DE19516879C1 - Responsive system producing gaseous fuel and steam for reforming and use in fuel cells - Google Patents

Responsive system producing gaseous fuel and steam for reforming and use in fuel cells

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Abstract

This system produces gaseous fuel, e.g. methanol and / or steam as the source material for reforming of hydrocarbons, for use in fuel cells, e.g. for mobile use. It comprises a first heat exchanger constructed for evaporative duty, and a second heat exchanger for superheating. The feed material is at least partially evaporated before being fed by an interconnecting line from the evaporator to the superheater. In this original arrangement, the gas prodn. system (1) is thermally insulated from the surroundings, at least in the region of the interconnection (7).

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Erzeugung von gasförmigem Brennstoff und/oder Wasserdampf als Ausgangsstoff für die Reformierung von Kohlenwasserstoffen für Brennstoffzellen­ anwendungen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a system for generating gaseous Fuel and / or steam as a starting material for the Reforming hydrocarbons for fuel cells applications according to the preamble of claim 1.

Aus der EP 0 201 670 A2 ist eine Einrichtung zur Aufbereitung von Methanol als Wasserstoffquelle für Brennstoffzellen bekannt, die einen ersten, als Verdampfer ausgebildeten Wärmetauscher und einen zweiten, als Überhitzer ausgebildeten Wärmetauscher und eine Verbindungsleitung enthält, über die das zumindest teil­ weise verdampfte Methanol vom Verdampfer zum Überhitzer geführt wird.EP 0 201 670 A2 describes a device for processing of methanol known as a hydrogen source for fuel cells, the first heat exchanger designed as an evaporator and a second heat exchanger designed as a superheater and contains a connecting line over which the at least partially Evaporated methanol from the evaporator to the superheater becomes.

Bei mobilen Anwendungen kann die Gasströmung in Abhängigkeit von der anliegenden fast stark schwanken. Dabei tritt das Problem auf, daß die Temperatur des austretenden gasförmigen Methanol/- Wassergemischs in Abhängigkeit von der Gasströmung schwankt.In mobile applications, the gas flow may vary depending on of the adjacent fluctuate almost strongly. The problem occurs that the temperature of the escaping gaseous methanol / - Water mixture fluctuates depending on the gas flow.

Dies hat jedoch negative Folgen für die nachfolgende Refor­ mierung des Methanol/Wassergemisches, da hierdurch zum einen die CO-Produktion beeinflußt und zum anderen die Umsetzungskinematik des Katalysators verändert wird.However, this has negative consequences for the subsequent reform Mation of the methanol / water mixture, because this on the one hand CO production influences and secondly the implementation kinematics of the catalyst is changed.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein gattungsgemäßes Gas­ erzeugungssystem derart zu verbessern, daß der austretendene gasförmige Ausgangsstoff unabhängig von der Gasströmung konstante Betriebsparameter aufweist.It is the object of the invention to provide a generic gas improve the generation system so that the exiting gaseous starting material regardless of the gas flow has constant operating parameters.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. The task is characterized by the characteristic features of the Claim 1 solved.  

Durch das Anbringen von Isoliermitteln vor allem im Bereich der Verbindungsleitung kann gewährleistet werden, daß die Temperatur des Gasgemisches unabhängig von der Gasströmung im wesentlichen konstant bleibt. Bei kleinen Gasströmen kühlt die Wand nämlich ab, da die Abwärme größer ist als die Heizwirkung des strömenden Gases. Bei großen Gasströmen wird dagegen die Abwärme durch die Heizwirkung des strömenden Gases kompensiert und eine Abkühlung der Rohrinnenwand verhindert. Dieser Effekt kann durch die Isolierung reduziert oder sogar gänzlich beseitigt werden.By applying insulation, especially in the area of Connection line can ensure that the temperature of the gas mixture essentially regardless of the gas flow remains constant. The wall cools with small gas flows since the waste heat is greater than the heating effect of the flowing Gas. With large gas flows, however, the waste heat is generated by the Heating effect of the flowing gas is compensated and cooling prevents the inner tube wall. This effect can be achieved through the Insulation can be reduced or even completely eliminated.

