DE10393728T5

DE10393728T5 - Brenner zum Verbrennen der Anodenabgasströmung in einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage

Info

Publication number: DE10393728T5
Application number: DE10393728T
Authority: DE
Inventors: Anuj South Windsor Bhargava; Brian A. Tolland Knight; Willard H. Glastonbury Sutton; Martin F. Manchester Zabielski
Original assignee: UTC Fuel Cells LLC
Current assignee: UTC Power Corp
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2003-11-14
Publication date: 2005-10-27
Also published as: AU2003290928A8; JP2006506793A; AU2003290928A1; US20050053816A1; WO2004046613A3; WO2004046613A2

Abstract

Ein Brenner (2) zur Verwendung in einer Polymerelektrolytmembran-(PEM) Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (12), wobei der Brenner geeignet ist, ein von einem Zellenstapel (18) in der PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage austretendes Anodenabgas zu verbrennen, aufweisend einen porösen Katalysator-beschichteten Hauptteil (94).

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Katalysator-Brenner, welcher die Anodenabgasströmung aus einer Polymerelektrolytmembran-(PEM) Brennstoffzelle verbrennen kann, um Wärme zur Verwendung in einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage zu erzeugen.
Stand der Technik
Polymerelektrolytmembran- (PEM) Brennstoffzellen arbeiten bei relativ geringen Temperaturen, typischerweise im Bereich von 100°F (38°C) bis ca. 200°F (93,3°C) und häufig bei im Wesentlichen Umgebungsdruck. Eine PEM-Zellen-Anodenabgasströmung enthält hauptsächlich Wasser, Kohlendioxid und kleine Mengen an Wasserstoff. Aus Gründen der Effizienz und von Abgas-Erwägungen sollte der in der Anodenabgasströmung verbleibende Brennstoff, nachdem er durch die Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlagen-Zellen gelangt ist, beim Betrieb der PEM-Zellen-Brennstoffstromerzeugungsanlage verwendet werden. Dies kann jedoch nicht mit einem konventionellen Metallbrenner gemacht werden. Die Unfähigkeit, die Anodenabgasströmung einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage zu nutzen, um zusätzliche Energie für den Betrieb zu erzeugen, resultiert aus: a) dem hohen Wasser- und CO₂-Gehalt in der Anodenabgasströmung; und b) dem geringen Wasserstoffgehalt der Anodenabgasströmung. Außerdem übersteigt das hohe Turn-down-Verhältnis der Strömung die Möglichkeiten konventioneller Brenner.
Es ist erstrebenswert, eine Anodenabgasströmung in einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage zu nutzen, um Energie zum Betrieb der Stromerzeugungsanlage bereitzustellen, um die Effizienz des Systems zu verbessern und verringerte Emissionsniveaus der Stromerzeugungsanlage zu ermöglichen.
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf einen Brenner, welcher geeignet ist, die Anodenabgasströmung einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage zu verbrennen, um Energie für den Betrieb der Stromerzeugungsanlage bereitzustellen.
Eine PEM-Brennstoffzellenstromerzeugungsanlage ist eine Niedertemperatur-Stromerzeugungsanlage und arbeitet bei einem Temperaturbereich von ca. 100°F (38°C) bis ca. 200°F (93,3°C) und vorzugsweise bei ca. 180°F (82,2°C) und vorzugsweise bei im Wesentlichen Umgebungsdrücken. Für PEM-Brennstoffzellen, welche irgendeine Form von Dampfreformer verwenden, ist Dampferzeugung durch Abwärme des Zellenstapels keine Option, wie es der Fall ist bei 400°F (204°C) Phosphorsäure-Brennstoffzellen, daher sind alternative Dampferzeugungsverfahren notwendig. Als Ergebnis ist die Anodenabgasenergie die Hauptwärmequelle um Dampf zu erzeugen, aber das Anodenabgas besteht hauptsächlich aus eine kleinen Menge an N₂, mit CO₂, Wasserdampf und, bei autothermen Reformern, katalytischen Partialoxidationsreformern oder Partialoxidationsreformer-Einrichtungen, etwas N₂. Der Wasserstoff im Anodenabgasstrom ist typischerweise unterhalb der normalen Entzündlichkeitsgrenze, daher verwenden wir einen porösen Katalysator-Brenner, um die Anodenabgasströmung zu verbrennen. Der Brenner dieser Erfindung ermöglicht Verbrennen des Anodenabgasstroms der PEM-Zelle, wodurch Wärme erzeugt wird, die zur Dampferzeugung für einen Reformer in der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage verwendet werden kann, oder für andere Zwecke beim Betrieb der Stromerzeugungsanlage oder in ihrer Umgebung.
