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Die
Erfindung betrifft ein Gaserzeugungssystem mit wenigstens einem
Reformer zum Erzeugen eines wasserstoffhaltigen Reformatgasstroms
aus Einsatzstoffen, von welchen zumindest einer Kohlenstoff und
Wasserstoff aufweist, sowie mit wenigstens einer Einrichtung zur
selektiven Abtrennung von Wasserstoff aus dem wasserstoffhaltigen
Reformat. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Verwendung für ein derartiges
Gaserzeugungssystem.
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Brennstoffzellen,
insbesondere solche für mobile
Anwendungen, können
durch Gaserzeugungseinrichtungen z.B. mittels Reformierung von Kohlenwasserstoffen
oder Kohlenwasserstoffderivaten, wie zum Beispiel Methanol, Benzin
oder Diesel mit Wasserstoff versorgt werden. Das in einem Reformierungsprozess
entstandene Reformatgas enthält neben
Wasserstoff auch Kohlenmonoxid, Kohlendioxid und Wasserdampf. Insbesondere
das Kohlenmonoxid muss für
die Anwendung in der Brennstoffzelle entfernt werden, da dieses
Gas als Katalysatorgift wirkt und zu einer Leistungseinbuße in der
Brennstoffzelle führt.
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Für die selektive
Abtrennung von Wasserstoff werden seit langem Membranen eingesetzt,
die aus verschiedenen Materialien wie zum Beispiel Keramik, Glas,
Polymer oder Metall bestehen können. Metallmembranen
zeichnen sich durch eine hohe Selek tivität für Wasserstoff und eine hohe
Temperaturstabilität
aus, haben aber vergleichsweise niedrige Permeationsraten.
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Um
eine gewünschte
Permeationsrate zu erreichen, verwendet man eine Vielzahl von Membranzellen
mit jeweils einer wasserstoffselektiven Membran, bei denen die einzelnen
Membranen entweder nacheinander (seriell) oder nebeneinander (parallel) vom
wasserstoffhaltigen Reformatgas angeströmt werden. Die Membranzellen
werden aufeinander gestapelt, um ein kompaktes Wasserstoffseparationsmodul
zu bilden.
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Zum
allgemeinen Stand der Technik ist aus der
DE 199 34 649 A1 ein Verfahren
zur Erzeugung von Wasserstoff bekannt. Dabei wird einem Reformer
ein kohlenwasserstoffhaltiges Gemisch zugeführt und der erzeugte Wasserstoff
wird vorzugsweise einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung zugeleitet.
Um die Bildung von Ruß im
Reformer herabzusetzen, die Ausbeute an Wasserstoff sowie den Wirkungsgrad
des Gesamtsystems zu erhöhen,
wird in der genannten Schrift vorgeschlagen, dass zumindest ein
Teil des von dem Reformer erzeugten Gases vor und/oder nach der
Zuleitung in die Brennstoffzelle zum Reformer zurückgeleitet
und diesem erneut zugeführt
wird.
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Ausgehend
von den oben genannten Stand der Technik ist es die Aufgabe der
Erfindung die Wasserstoffausbeute des Gaserzeugungssystems mit wenigstens
einem Reformer zum Erzeugen eines wasserstoffhaltigen Reformatgasstroms
aus Einsatzstoffen, von welchen zumindest einer Kohlenstoff und Wasserstoff
aufweist, sowie mit wenigstens einer Einrichtung zur selektiven
Abtrennung von Wasserstoff aus dem wasserstoffhaltigen Reformat,
bei möglichst
geringem Einsatz an Energie zu steigern.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe dadurch gelöst,
dass eine Rückführung vorgesehen
ist, durch welche zumindest ein Teil des nach der Einrichtung zur
selektiven Abtrennung von Wasserstoff verbleibenden Restgases in
den Bereich vor die Einrichtung zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff zurückgeführt ist.
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Gemäß der Erfindung
wird ein Teil des Restgases, des sogenannten Retentats, welches
die neben dem Wasserstoff in dem Reformatgasstrom befindlichen Inhalte,
wie Wasserdampf, Kohlenmonoxid, Reste der Einsatzstoffe sowie einem
im Retentat verbleibenden Anteil an Restwasserstoff, aufweist, in den
Bereich des Gaserzeugungssystems zurückgeführt. Die Inhalte des Retentats
können
somit nochmals der Umsetzung in dem Gaserzeugungssystem zugeführt werden,
was dessen Ausbeute an Wasserstoff letztendlich erhöht.