Die Anordnung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel weist den Vorteil auf, daß zusätzlich zur geforderten Isolationswirkung eine Reduzierung des Totraumes erfolgt, was zu einer Verbes­ serung der Systemdynamik führt. Gleichzeitig wird durch das Einbringen des Füllgliedes die Strömungsgeschwindigkeit erhöht. Schließlich bewirkt die trichterförmige Ausgestaltung der Ein­ tritts- beziehungsweise Austrittsgeometrie eine kontrollierte Zerstäubung des Fördermediums.The arrangement according to the first embodiment has the Advantage on that in addition to the required insulation effect the dead space is reduced, resulting in a verb system dynamics. At the same time, the Introducing the filler increases the flow rate. Finally, the funnel-shaped design of the one controlled entry or exit geometry Atomization of the medium.

Das zweite Ausführungsbeispiel in Form von doppelwandigen Gehäuse- beziehungsweise Rohrwänden, die von einem flüssigen, zum Energieeintrag verwendeten Wärmeträgermedium durchströmt werden, weist den Vorteil auf, daß nicht nur das Abkühlen der Wandungen verhindert, sondern sogar aktiv eine Temperierung der Außenwände erfolgt, wobei die Wandtemperatur automatisch an die Temperatur des Wärmeträgermediums angepaßt wird.The second embodiment in the form of double-walled Housing or pipe walls that are made of a liquid, flows through the heat transfer medium used for energy input have the advantage that not only the cooling of the Prevents walls, but even actively tempering the External walls are made, the wall temperature automatically to the Temperature of the heat transfer medium is adjusted.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand einer Zeichnung näher beschrieben, wobeiThe invention is described in more detail below with the aid of a drawing described, wherein

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines ersten Ausführungsbeispiels im Schnitt und Fig. 1 is a schematic representation of a first embodiment in section and

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung eines weiteren Ausführungs­ beispiels ebenfalls im Schnitt zeigt. Fig. 2 shows a schematic diagram of another embodiment example also in section.

Das in Fig. 1 insgesamt mit 1 gekennzeichnete Gaserzeugungs­ system besteht aus zwei in Reihe geschalteten Wärmetauschern 2, 3, die im gezeigten Ausführungsbeispiel als Kreuzkanalwärme­ tauscher ausgebildet sind. Die Wärmetauscher 2, 3 bestehen aus einem zylindrischen Gehäuse 4, in das ein würfelförmiger Wärme­ tauscherblock 5 eingebracht ist. Der Durchmesser des Gehäuses 4 wird so gewählt, daß die Kanten des Wärmetauscherblocks 5 jeweils die Gehäuseinnenwand berühren. An diesen Berührungs­ flächen wird der Wärmetauscherblock 5 dann mit der Gehäuse­ innenwand gasdicht verbunden. Vervollständigt werden die Wärme­ tauscher 2, 3 durch nicht dargestellte Boden- und Deckenflächen, die gasdicht mit dem Wärmetauscherblock 5 verbunden sind. Dadurch werden zwischen dem Wärmetauscherblock 5 und dem Gehäuse 4 vier strömungstechnisch getrennte Volumina ausgebildet. Im Bereich dieser Volumina werden dann auf gegenüberliegenden Sei­ ten des Gehäuses 4 Rohrleitungen 6-12 zur Zu- beziehungsweise Abfuhr des Methanol/Wassergemisches beziehungsweise des Wärme­ trägermediums derart angebracht, daß die Rohrleitungen 6-12 jeweils einer Seitenfläche des Wärmetauscherblocks 5 gegen­ überstehen.The system in Fig. 1 products marked with 1 gas generation is composed of two series-connected heat exchangers 2, 3, which are formed exchanger in the embodiment shown as a cross-channel heat. The heat exchangers 2 , 3 consist of a cylindrical housing 4 , into which a cube-shaped heat exchanger block 5 is introduced. The diameter of the housing 4 is chosen so that the edges of the heat exchanger block 5 each touch the inner wall of the housing. At these contact surfaces, the heat exchanger block 5 is then connected gas-tight to the housing inner wall. The heat exchanger 2 , 3 are completed by floor and ceiling surfaces, not shown, which are connected gas-tight to the heat exchanger block 5 . As a result, four fluidically separate volumes are formed between the heat exchanger block 5 and the housing 4 . In the area of these volumes are then on opposite Be th of the housing 4 pipes 6-12 attached to supply or discharge of the methanol / water mixture or the heat carrier medium such that the pipes 6-12 each face one side surface of the heat exchanger block 5 against.