Der Brenner dieser Erfindung ist unempfindlich gegen Schäden durch Exposition gegenüber Benzin oder Benzinverbrennungsprodukten, welche während des Anfahrens der Stromerzeugungsanlage verwendet werden können. Der Brenner dieser Erfindung umfasst ein poröses keramisches Katalysator-Brennerelement mit offenzelligem Schaum. Der Katalysator, welcher auf den Brenner beschichtet wird, kann Platin, Rhodium oder Palladium oder Kombinationen daraus sein. Das Brennerelement-Hauptteil ist vorzugsweise ein metallischer oder keramischer Schaum mit offenen Zellen, welcher eine offene Porosität bietet, die in einem Bereich von ca. 70 bis ca. 90% ist. Mit diesem Grad an Porosität findet der Großteil der Verbrennung des Gasstroms intern im Brennerelement-Hauptteil statt, und der Druckabfall vom Einlass zum Auslass des Brennerelement-Hauptteils kann bis zu ca. 3 Inch Wasser unter Betriebsbedingungen gering sein. Dieser Grad an Porosität ermöglicht auch, dass die Brenner-Betriebsdrücke im Wesentlichen bei Umgebungsdruck sind. Betriebstemperatur der kann bis zu 1700°F (927°C) sein, ist vorzugsweise jedoch weniger als 1195°F (646°C).
Der Brenner dieser Erfindung ist besonders brauchbar in mobilen Umgebungen, welche eine PEM-Stromerzeugungsanlage nutzen, um Elektrizität bedarfsgerecht zu erzeugen, wobei der Bedarf variieren kann. Eine solcher mobile Umgebung ist ein Automobil, Bus oder andere Fahrzeuge. Betreiben von Fahrzeugen mit durch PEM-Brennstoffzellen bereitgestelltem Strom, wobei die durch den Zellenstapel erzeugte Anodenabgasströmung zur Erzeugung von Wärme für das System verbrannt wird, erfordert, dass der Brenner ein relativ hohes Turn-down-Verhältnis hat. Der Ausdruck "Turn-down-Verhältnis" bezieht sich auf das Verhältnis von maximaler Brennstoff- und Luftströmungsrate zu minimaler Brennstoff- und Luftströmungsrate. Der Brenner dieser Erfindung hat ein 10:1 Turn-down-Verhältnis, verglichen mit einem konventionellen Brenner-Turn-down-Verhältnis von 3:1, und das Turn-down-Verhältnis von 10:1 kann durch konventionelle Brenner nicht erfüllt werden aufgrund von Abblasen, Flashback oder Auslöschungsproblemen, welchen konventionelle Brenner unterliegen. Außerdem erfordert die Gesamtsystemeffizienz bei Automobilanwendungen, welche bei oder nahezu Umgebungsdruck arbei ten, dass der Druckabfall zwischen Systemeinlass und -auslass einschließlich dem Brenner minimal gehalten wird.
Es ist daher ein Ziel der Erfindung, einen katalytischen Brenner zur Verfügung zu stellen, welcher geeignet ist, die Abgasströmung von der Anodenseite einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage zu verbrennen.
Es ist ein weiterer Zweck dieser Erfindung, einen Brenner der beschriebenen Art bereitzustellen, welcher durch Benzinverbrennungsprodukte oder PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlagen-Anodenumleitungsgas während des Anfahrens der Stromerzeugungsanlage nicht nachteilig beeinträchtigt wird.
Es ist ein weiterer Zweck dieser Erfindung, einen Brenner der beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, welcher eine hohe offene Porosität hat und daher eine sehr große Katalysatorfläche pro Volumeneinheit des Brenners zur Verfügung stellt. Es ist noch ein weiteres Ziel, einen Brenner der beschriebenen Art zur Verfügung zu stellen, welcher bei im Wesentlichen Umgebungsdrücken betrieben werden kann und den geringen Druckabfall zwischen Brennereinlass und Brennerauslass hat.
