally, the better adsorption behavior of CO on a preferred Pt surface is also responsible for its undesirable effect as a catalyst poison in a PEM fuel cell: in the case of the low temperatures present in a PEM fuel cell (generally below 100 ° C.), CO does not become either desorbed, still oxidized to CO 2 and thus permanently blocks the catalytically active centers of the catalysts contained in a PEM fuel cell.

Ein weiterer Grund für die bevorzugte Oxidation von CO gegenüber H2 ist in der einfacheren Reaktionskinetik von CO mit Sauerstoff auf einer katalytisch aktiven Oberfläche zu sehen: CO besitzt eine einstufige Kinetik, während H2 eine zweistufige Kinetik besitzt und damit langsamer reagiert. Another reason for preferential oxidation of CO over H 2 is the simpler reaction kinetics of CO with oxygen on a catalytically active surface: CO has one-step kinetics, while H 2 has two-step kinetics and thus reacts more slowly.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur selektiven katalytischen Oxidation von in einem H2-haltigen Gasgemischstrom enthaltenem CO, die wenigstens eine CO-Oxidationsstufe und wenigstens eine Einrichtung zur Zufuhr von Oxidationsmittel zum Gasgemischstrom aufweist, wobei in der wenigstens einen CO-Oxidationsstufe wenigstens ein katalytisch aktiver durchströmbarer Körper im Gasgemischstrom angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein katalytisch aktiver durchströmbarer Körper einer ersten CO-Oxidationsstufe ein Netzkatalysator ist. 1. An apparatus for the selective catalytic oxidation of CO contained in an H 2 -containing gas mixture stream having at least one CO oxidation stage and at least one means for supplying oxidant to the gas mixture stream, wherein in the at least one CO oxidation stage at least one catalytically active permeable body is arranged in the mixed gas stream, characterized in that at least one catalytically active body through which a first CO oxidation stage is able to flow through is a mains catalytic converter. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr, bevorzugt alle katalytisch aktiven durchströmbaren Körper der ersten CO-Oxidationsstufe Netzkatalysatoren sind. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that two or more, preferably all catalytically active permeable body of the first CO oxidation stage Mains catalysts are. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein katalytisch aktiver durchströmbarer Körper einer zweiten CO-Oxidationsstufe ein von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildeter Monolith-Katalysator oder ein Schüttgut-Katalysator ist, bevorzugt ein von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildeter Monolith- Katalysator. 3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that that at least one catalytically active permeable Body of a second CO oxidation stage one of a Mains catalyst deviating formed monolith catalyst or a bulk catalyst, preferably one of one Mains catalytic converter of deviating monolithic Catalyst. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytisch aktive Material wenigstens eines katalytisch aktiven durchströmbaren Körpers im wesentlichen aus Edelmetall besteht, bevorzugt aus Pt, Rh, Ir, Ru oder einer Legierung daraus. 4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the catalytically active material at least one catalytically active permeable body in consists essentially of noble metal, preferably of Pt, Rh, Ir, Ru or an alloy thereof. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das katalytisch aktive Material aller katalytisch aktiven durchströmbaren Körpers im wesentlichen aus dem selben Edelmetall besteht, bevorzugt aus Pt, Rh, Ir, Ru oder einer Legierung daraus. 5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized characterized in that the catalytically active material of all catalytically active permeable body substantially consists of the same noble metal, preferably of Pt, Rh, Ir, Ru or an alloy thereof. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Zufuhr von Oxidationsmittel zum H2-haltigen Gasgemischstrom als Einlaßöffnung ausgebildet ist. 6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the means for supplying oxidant to the H 2 -containing gas mixture stream is formed as an inlet opening. 7. Verfahren zur selektiven katalytischen Oxidation von in einem H2-haltigen Gasgemischstrom enthaltenem CO, dadurch gekennzeichnet, daß der H2-haltige Gasgemischstrom so geleitet wird, daß er mit wenigstens einem Teil der Oberfläche wenigstens eines Netzkatalysators in Berührung kommt. 7. A process for the selective catalytic oxidation of CO contained in a H 2 -containing gas mixture stream, characterized in that the H 2 -containing gas mixture stream is passed so that it comes into contact with at least part of the surface of at least one network catalyst. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der H2-haltige Gasgemischstrom durch wenigstens einen Netzkatalysator hindurch geleitet wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that the H 2 -containing gas mixture stream is passed through at least one network catalyst. 9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der H2-haltige Gasgemischstrom durch wenigstens einen Netzkatalysator hindurch geleitet wird und nachfolgend durch wenigstens einen von einem Netzkatalysator abweichend ausgebildeter Monolith-Katalysator oder Schüttgut- Katalysator. 9. The method according to claim 7 or 8, characterized in that the H 2 -containing gas mixture stream is passed through at least one network catalyst and subsequently by at least one deviating from a network catalyst monolith catalyst or bulk catalyst. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive katalytische Oxidation isotherm durchgeführt wird. 10. The method according to any one of claims 7 to 9, characterized characterized in that the selective catalytic oxidation is isothermal is carried out.
DE2002113937 2002-03-28 2002-03-28 Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts Ceased DE10213937A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002113937 DE10213937A1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2002113937 DE10213937A1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE10213937A1 true DE10213937A1 (en) 2003-10-23

Family

ID=28458429

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE2002113937 Ceased DE10213937A1 (en) 2002-03-28 2002-03-28 Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE10213937A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007028664A1 (en) 2007-06-21 2008-12-24 Süd-Chemie AG Catalyst for the treatment of exhaust gases from diesel or petrol engine in the motor vehicle technology, comprises a metallic monolith having parallel channels along the direction of flow of the exhaust gases, and a heatable jacket pipe