Der Wärmetauscherblock 5 weist erste Kanäle für das Methanol/- Wassergemisch und zweite Kanäle für das Wärmeträgermedium, die im wesentlichen in Querrichtung zu den ersten Kanälen verlaufen, auf, wobei die Kanäle aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt sind. Da Kreuzkanalwärmetauscher aus dem Stand der Technik bekannt sind, wird hier der genaue Aufbau nicht weiter beschrieben.The heat exchanger block 5 has first channels for the methanol / water mixture and second channels for the heat transfer medium, which run essentially in the transverse direction to the first channels, the channels not being shown for reasons of clarity. Since cross-channel heat exchangers are known from the prior art, the exact structure is not further described here.

Im Betrieb wird das Methanol/Wassergemisch mit Hilfe einer Pumpe 13 aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter gefördert und über die erste Zuleitung 6 dem ersten, als Verdampfer 2 ausge­ bildeten Wärmetauscher zugeführt. Dort durchströmt das Methanol/Wassergemisch den Wärmetauscherblock 5 durch die ersten Kanäle, wobei das Gemisch zumindest teilweise verdampft wird. Die hierfür notwendige Energie wird über ein Wärmeträgermedium, beispielsweise ein Thermoöl, welches den Wärmeträgerblock 5 durch die zweiten Kanäle in Querrichtung durchströmt, zugeführt. Das zumindest teilweise verdampfte Gasgemisch wird dann über eine Verbindungsleitung 7 zum zweiten, als Überhitzer 3 ausgebildeten Wärmetauscher geführt, wo es beim durchströmen der ersten Kanäle des Wärmetauscherblocks 5 vollständig verdampft und anschließend auf ein vorgegebenes Temperaturniveau überhitzt wird. Das Gasgemisch wird dann anschließend über eine weitere Rohrleitung 8 aus dem Gaserzeugungssystem 1 abgeführt und beispielsweise einem nachgeschalteten, aber nicht dargestellten Reformer zugeführt.In operation, the methanol / water mixture is conveyed with the aid of a pump 13 from a storage tank (not shown) and fed via the first feed line 6 to the first heat exchanger formed as an evaporator 2 . There the methanol / water mixture flows through the heat exchanger block 5 through the first channels, the mixture being at least partially evaporated. The energy required for this is supplied via a heat transfer medium, for example a thermal oil, which flows through the heat transfer block 5 through the second channels in the transverse direction. The at least partially evaporated gas mixture is then led via a connecting line 7 to the second heat exchanger, which is designed as a superheater 3 , where it completely evaporates when flowing through the first channels of the heat exchanger block 5 and is then overheated to a predetermined temperature level. The gas mixture is then discharged from the gas generating system 1 via a further pipeline 8 and, for example, fed to a downstream but not shown reformer.