Diese und andere Ziele der Erfindung werden besser erkenntlich anhand der folgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsformen, die gemeinsam mit den angefügten Zeichnungen betrachtet werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Ansicht einer Festpolymerelektrolytmembran-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlagen-Anordnung, welche eine Anodenabgasströmung-Verbrennungsstation umfasst, welche gemäß dieser Erfindung gebildet ist;
2 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer Brenner- bzw. Dampferzeugungsstation zur Verwendung in der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage dieser Erfindung; und
3 ist eine schematische Schnittansicht des Katalysator-Brenners dieser Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Es wird nun Bezug auf die Zeichnungen genommen. In 1 ist eine schematische Ansicht einer Festpolymer-Elektrolytmembran-(PEM)Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage gezeigt, welche allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist und gemäß dieser Erfindung gebildet ist. Die Stromerzeugungsanlage 12 umfasst eine Mehrfachbrennstoff-Brenner-/Dampferzeugungsstation 14, welche Dampf für einen Reformer 16 erzeugt und auch Wärme zur Erhöhung der Temperatur der Stromerzeugungsanlagenkomponenten während des Anfahrens zur Verfügung stellt. Der Reformer 16 konvertiert einen Kohlenwasserstoffbrennstoff, z.B. Benzin, Diesel, Ethanol, Methanol, Erdgas oder Ähnliches zu einer Wasserstoff-angereicherten Gasströmung, welche geeignet zur Verwendung in dem Brennstoffzellenstapel 18 in der Stromerzeugungsanlage 12 ist. Die Dampferzeugungsstation 14 erzeugt Dampf, welcher dem Reformer 16 über eine Leitung 20 zugeführt wird. Der zu reformierende Brennstoff wird dem Reformer 16 über eine Leitung 22 zugeführt, und bei einem autothermen Reformer wird Luft zu dem Reformer 16 über eine Leitung 24 zugeführt. Die Reformbrennstoffgasströmung verlässt den Reformer über die Leitung 26 und gelangt durch einen Wärmetauscher 28, welcher die Reformgasströmung abkühlt. Die Reformbrennstoffgasströmung strömt dann durch eine Shiftreaktion-Station 30, in welcher ein Großteil des CO in der Brennstoffgasströmung zu CO₂ konvertiert wird. Die Brennstoffgasströmung verlässt die Station 30 über eine Leitung 32 und gelangt durch einen Wärmetauscher 34, in welchem die Brennstoffgasströmung gekühlt wird. Die Brennstoffgasströmung gelangt dann durch einen selektiven Oxidierer 36, in welchem verbleibendes CO in der Brennstoffgasströmung weiter verringert wird und dann durch eine Leitung 38 zum Stromerzeugungsanlagen-Brennstoffzellenstapel 18. Der reformierte Brennstoff gelangt durch die Anodenseite der Brennstoffzellen in den Stapel 18.
Während des Anfahrens umgeht der Brennstoffgasstrom den Stapel, indem er von der Leitung 38 durch eine Leitung 52 abgeleitet wird, welche mit der Brenner/Mischer-Dampferzeugungsstation 14 verbunden ist, zum zusätzlichen Brennstoff für das Aufheizen zur Verfügung zu stellen und Emissionen zu minimieren. Ein Ventil 54 dient dazu, die Strömung von Brennstoff durch die Leitung 52 zu steuern, wobei das Ventil 54 verstellt wird durch eine Betriebsprozessorsteuerung (nicht gezeigt) der Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage. Brennerabgas von der Station 14 wird von der Station 14 über die Leitung 56 entfernt, welche die Abgasströmung zu einem Kondensator 58 leitet, wo Wasser aus dem Abgasstrom kondensiert wird. Das Wasserkondensat wird von dem Kondensator 58 zum Wassertank 48 durch eine Leitung 60 geleitet, und die entwässerte Abgasströmung wird von der Stromerzeugungsanlage 2 durch ein Ventil 62 entlüftet. Wasser von dem Wasserspeichertank 48 wird zu der Dampferzeugerstation 14 durch eine Leitung 64 geleitet.
Sobald die Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage 12 die Betriebstemperatur erreicht, wird das Ventil 54 geschlossen, und das Ventil 66 in einer Leitung 68 wird durch die Stromerzeugungsanlagensteuerung geöffnet. Die Leitung 68 leitet den Brennstoffzellenstapel-Anodenabgasstrom zur Station 14, wo jeglicher verbleibender Wasserstoff und Kohlenwasserstoffe in dem Anodenabgasstrom verbrannt werden. Der Anodenabgasstrom enthält Wasserstoff, Wasser und Kohlenwasserstoffe. Während des Anfahrens der Stromerzeugungsanlage 12 kann die Station 14 mit Luft durch die Leitung 70 und mit Rohbrennstoff zur Verbrennung durch die Leitung 72 und auch mit durch die Leitung 52 zur Verfügung gestelltem Anodenumgehungsgas versorgt werden. Der Brennstoff kann Erdgas, Benzin, Ethanol, Methanol, Wasserstoff oder ein anderes brennbares Material sein. Luft wird der Station 14 stets durch die Leitung 70 zugeführt, unabhängig von der Quelle von brennbarem Brennstoff.