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4334983A1 (en) * 1993-10-14 1995-04-20 Daimler Benz Ag Process for the catalytic removal of CO in H¶2¶-rich gas
DE19544895C1 (en) * 1995-12-01 1997-02-27 Daimler Benz Ag Oxidising carbon mon:oxide in gas mixt. from hydrocarbon reforming plant
WO1997025752A1 (en) * 1996-01-11 1997-07-17 International Fuel Cells Corporation Compact selective oxidizer assemblage for fuel cell power plant
EP0887307A1 (en) * 1997-06-28 1998-12-30 dbb fuel cell engines GmbH Apparatus for the production of hydrogen rich gas and process for starting this apparatus
DE19832389A1 (en) * 1998-07-18 2000-01-27 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Polymer electrolyte membrane fuel cell system with a fuel gas generator, e.g. a methanol reformer, has a gas-cooled heat exchanger for heat extraction from a reformate gas cleaning stage
DE69603982T2 (en) * 1995-07-05 2000-04-20 Katator Ab Lund METHOD AND APPARATUS TO USE FOR CATALYTIC REACTIONS
DE19962555C2 (en) * 1999-12-23 2002-04-25 Xcellsis Gmbh Device for the selective catalytic oxidation of carbon monoxide

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4334983A1 (en) * 1993-10-14 1995-04-20 Daimler Benz Ag Process for the catalytic removal of CO in H¶2¶-rich gas
DE69603982T2 (en) * 1995-07-05 2000-04-20 Katator Ab Lund METHOD AND APPARATUS TO USE FOR CATALYTIC REACTIONS
DE19544895C1 (en) * 1995-12-01 1997-02-27 Daimler Benz Ag Oxidising carbon mon:oxide in gas mixt. from hydrocarbon reforming plant
WO1997025752A1 (en) * 1996-01-11 1997-07-17 International Fuel Cells Corporation Compact selective oxidizer assemblage for fuel cell power plant
EP0887307A1 (en) * 1997-06-28 1998-12-30 dbb fuel cell engines GmbH Apparatus for the production of hydrogen rich gas and process for starting this apparatus
DE19832389A1 (en) * 1998-07-18 2000-01-27 Dbb Fuel Cell Engines Gmbh Polymer electrolyte membrane fuel cell system with a fuel gas generator, e.g. a methanol reformer, has a gas-cooled heat exchanger for heat extraction from a reformate gas cleaning stage
DE19962555C2 (en) * 1999-12-23 2002-04-25 Xcellsis Gmbh Device for the selective catalytic oxidation of carbon monoxide

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007028664A1 (en) 2007-06-21 2008-12-24 Süd-Chemie AG Catalyst for the treatment of exhaust gases from diesel or petrol engine in the motor vehicle technology, comprises a metallic monolith having parallel channels along the direction of flow of the exhaust gases, and a heatable jacket pipe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0787679B1 (en) Process and apparatus for the recovery of a gas rich in hydrogen and poor in carbon monoxide
DE69816636T2 (en) CLEAN HYDROGEN
DE69908242T2 (en) reformer
DE69913037T2 (en) reforming reactor
EP1157968B2 (en) Process for the autothermal catalytic steam reforming of hydrocarbons
DE60129569T2 (en) PROCESS FOR PRODUCING SYNTHESEGAS WITH LANTHANIDE-DOTTED RHODIUM CATALYSTS
DE69928417T2 (en) METHOD FOR THE ELECTROCATALYTIC REMOVAL OF CARBON MONOXIDE FROM A HYDROGENOUS GAS
EP1136442A2 (en) Method for the catalytic conversion of carbon monoxide in a hydrogen containing gas mixture with improved cold start and catalyst therefor
DE10013895A1 (en) Water gas shift reaction, useful in mobile unit in vehicle for removing carbon monoxide from gas mixture containing hydrogen for fuel cell, uses catalyst based on noble metal coating on inert carrier
EP0900591B1 (en) Electric discharge reactor
DE60225404T2 (en) Process for the catalytic autothermal steam reforming of mixtures of higher alcohols, in particular ethanol with hydrocarbons
DE19858974B4 (en) Process for the catalytic conversion of a starting material, in particular a gas mixture
EP1393804A1 (en) Multi-layered catalyst for autothermal steam reforming of hydrocarbons and its use
WO2013135707A1 (en) Method for producing a carbon monoxide-containing gas mixture at high temperatures on mixed metal oxide catalysts comprising noble metals
EP1063011A1 (en) Catalyst for the steam reforming of alcohols
DE10062578A1 (en) Methanol reforming catalyst useful for producing hydrogen for fuel cells comprises metal oxide support impregnated with palladium-zinc alloy
DE19832386A1 (en) Reforming reactor with catalytic burner unit
DE10057420A1 (en) Multi-stage shift reactor and reformer system
EP1306351B1 (en) Method for the preparation of a low-sulfur reformate gas for use in a fuel cell system
DE60305308T2 (en) CATALYST FOR REMOVING CARBON MONOXIDE IN HYDROGENFUL GAS ACCORDING TO THE CONVERSION REACTION
DE60010555T2 (en) Hydrogen generator
DE10213937A1 (en) Net catalytic converter for small scale or mobile fuel cell has one or more net oxidation catalysts
EP1243334A1 (en) Preparation of a water-repellent catalyst layer on a ceramic or metal carrier
DE10209832B4 (en) Reforming device and rinsing method for it
WO2006074988A1 (en) Device and method for removing carbon dioxide from a gaseous stream containing hydrogen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8131 Rejection