Die notwendige Energie für den Überhitzer 3 wird ebenfalls über ein Wärmeträgermedium, beispielsweise ein Thermoöl, zugeführt. Vorzugsweise wird für beide Wärmetauscher 2, 3 ein gemeinsames Thermoölsystem verwendet. Da der Überhitzer 3 auf einem höheren Temperaturniveau als der Verdampfer 2 arbeitet, wird das Thermo­ öl vorzugsweise zuerst durch den Überhitzer 3 und erst an­ schließend durch den Verdampfer 2 geführt. Das heiße Thermoöl wird dem Überhitzer 3 über eine erste Zuleitung 9 zugeführt. Nach dem Durchströmen des Wärmetauscherblocks 5 durch die zweiten Kanäle wird das Thermoöl dann über eine Abströmleitung 10 abgeleitet, wobei diese Abströmleitung 10 gleichzeitig als Zuleitung 11 für den Verdampfer 2 dient. Nachdem das Thermoöl auch hier den Wärmetauscherblock 5 durchströmt hat, wird es dann über eine weitere Abströmleitung 12 abgeleitet.The energy required for the superheater 3 is also supplied via a heat transfer medium, for example a thermal oil. A common thermal oil system is preferably used for both heat exchangers 2 , 3 . Since the superheater 3 operates at a higher temperature level than the evaporator 2 , the thermal oil is preferably first passed through the superheater 3 and only then through the evaporator 2 . The hot thermal oil is fed to the superheater 3 via a first feed line 9 . After flowing through the heat exchanger block 5 through the second channels, the thermal oil is then discharged via an outflow line 10 , this outflow line 10 also serving as a supply line 11 for the evaporator 2 . After the thermal oil has also flowed through the heat exchanger block 5 here, it is then discharged via a further outflow line 12 .

Bei mobilen Brennstoffzellenanwendungen ist es wichtig, daß für die Methanolreformierung trotz wechselnder Belastung über den gesamten Betriebsbereich möglichst konstante Betriebsbedingungen vorliegen. Zum einen sollte die Temperatur des vom Gaserzeu­ gungssystem 1 bereitgestellten Gases möglichst konstant sein, da sich je nach Temperatur des strömenden Gases die Umsetzungs­ kinematik des Katalysators im Reformer einstellt. Hier tritt das Problem auf, daß im Gaserzeugungssystem 1 der Wärmeverlust nach außen vom Gasstrom beeinflußt wird. Bei einem geringen Gasstrom kühlen die Rohr- und Gehäusewände ab, da die Abwärme größer ist, als die Heizwirkung des strömenden Gases. Bei großem Gasstrom wird dagegen die Abwärme durch die Heizwirkung des strömenden Gases kompensiert, so daß eine Abkühlung der Wandungen nicht mehr auftritt.In mobile fuel cell applications, it is important that the operating conditions for the methanol reforming are as constant as possible despite the changing load over the entire operating range. On the one hand, the temperature of the gas provided by the gas generation system 1 should be as constant as possible, since depending on the temperature of the flowing gas, the conversion kinematics of the catalyst in the reformer are established. The problem arises here that in the gas generation system 1 the heat loss to the outside is influenced by the gas flow. With a low gas flow, the pipe and housing walls cool down because the waste heat is greater than the heating effect of the flowing gas. With a large gas flow, on the other hand, the waste heat is compensated for by the heating effect of the flowing gas, so that cooling of the walls no longer occurs.

Zum anderen sollte verhindert werden, daß weder Methanol noch Wasser an den Rohr- oder Gehäusewänden auskondensiert, da sonst der Gasstrom zum Reformer unerwünschte Flüssigkeitströpfchen enthält. Dies wird ebenfalls im wesentlichen durch die Temperatur der Rohr- und Gehäusewände beeinflußt.On the other hand, it should be prevented that neither methanol nor Water condenses on the pipe or housing walls, otherwise the gas flow to the reformer unwanted liquid droplets contains. This is also essentially due to the Temperature of the pipe and housing walls affected.