Es wird nun auf 2 Bezug genommen. Es sind Details einer Ausführungsform der Brenner/Mischer-Dampferzeugerstation 14 der Stromerzeugungsan lage 12 gezeigt. Die Station 14 umfasst eine erste Mischer/Brenner-Kammer 74, wo der Brennstoff (außer magerem Brennstoffanodenabgas) und Luft in einem Wirbel-stabilisierten Verbrennungsbrenner während des Anfahrens verbrannt werden, um Dampf zu erzeugen. Das heiße Abgas dieses Benzinbrenners gelangt durch einen ersten Wärmetauscher 82, welcher die Temperatur des Benzinbrennerabgases auf ein akzeptables Niveau für den katalytischen Brenner 2 reduziert. Der katalytische Brenner 2 wird durch den Benzinbrenner-Abgasstrom erwärmt und wird auch verwendet, um Kohlenmonoxidemissionen von dem Benzinbrenner zu reduzieren. Ein Gasstromdiffusor 3 kann verwendet werden, um eine diffuse Strömung von Benzinbrennerabgas oder Anodenabgas zu dem katalytischen Brenner 2 zu leiten.
Es wird nun auf 3 Bezug genommen. Es sind Details des Katalysator-Brenners 2 gezeigt. Der Brenner 2 umfasst einen röhrenförmigen Halter 92, in dessen Innerem ein Keramikhauptteil 94 mit offenzelligem Schaum angeordnet ist. Es wird angemerkt, dass der Hauptteil auch metallisch sein kann. Der Brenner 2 kann auch Wabenform haben. Die Zwischenräume des Hauptteils 94 sind katalysiert, das heißt beschichtet mit einem geeigneten Katalysator, z.B. Rhodium, Platin, Palladium und Mischungen daraus. Die Luft/Brennstoffmischung strömt in den Brenner 2 in Richtung der Pfeile A. Daher ist das Ende 96 des Brenners 2 das Einlassende und das Ende 98 des Brenners 2 das Auslassende. Der Brenner 2 umfasst auch eine perforierte Luft-Brennstoff-Keramikverteilungsplatte 100, welche eine Mehrzahl von Durchgangspassagen 102 hat. Die Verteilungsplatte 100 verteilt in den Katalysator-Keramikhauptteil 94 strömenden Brennstoff und Luft gleichmäßig und verhindert Flashback während des Betriebs der Anordnung. Die Platte 100 kann auch die Form eines offenzelligen Schaums haben, welcher eine Porengröße hat, die geringer ist als die Porengröße des Brenners 2. Flashback findet statt, wenn die Geschwindigkeit der Flamme, die sich in die Luft/Brennstoff-Versorgung zurück bewegt, größer ist als die Strömungsgeschwindigkeit der Luft/Brennstoff-Versorgung.
Der Benzin-Startbrenner hat zwei Zwecke. Während des Anfahrens, vor dem Betrieb des katalytischen Brenners wird er verwendet, um heißes Gas zur Dampferzeugung zu produzieren. Er tut dies durch Mischen von fein zerstäub ten Benzintröpfchen mit Luft und verbrennendes Benzin. Benzin wird in den Brenner durch einen zerstäubenden Druck-Brennstoffinjektor eingebracht und mit Luft vermischt, welche durch einen Verwirbler und eine Reihe von primären und sekundären Verdünnungslöchern strömt. Entsprechende Größe und Anordnung der Lufteintrittslöcher erzeugt eine stabile Zirkulationszone in der Nähe des Brennstoffinjektors, welche ein stabiles Verbrennen gewährleistet, ohne das Erfordernis, einen Entzünder zu betätigen, nachdem die Entzündung stattgefunden hat. Dies erzeugt auch eine vollständige Verbrennung des Brennstoffs und ein relativ gleichmäßiges Ausgangstemperaturprofil.