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Von
besonderem Vorteil ist es, dass der mit dem Retentat zurückgeführte Wasserdampf
bereits dampfförmig
vorliegt, und dass somit die Energie für die Verdampfung von statt
dessen benötigtem
extern zugeführtem
Wasser eingespart werden kann.
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Ein
weiterer Vorteil der Rückführung ist
darin zu sehen, dass in dem Retentat verbleibender Wasserstoff zumindest
teilweise wieder dem Gaserzeugungssystem zugeführt wird und nicht, wie es
bei Systemen gemäß dem Stand
der Technik üblich
ist, verbrannt wird. Der insgesamt vorhandene Wasserstoff wird dadurch
deutlich besser ausgenutzt, so dass es letztendlich auch zu einer
Steigerung des Wirkungsgrads eines derartigen Systems kommen kann.
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In
einer sehr vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Idee,
ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Restgases unmittelbar
vor die Einrichtung zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff zurückgeführt ist.
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Bei
dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung
der Rückführung spielt
insbesondere der in dem Retentat enthaltene Restwasserstoff eine
entscheidende Rolle. Durch die Rückführung unmittelbar
vor die Einrichtung zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff entsteht
praktisch eine Art "Abtrennungsreaktor". Der zurückgeführte Restwasserstoff
wird immer wieder der Abtrennung zugeführt, so dass sich der Wasserstoffgehalt
des in die Einrichtung einströmenden
Reformatgases steigert. Der dadurch erhöhte Wasserstoffmolenstrom bewirkt
bei den üblichen Einrichtungen
zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff, beispielsweise mittels
für Wasserstoff
selektiv durchlässiger
Membranen, eine Steigerung der Ausbeute an Wasserstoff.
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Neben
der hier beschriebenen einen Einrichtung könnten auch mehrere der Einrichtung,
beispielsweise beim Einsatz von selektiven Membranen in hinsichtlich
von Wasserstoffgehalt und Membranfläche kaskadierter Ausgestaltung,
vorgesehen sein.
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Gemäß einer
sehr günstigen
Weiterbildung des erfindungsgemäßen Aufbaus
ist dieser so ausgestaltet, dass zumindest ein Teil des Restgases durch
die Rückführung in
den Bereich der in den Reformer eintretenden Einsatzstoffe zurückgeführt ist.
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Im
Gegensatz zu der soeben beschriebenen Ausführung gilt das Kerninteresse
bei dieser Ausführung
aus den später
noch erläuterten
Gründen
des steam-to-carbon-ratios dem Wasserdampf, welcher zurückgeführt wird.
Der geringe Anteil an Restwasserstoff stellt hier eher einen Vorteil
dar, da es so, im Gegensatz zu der direkten Zurückführung von Reformat gemäß dem Stand
der Technik, vermieden werden kann, dass die Reaktion im Reformer
durch ein Verschieben des Reaktionsgleichgewicht aufgrund der deutlich
höheren
Wasserstoffkonzentration in den Edukten, gehemmt wird.
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Aufgrund
dieser reziprok genutzten Eigenschaften des zurückgeführten Teils des Retentats, bieten
sich insbesondere auch die Kombination dieser beiden Ausgestaltungen,
also sowohl mit einer Rückführung eines
Teils des Retentats vor den ein- oder
mehrstufig ausgebildeten Reformer als auch mit einer Rückführung eines
Teils des Retentats vor die Einrichtung zur selektiven Abtrennung
von Wasserstoff an.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des Gaserzeugungssystems
gemäß der Erfindung
ist es vorgesehen, dass zumindest ein Teil des Restgases durch die
Rückführung in
einem Bereich zwischen dem Reformer und einer Einrichtung zur Anreicherung
des wasserstoffhaltigen Gasstroms mit Wasserstoff, welche zwischen
dem Reformer und der Einrichtung zur selektiven Abtrennung von Wasserstoff
angeordnet ist, zugeführt
ist.
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Diese
besonders vorteilhafte Ausgestaltung ermöglicht es, die in dem Restgas
bzw. Retentat, welches bei der selektiven Abtrennung von Wasserstoff übrigbleibt,
verbleibenden Restbestandteile wiederum auf ihrem relativ hohen
Temperaturniveau in eine entsprechende Einrichtung zur Anreicherung
mit Wasserstoff zuzuführen.