Zur Lösung dieses Problem wird vorgeschlagen, das Gaserzeugungs­ system 1 und hier vor allem die Verbindungsleitung 7 gegenüber der Umgebung zu isolieren. Hierdurch werden Schwankungen der Wandtemperatur verringert und somit die oben aufgeführten Nach­ teile reduziert. Prinzipiell ist es hierbei möglich, beliebige Isolationsmaterialien auf die Außenwände der Verbindungsleitung 7 und gegebenenfalls der Wärmetauscher 2, 3 aufzubringen.To solve this problem, it is proposed to isolate the gas generation system 1 and here in particular the connecting line 7 from the environment. This reduces fluctuations in the wall temperature and thus reduces the parts listed above. In principle, it is possible to apply any insulation materials to the outer walls of the connecting line 7 and, if appropriate, the heat exchangers 2 , 3 .

Eine weitere Möglichkeit besteht darin, in die beispielsweise aus Edelstahl hergestellten Rohrleitungen 6-8 für das Methanol/- Wassergemisch jeweils ein Füllglied 14 aus einem thermisch isolierenden Material einzubringen. Beispielsweise kann hierzu ein temperaturstabilisierter Kunststoff verwendet werden. Das Füllglied 14 wird in die Verbindungsleitung 7 eingeschoben und durch Klemmung oder Formschluß gegen Verrutschen gesichert. Ein Wandern des Füllgliedes 14 in Strömungsrichtung könnte nämlich zu einem teilweisen Verschluß der Eintrittsfläche des Wärme­ tauscherblocks 5 führen. Durch diese Art von Füllglied 14 wird eine Funktionstrennung erreicht, wobei das Edelstahlrohr die mechanischen Kräfte aufnimmt und das Füllglied 14 die Isolation gegenüber der Umgebung sicherstellt. Ein solches Füllglied 14 wird auf jeden Fall für die Verbindungsleitung 7 vorgesehen. Die erste Zuleitung 6 und/oder die weitere Rohrleitung 8 können jedoch bei Bedarf ebenfalls mit einem solchen Füllglied 14 versehen werden. Another possibility is to introduce a filler 14 made of a thermally insulating material into the pipes 6-8, for example made of stainless steel, for the methanol / water mixture. For example, a temperature-stabilized plastic can be used for this. The filler 14 is inserted into the connecting line 7 and secured against slipping by clamping or positive locking. A migration of the filling member 14 in the direction of flow could lead to a partial closure of the entry surface of the heat exchanger block 5 . With this type of filler 14 , a functional separation is achieved, the stainless steel tube absorbing the mechanical forces and the filler 14 ensuring insulation from the environment. Such a filling member 14 is provided for the connecting line 7 in any case. The first feed line 6 and / or the further pipeline 8 can, however, also be provided with such a filling member 14 if required.

Ein weiterer Vorteil dieser Füllglieder 14 ist die Verringerung des Totraumes im Gaserzeugungssystem 1 und die damit verbundene Steigerung der Dynamik. Kreuzkanalwärmetauscher werden vorzugs­ weise in Würfelform ausgeführt, um die Zu- und Abgänge der zwei Medien einfach voneinander zu trennen. Zur quadratischen Ein­ trittsfläche des Wärmetauscherblocks 5 hin muß aber ein Übergang von den Rohrleitungen 6-8, die im allgemeinen einen runden Querschnitt aufweisen, geschaffen werden. Um aber die gesamte Wärmetauscherfläche ausnutzen zu können, muß ein entsprechend großer Querschnitt für die Rohrleitungen 6-8 gewählt werden. Dies führt dazu, daß im gesamten Eintrittsbereich der Wärme­ tauscher 2, 3 ein großes Totvolumen entsteht, welches die Dynamik des Verdampfungs-/Überhitzungsprozesses verringert. Durch die Füllglieder 14 wird dieses Totvolumen jedoch reduziert. Gleichzeitig kann aber durch eine trichterförmige Ausgestaltung der Ein- und Austrittsbereiche der Füllglieder 14 erreicht werden, daß das Gasgemisch gleichmäßig auf die gesamte Eintrittsfläche des Wärmetauscherblocks 5 verteilt wird. Außer­ dem kann durch eine entsprechende Gestaltung der Ein- und Austrittsgeometrien eine kontrollierte Zerstäubung des Förder­ mediums erreicht werden.Another advantage of these filling elements 14 is the reduction in the dead space in the gas generation system 1 and the associated increase in dynamics. Cross-channel heat exchangers are preferably designed in a cube shape to easily separate the inlets and outlets of the two media. To square A tread of the heat exchanger block 5 out but a transition from the pipes 6-8 , which generally have a round cross section, must be created. However, in order to be able to utilize the entire heat exchanger surface, a correspondingly large cross section must be selected for the pipes 6-8 . This leads to the fact that a large dead volume is created in the entire inlet area of the heat exchanger 2 , 3 , which reduces the dynamics of the evaporation / overheating process. However, this dead volume is reduced by the filling members 14 . At the same time, however, a funnel-shaped configuration of the inlet and outlet regions of the filling elements 14 can ensure that the gas mixture is distributed uniformly over the entire inlet surface of the heat exchanger block 5 . In addition, a controlled atomization of the medium can be achieved by appropriate design of the inlet and outlet geometries.

Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung besteht in der relativ kurzen Erwärmungszeit des Systems, da in der Startphase das Edelstahlrohr nicht erwärmt werden muß. Schließlich führt die durch das Füllglied 14 bewirkte Querschnittsverringerung in der Verbindungsleitung 7 zu einer Erhöhung der Strömungsgeschwindig­ keit. Dadurch wird eine Temperaturänderung des Methanol/Wasser­ gemischs bei Lastwechsel vermieden und gleichzeitig die nachver­ dampfte Gemischmenge im verkleinerten Totraum verringert.Another advantage of this arrangement is the relatively short heating time of the system, since the stainless steel tube does not have to be heated in the starting phase. Finally, the reduction in cross section caused by the filling member 14 in the connecting line 7 leads to an increase in the flow rate. This avoids a change in the temperature of the methanol / water mixture during load changes and at the same time reduces the amount of mixture evaporated in the reduced dead space.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt Fig 2, wobei hier gleiche Teile gegenüber Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind. Im Gegensatz zu Fig. 1 wird hier kein zusätzliches Isoliermaterial eingebracht, sondern das Wärmeträgermedium wird gleichzeitig zur Temperierung der Gehäusewandung verwendet. Hierzu ist zumindest ein Teil des Wärmetauschergehäuses und der Verbindungsleitung 7 doppelwandig ausgebildet, wobei die derart gebildeten Zwischenräume 15 als Rückführleitung 10-12 für das Wärmeträgermedium genutzt wird. Das Wärmeträgermedium wird wiederum über eine erste Zuleitung 9 zum Überhitzer 3 zugeführt, wo es den Wärmetauscherblock 5 über die zweiten Kanäle in Querrichtung zur Gasströmungsrichtung durchströmt. Im Bereich des der Zuleitung 9 gegenüberliegenden Volumens ist nun jedoch keine Abführleitung 10 vorgesehen, sondern lediglich eine Öffnung 16, über die das Wärmeträgermedium in die Zwischenräume 15 des doppelwandigen Gehäuses eintreten kann.A further exemplary embodiment is shown in FIG. 2 , the same parts being identified with the same reference numerals as in FIG. 1. In contrast to FIG. 1, no additional insulating material is introduced here, but the heat transfer medium is used at the same time for tempering the housing wall. For this purpose, at least part of the heat exchanger housing and the connecting line 7 are double-walled, the spaces 15 formed in this way being used as a return line 10-12 for the heat transfer medium. The heat transfer medium is in turn fed via a first feed line 9 to the superheater 3 , where it flows through the heat exchanger block 5 via the second channels in a direction transverse to the gas flow direction. In the area of the volume opposite the feed line 9 , however, no discharge line 10 is now provided, but only an opening 16 through which the heat transfer medium can enter the spaces 15 of the double-walled housing.