Der andere Zweck des Benzinbrenners ist ein Luft/Anodenabgas-Mischer, welcher Luft und Anodenabgas vor dem Verbrennen auf dem katalytischen Brenner vormischt. Der Startbrenner funktioniert in diesem Mischmodus während des normalen Stromerzugungsanlagenbetriebs, wenn der verbleibende Brennstoff im Anodenabgas in dem katalytischen Brenner verbrannt wird, um den für den Stromerzeugungsanlagenbetrieb erforderlichen Dampf zu erzeugen.
Während des Anfahrens des Brennstoffaufbereitungssystems wird heißes Gas von dem Benzinbrenner 74 verwendet, um Wärme zu dem Wasser zu übertragen, welches durch eine Zirkulationspumpe 78 durch den ersten Wärmetauscher 82 und dann durch einen zweiten Wärmetauscher 88 und einen dritten Wärmetauscher 89 gepumpt wird. Die Zirkulationspumpenströmungsrate ist ausreichend hoch, um eine Zwei-Phasen-Strömung in den Wärmetauschern 82, 88 und 89 zu jedem Zeitpunkt aufrechtzuerhalten. Die zwei Zwei-Phasen-(Flüssigkeit/Gas)Komponentenströmung, welche aufrechterhalten wird, vereinfacht die Steuerungsanforderungen und begrenzt die Wärmetauschergröße. Diese Zwei-Phasen-Strömung wird in einen Dampfakkumulator 76 gepumpt, wo das flüssige Wasser zurück durch die Wärmetauscher 82, 88 und 89 zirkuliert wird, während gesättigter Dampf von dem Akkumulator 76 zur Verwendung im Brennstoffaufbereitungssystem extrahiert wird. Versorgungswasser für die zirkulierende Pumpe 78 wird bereitgestellt, um das Flüssigkeitsniveau in dem Akkumulator auf geeignetem Niveau zu halten. Wenn das Brennstoffaufbereitungssystem beginnt, ein Reformat mit niedriger Qualität zu erzeugen, umgeht dieses Reformat die Anode der Brennstoffzelle und wird in den Mischbereich des Benzinbrenners 74 geleitet, um verbrannt zu werden.
Während des normalen Betriebs wird das Brennstoffzellen-Anodenabgas zusammen mit Luft zu dem Brenner/Mischer 74 geliefert. Der Brenner/Mischer 74 wirkt als ein Luft/Anodenabgas-Mischer. Nach Mischen des Brennstoffzellenanodenabgases mit Luft wird die resultierende Mischung in den katalytischen Brenner 2 geleitet, ohne dessen Fähigkeit als Benzinbrenner während der Anfahr-Phase zu arbeiten zu reduzieren. Die Anodenabgasmischung wird katalytisch im katalytischen Brenner 2 verbrannt. Konvektionswärme und abstrahlende Wärme von dem katalytischen Brenner 2 wird auf die Wärmetauscherleitungen 88 übertragen, wobei der Rest des Konvektionswärmetransfers im Wärmetauscher 89 stattfindet. Wie beim Anfahr-Betrieb hält die Zirkulationspumpe 78 eine Zwei-Phasen-Strömung in den Wärmetauschern aufrecht, und gesättigter Dampf wird aus dem Akkumulator 76 extrahiert.
Es versteht sich, dass der Brenner dieser Erfindung die Verwendung von Anodenabgas als Wärmequelle für die Dampferzeugung beim Betrieb einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage ermöglicht aufgrund des Vorhandenseins eines katalytischen Brenners in der Anordnung. Das Vorhandensein eines Hilfsbrenners für Benzin oder andere konventionelle Kohlenwasserstoffbrennstoffe ermöglicht, dass der katalytische Brenner die Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage auf Betriebstemperatur bringt vor der Verwendung der Anodenabgasströmung als Energiequelle zur Erzeugung von Dampf für die Stromerzeugungsanlage. Das Vorhandensein eines Luftverwirblers im Hilfsbrennerbereich der Anordnung ermöglicht die adäquate Mischung von Luft mit dem Anodenabgasstrom vor dem Verbrennen im katalytischen Brenner der Anordnung.