Diese Einrichtung kann beispielsweise eine Shiftstufe, insbesondere
eine Hochtemperaturshiftstufe, sein.
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Aus
den im Restgas verbleibenden Bestandteilen wird darin mittels eines
an sich bekannten Shifts gemäß der Wassergasshiftreaktion
zusätzlich Wasserstoff
gewonnen, welcher dann wieder in der Einrichtung zur selektiven
Abtrennung des Wasserstoffs zugeführt wird. Durch das höhere Angebot
und die höhere
Konzentration an Wasserstoff kann dieser zu größeren Teilen als ohne Rückführung abgetrennt werden.
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Der
Aufbau hat außerdem
noch energetische Vorteile gegenüber
einer Rückführung in
den Bereich des Reformers, da hier wieder ein entsprechendes Aufheizen
des zurückgeführten Gasstroms auf
die im Reformer vorliegenden Temperaturen notwendig wäre, während die
Temperaturen im Bereich der Einrichtung zum Anreichern des wasserstoffhaltigen
Gasstroms mit Wasserstoff und der Einrichtung zur selektiven Abtrennung
des Was serstoffs bei weitem weniger unterschiedlich sind als die
Temperaturen zwischen den Einrichtungen zur selektiven Abtrennung
von Wasserstoff und dem Reformer.
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Auch
hier wäre
es selbstverständlich
wieder denkbar, eine Kombination der einzelnen oder aller beschriebenen
Ausführungsformen
der Retentat-Rückführung miteinander
zu verwenden.
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Insbesondere
in den beiden zuletzt beschriebenen Ausgestaltungen des Gaserzeugungssystems gemäß der Erfindung
ist das Mengenverhältnis
von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff von zentraler Bedeutung. Mit
zunehmenden Mengenverhältnis
von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff steigt in besonders vorteilhafter
Weise die Wasserstoffausbeute des Gaserzeugungssystems. Außerdem wirken
sich entsprechend hohe Mengenverhältnisse von Wasserdampf zu
Kohlenwasserstoff sehr positiv auf die Lebenszeit der Katalysatoren
aus, da allgemein eine wesentliche Ursache für die Alterung von Katalysatoren
in zu niedrigen Mengenverhältnisse
von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff gesehen wird.
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Den
hauptsächlichen
Einsatzstoff, neben den kohlenwasserstoffhaltigen Ausgangsstoff,
bildet sowohl bei Dampfreformern als auch autothermen Reformern
die im Vergleich zu dem Ausgangstoff große benötigte Menge an Wasserdampf.
Dieses Wasser muss für
den Einsatz in dem Reformer entsprechend erwärmt, verdampft und überhitzt
werden, was aufgrund der vergleichsweise hohen Wärmekapazität von Wasser eine entsprechende
Heizleistung benötigt.
Wird das Mengenverhältnis
von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff nun entsprechend gesteigert,
um die oben genannten Vorteile zu erzielen, so wird damit gleichzeitig
die benötigte
Wassermenge gesteigert. Dies wirkt sich dann wieder nachteilig, in
einer extrem hohen benötigten
Heizleistung, aus.
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Parallel
dazu ist es bei derartigen Gaserzeugungssystemen so, dass das eingesetzte
Wasser wieder zurückgewonnen
wird. Dies erfolgt im allgemeinen durch eine Auskondensation des
Wasserdampfs, so dass auch hier die erforderliche Kühlleistung
entsprechend hoch wird. Um nun mit entsprechend geringer Heiz- und Kühlleistung
eine hohe Wasserstoffausbeute und eine hohe Lebensdauer der eingesetzten
Katalysatoren zu erzielen, ist es besonders sinnvoll, in einer der
oben genannten Arten das Retentat wieder zurückzuführen, da dieses das Wasser üblicherweise
bereits als Wasserdampf enthält,
und so bei der Rückführung durch
die Steigerung der Zugabe an kohlenwasserstoffhaltigen Ausgangsstoff
ein entsprechend günstiges
und vorteilhaftes Mengenverhältnis
von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff eingestellt werden kann, wobei
die Menge an dafür
extern zugeführtem
Wasser, welches verdampft und überhitzt
werden müsste,
minimal bis verschwindend ist.
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Der
Aufbau gemäß der Erfindung
ermöglicht es
also, durch die Rückführung mit
geringen Heiz- und Kühlleistungen
die entsprechenden Vorteile eines hohen Mengenverhältnisses
von Wasserdampf zu Kohlenwasserstoff zu nutzen.
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In
einer sehr günstigen
Weiterbildung sieht es das erfindungsgemäße Gaserzeugungssystem vor,
dass die Rückführung eine
Fördereinrichtung
für das
zurückgeführte Restgas
aufweist.
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Durch
eine derartige Fördereinrichtung
werden die Druckverluste in den einzelnen Komponenten kompensiert,
so dass die Rückführung gemäß einer
oder mehrerer der oben genannten Ausführungen einfach und ohne Einflussnahme
auf die Druckbedingungen in den Komponenten selbst realisiert werden
kann.
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Gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung hiervon ist es vorgesehen, dass die
Fördereinrichtung
als Gasstrahlpumpe ausgebildet ist, welche von dem Volumenstrom
zumindest eines der Einsatzstoffe oder dem wasserstoffhaltigen Gasstrom
angetrieben ist.
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Durch
den Einsatz einer Gasstrahlpumpe bzw. Jet-Pump für den zurückgeführten Teils des Retentats kann
auf ein Fördermittel
in der Art eines Verdichters oder dergleichen verzichtet werden.
Der kinetische Energieinhalt des zu dem Reformer, der Einrichtung
zum Anreichern des wasserstoffhaltigen Gasstroms mit Wasserstoff
und/oder der Einrichtung zur selektiven Abtrennung des Wasserstoffs
strömende
Edukt- bzw. Reformatgasstrom reicht vielmehr aus, das zurückgeführten Retentat
zu fördern.
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Neben
der Kompensation des Druckverlusts in dem zurückgeführten Teil des Retentats weist
die Gasstrahlpumpe den entscheidenden Vorteil auf, dass diese Kompensation
des Druckverlusts bauartbedingt ohne bewegliche Teile auskommt.
Dadurch sind entsprechend hohe Temperaturen und/oder aggressive
Stoffe in dem Retentat für
die dauerhafte Funktionssicherheit des Aufbaus unbedenklich.
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Eine
besonders günstige
Verwendung für derartige
Gaserzeugungssysteme ist durch den Anspruch 10 beschrieben.
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Da
durch die erfindungsgemäßen Ausgestaltungen
letztendlich die benötigte
Energie für
die Herstellung des Wasserstoffs minimiert und die Wasserstoffausbeute
erhöht
werden kann, bietet sich die Verwendung insbesondere für das Betreiben
einer Brennstoffzelle an, und hier insbesondere für das Betreiben
einer Brennstoffzelle auf der Basis von kommerziell üblichen
Kohlenstoff und Wasserstoff ausweisenden Ausgangstoffen, wie beispielsweise
Benzin, Diesel oder entsprechenden Kohlenwasserstoffderivaten, wie
Methanol oder dergleichen.
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Diese
Brennstoffzelle kann dabei wiederum in verschiedenartigen Brennstoffzellensystemen
eingesetzt werden, wobei es sich aufgrund der besonders hohen Energieausbeute
und des günstigen
Wirkungsgrads anbietet, diese in einem Brennstoffzellensystem einzusetzen,
welches in einem Luft-, Land- oder Was serfahrzeug einsetzt wird,
da hier Energieeffizienz und Reichweite im Verhältnis zum mitgeführten Kraftstoff
eine besondere Bedeutung zukommt. Die Brennstoffzelle kann entweder
Teil eines Antriebssystems oder auch Teil eines Hilfsenergieerzeugers
(APU/Auxiliary Power Unit) sein, wie er in derartigen Systemen eingesetzt
werden kann.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den
restlichen Unteransprüchen
und aus den anhand der Figuren nachfolgend dargestellten Ausführungsbeispielen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine erste mögliche Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Gaserzeugungssystems;
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2 eine zweite mögliche Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Gaserzeugungssystems; und
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3 eine dritte mögliche Ausgestaltung des
erfindungsgemäßen Gaserzeugungssystems.