Zusammenfassung
Ein Katalysator-Brenner (2) ist geeignet, eine Anodenabgasströmung aus einer Polymerelektrolytmembran-(PEM) Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (12) zu verbrennen. Die auf den Brenner beschichteten Katalysatoren können Platin, Rhodium, Palladium oder Mischungen daraus sein. Der Brenner umfasst offene Zellen, welche durch ein Netzwerk gebildet werden, wobei die Zellen im gesamten Katalysator-Brenner miteinander kommunizieren. Der Brenner ist in der Lage, Wasserstoff in der Anodenabgasströmung zu verbrennen. Der Katalysator-Brenner hat eine große Oberfläche, wobei ca. 70 bis 90% des Volumens des Brenners vorzugsweise offenporig ist und der Brenner einen geringen Druckabfall von ca. 2 bis 3 Inch Wasser vom Anodenabgas-Strömungseinlass zum Anodenabgas-Strömungsauslass hat. Die Brenner-Anordnung wird im Wesentlichen bei Umgebungsdruck betrieben und bei einer Temperatur von bis zu 1700°F (927°C). Der Brenner kann Anodenabgas während des normalen Betriebs der Brennstoffzellenanordnung verbrennen. Der Brenner wird durch Benzin, Benzinverbrennungsprodukte oder Anodenumgehungsgas nicht nachteilig beeinträchtigt, wobei Anodenumgehungsgas ein reformierte Brennstoffgas ist, welches von der Brennstoffzellenstapel-Brennstoffeinlassleitung abgezweigt wird.

Claims

Ein Brenner (2) zur Verwendung in einer Polymerelektrolytmembran-(PEM) Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (12), wobei der Brenner geeignet ist, ein von einem Zellenstapel (18) in der PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage austretendes Anodenabgas zu verbrennen, aufweisend einen porösen Katalysator-beschichteten Hauptteil (94).
Brenner nach Anspruch 1, wobei der Hauptteil ein offenzelliger keramischer Schaum ist.
Brenner nach Anspruch 1, wobei der Hauptteil ein offenzelliger metallischer Schaum ist.
Brenner nach Anspruch 1, außerdem aufweisend eine poröse Keramik-Verteilungsplatte (100), welche geeignet ist, das Anodenabgas gleichmäßig in den Brenner zu verteilen.
Brenner nach Anspruch 1, außerdem aufweisend eine poröse metallische Verteilungsplatte (100), welche geeignet ist, das Anodenabgas gleichmäßig in den Brenner zu verteilen.
Brenner nach Anspruch 1, wobei der poröse Katalysator-beschichtete Hauptteil beschichtet ist mit einem Katalysator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Platin, Rhodium, Palladium und Mischungen daraus.
Brenner nach Anspruch 1, wobei der poröse Hauptteil eine offene Porosität hat, welche im Bereich von ca. 70% bis ca. 90% des Volumens des porösen Hauptteils ist.
Brenner nach Anspruch 1, wobei der Brenner im Wesentlichen bei Umgebungsdruck arbeitet.
Brenner nach Anspruch 1, wobei der Brenner einen Druckabfall von Einlass zu Auslass von ca. 2 bis ca. 3 Inch Wasser bei Betriebsbedingungen hat.
Verfahren zum Verbrennen von Anodenabgas, welches von einem Zellenstapel (18) in einer PEM-Brennstoffzellen-Stromerzeugungsanlage (12) austritt, aufweisend: a) den Schritt des Zurverfügungstellens eines porösen Katalysator-beschichteten Hauptteils (94); und b) den Schritt des Strömen-Lassens von Anodenabgas durch den Hauptteil unter Bedingungen, welche zur Verbrennung von Kohlenwasserstoffen in dem Anodenabgas führen.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Hauptteil ein offenzelliger keramischer Schaum ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Hauptteil ein offenzelliger metallischer Schaum ist.
Verfahren nach Anspruch 10, außerdem aufweisend den Schritt des Zurverfügungstellens einer porösen keramischen Verteilungsplatte (100), welche geeignet ist, das Anodenabgas gleichmäßig in den Brenner (2) zu verteilen.
Verfahren nach Anspruch 10, außerdem aufweisend den Schritt des Zurverfügungstellens einer metallischen porösen Verteilungsplatte (100), welche geeignet ist, das Anodenabgas gleichmäßig in den Brenner zu verteilen.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der poröse Katalysator-beschichtete Hauptteil beschichtet ist mit einem Katalysator, gewählt aus der Gruppe bestehend aus Platin, Rhodium, Palladium und Mischungen daraus.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der poröse Hauptteil eine offene Porosität hat, welche im Bereich von ca. 70% bis ca. 90% des Volumens des porösen Hauptteils ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Brenner (2) bei im Wesentlichen Umgebungsdruck arbeitet.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Brenner einen Druckabfall von Einlass zu Auslass von ca. 2 bis ca. 3 Inch Wasser unter Betriebsbedingungen hat.