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In 1 ist ein Gaserzeugungssystem 1 zu erkennen,
durch welches eine Brennstoffzelle 2 mit Wasserstoff versorgt
wird. In dem Gaserzeugungssystem 1 wird in an sich bekannter
Weise aus geeigneten Einsatzstoffen ein wasserstoffhaltiges Gas
erzeugt. In dem Ausführungsbeispiel
gemäß den hier vorliegenden
Figuren soll dies mittels eines Reformers 3 sowie einer
optionalen Einrichtung zur Erhöhung
des Wasserstoffgehalts, beispielsweise eine ein- oder mehrstufige
Shifeinrichtung 4, sowie einer Einrichtung 5 zur
Abtrennung von Wasserstoff aus dem wasserstoffhaltigen Reformatgasstrom
erfolgen.
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Den
Reformer 3, welcher beispielsweise als Dampfreformer oder
als autothermer Reformer ausgebildet sein kann, werden die geeigneten
Einsatzstoffe A, B und C zugeführt.
Bei diesen Einsatzstoffen kann es sich insbesondere um einen kohlenwasserstoffhaltigen
Ausgangsstoff, wie beispielsweise Benzin, Diesel oder gegebenenfalls
auch Methanol oder dergleichen, handeln. Zusätzlich zu diesem in den Figuren
mit A bezeichneten Einsatzstoff wird dem Reformer 3 Wasser
bzw. Wasserdampf zugeführt,
welcher in den nachfolgenden Figuren mit B gekennzeichnet ist. Neben
diesen beiden Einsatzstoffen kann als weiteres Edukt ein sauerstoffhaltiges
Medium, wie beispielsweise Luft, welche in den Figuren mit C gekennzeichnet
ist, optional zugeführt
werden.
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Aus
diesen Einsatzstoffen bzw. Edukten wird in dem Reformer in an sich
bekannter Weise ein wasserstoffhaltiges Reformat erzeugt, welches
dann über
die bereits erwähnte
optionale ein- oder mehrstufige Shifteinrichtung 4 nochmals
in seiner Wasserstoffkonzentration angehoben wird. Danach gelangt das
wasserstoffhaltige Reformat in die Einrichtung 5 zum Abtrennen
des wasserstoffhaltigen Gases aus dem wasserstoffhaltigen Reformat.
Diese Einrichtung 5 kann beispielsweise als Membranmodul 5 ausgebildet
sein, in welchem durch für
Wasserstoff selektiv durchlässige
Membranen ein großer
Teil des in dem Reformatgasstrom enthaltenen Wasserstoffs abgetrennt
und der Brennstoffzelle 2 zugeführt wird.
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Der
Restgasstrom, das sogenannte Retentat, gelangt über die Leitung 6 aus
dem Bereich des Membranmoduls 5 und kann in an sich bekannter Weise
beispielsweise einer Verbrennung oder dergleichen zugeführt werden.
Bei dem hier dargestellten Gaserzeugungssystem 1 zweigt
von dieser Retentatleitung 6 zusätzlich eine Rückführleitung 7a ab, welche
zumindest einen Teil des Retentats in den Bereich einer Zusammenführung 8 leitet,
welche so ausgeführt
ist, dass in ihrem Bereich das durch die Rückführungleitung 7a zurückgeführte Retentat
wieder dem wasserstoffhaltigen Reformatgasstrom zugeführt wird.
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Die
Zusammenführung 8 kann
außerdem
als Gasstrahlpumpe ausgebildet sein, um den im Falle der 1 im Bereich des Membranmoduls 5 erzeugten
Druckverlust auszugleichen, so dass das zumindest teilweise zurückgeführte Retentat
dem wasserstoff haltigen Reformatgasstrom zugeführt wird, welcher die Gasstrahlpumpe
antreibt.
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Der
Teil zurückgeführten Retentats
kann beispielsweise durch die Förderleistung
der Gasstrahlpumpe oder den Durchmesser der Retentatleitung 6 und
der Rückführleitung 7a vorbestimmt
werden, es sind jedoch auch Proportionalventile im Bereich der Abzweigung
der Rückführleitung 7a von
der Retentatleitung 6 denkbar.
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In
der in 1 dargestellten
Ausführungsform
wird der zurückgeführte Teil
des Retentats dabei unmittelbar vor das Membranmodul 5 in
den wasserstoffhaltigen Reformatgasstrom eingeleitet. Der damit
zu erzielende Effekt ist die Ausbildung einer Art "Membranreaktor", bei dem der in
dem Retentat noch enthaltene Restwasserstoff zur Erhöhung der
Wasserstoffkonzentration in dem Membranmodul 5 und damit
zu einer Verbesserung der Abtrennung des Wasserstoffs in dem Membranmodul 5 genutzt
wird. Bei dem hier dargestellten Aufbau lässt sich somit die Wasserstoffausbeute
durch das Membranmodul 5 steigern.
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In 2 ist ein Aufbau dargestellt,
welcher über
weite Strecken vergleichbar zu dem oben beschriebenen Aufbau ist.
Lediglich die in 2 dargestellte
Rückführleitung 7b führt nicht
aus dem Bereich der Retentatleitung 6 unmittelbar vor das
Membranmodul 5, sondern aus dem Bereich der Retentatleitung 6 unmittelbar
vor den Reformer 3. Auch in diesem Fall kann die Zusammenführung 8 wieder
als Gasstrahlpumpe ausgebildet sein, welche gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel
von dem Gemisch der dem Reformer 3 zuströmenden Edukte A,
B, C angetrieben wird. Neben diesem Gemisch könnte die Gasstrahlpumpe selbstverständlich auch so
ausgebildet sein, dass diese von nur einem der Edukte angetrieben
werden würde.
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Im
Gegensatz zu der Rückführung der
Retentats gemäß 1 liegt der Schwerpunkt
der Rückführung bei
der Ausgestaltung gemäß 2 darin, dass durch die
Rückführungsleitung 7b das
Retantat und das in ihm enthaltene Wasser in den Bereich des Reformers 3 zurückgeführt wird.
Da dieses wasserdampfförmig
vorliegt, kann die erforderliche Zugabe des Edukts Wasser bzw. Wasserdampf
reduziert werden, so dass die erforderliche thermische Energie zum
Verdampfen des eingesparten Wassers ebenfalls eingespart werden
kann.
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In 3 ist eine weitere Ausführungsform des
Gaserzeugungssystems 1 dargestellt, wobei bei dieser Ausführungsform
gemäß 3 die ein- oder mehrstufig
ausgebildete Shifteinrichtung 4 nicht mehr optional, sondern
zwingend erforderlich ist. Die Rückführung zumindest
eines Teils des Retentats über
die Rückführleitung 7c gemäß 3 erfolgt nämlich nun
genau in diesem Bereich zwischen der Shifteinrichtung 4 und
dem Reformer 3. Auch hier kann die Zusammenführung 8 wieder
als Gasstrahlpumpe ausgebildet sein, welche von dem aus dem Reformer 3 zu
der Shifteinrichtung 4 strömenden Reformatgasstrom angetrieben
wird.
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Der
Vorteil bei einer derartigen Ausgestaltung des Gaserzeugungssystems 1 liegt
nun darin, dass das Temperaturniveau von Membranmodul 5 und
Shiftstufe 4 relativ ähnlich
ist, so dass auf eine Erwärmung
des rückgeführten Retentats
weitgehend verzichtet werden kann bzw. diese automatisch aufgrund
des Energieinhalts in dem Reformatgasstrom erfolgt. Damit wird nochmals
Energie eingespart und außerdem
der Reformatgasstrom durch das rückgeführte Retentat
so weit abgekühlt,
dass dieser in der ein- oder mehrstufigen Shifteinrichtung 4 bei
den hierfür
idealen Temperaturbedingungen umgesetzt werden kann.
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Die
in den drei oben beschriebenen Figuren dargestellten Ausführungsformen
der Retentat-Rückführung in
dem Gaserzeugungssystem 1 sind dabei sowohl einzeln, wie
es hier prinzipmäßig dargestellt ist,
verwendbar, als auch in jeder denkbaren Kom bination untereinander.
So kann beispielsweise ein Teil des Retentats in den Bereich des
Membranmoduls 5, ein weiterer Teil in den Bereich des Reformers 3 und gegebenenfalls
ein dritter Anteil in den Bereich der Shifteinrichtung 4 zurückgeführt werden.
Ein verbleibender Anteil kann dann immer noch über die Retentatleitung 6 einem
weiteren Zweck, wie beispielsweise einer katalytischen Verbrennung
zur Verdampfung des extern noch benötigten Wassers, zugeführt werden.