Entsprechend ist dann im Verdampfer an der Stelle, an der in Fig. 1 die Zuleitung 11 für das Wärmeträgermedium vorgesehen war, eine zweite Öffnung 17 angeordnet, die die Zwischenräume 15 in der Gehäusewand mit dem Wärmetauscherblock 5 des Verdampfers 2 verbindet. Die Zwischenräume 15 im doppelwandigen Gehäuse sind dabei derart angeordnet, daß auf alle Fälle eine ausreichende Strömungsverbindung zwischen der ersten und der zweiten Öffnung 16, 17 gewährleistet wird. Das Wärmeträgermedium wird dann anschließend nach dem Durchströmen des Wärmetauscherblockes 5 wiederum über die Abführleitung 12 abgeleitet. Die Durchströmung der Gehäusewand bewirkt nun, daß diese auf einem unkritischen Temperaturniveau gehalten wird, und zwar unabhängig vom Gas­ strom. Die genaue Ausgestaltung der Zwischenräume 15 in den Gehäuse- und Rohrwandungen kann hierbei den speziellen Anforder­ ungen des jeweiligen Gaserzeugungssystems 1 angepaßt werden.Correspondingly, a second opening 17 is then arranged in the evaporator at the point at which the supply line 11 for the heat transfer medium was provided in FIG. 1, which connects the intermediate spaces 15 in the housing wall to the heat exchanger block 5 of the evaporator 2 . The gaps 15 in the double-walled housing are arranged such that an adequate flow connection between the first and the second opening 16 , 17 is guaranteed in all cases. The heat transfer medium is then discharged again through the discharge line 12 after flowing through the heat exchanger block 5 . The flow through the housing wall now causes it to be kept at an uncritical temperature level, regardless of the gas flow. The exact design of the spaces 15 in the housing and tube walls can be adapted to the special requirements of the respective gas generating system 1 .

Obwohl in den beschriebenen Ausführungsbeispielen lediglich auf die Wasserdampfreformierung von Methanol bezug genommen wurde, kann das System auch für andere Kohlenwasserstoffe enthaltende Substanzen eingesetzt werden. Außerdem kann neben dem beschrie­ benen System, in dem der Brennstoff und das Wasser als Gemisch in einem gemeinsamen System verdampft wird, auch für jeden Aus­ gangsstoff ein separater Verdampfer beziehungsweise Überhitzer vorgesehen werden.Although only in the described exemplary embodiments the steam reforming of methanol was referred to, the system can also be used for other hydrocarbons Substances are used. In addition to the described benen system in which the fuel and the water as a mixture is evaporated in a common system, also for every exit a separate evaporator or superheater be provided.

Claims (6)

1. System zur Erzeugung von gasförmigem Brennstoff und/oder Wasserdampf als Ausgangsstoff für die Reformierung von Kohlen­ wasserstoffen für Brennstoffzellenanwendungen, bestehend aus einem ersten, als Verdampfer ausgebildeten Wärmetauscher und einem zweiten, als Überhitzer ausgebildeten Wärmetauscher, wobei der zumindest teilweise verdampfte Ausgangsstoff über eine Verbindungsleitung vom Verdampfer zum Überhitzer geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Gaserzeugungssystem (1) zumindest im Bereich der Verbindungsleitung (7) durch Isolationsmittel gegenüber der Umgebung isoliert ist.1. System for the production of gaseous fuel and / or water vapor as a starting material for the reforming of hydrocarbons for fuel cell applications, consisting of a first, designed as an evaporator heat exchanger and a second, designed as a superheater, the at least partially evaporated starting material via a connecting line is led from the evaporator to the superheater, characterized in that the gas generation system ( 1 ) is insulated from the environment at least in the region of the connecting line ( 7 ) by insulating means. 2. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest in die Verbindungsleitung (7) ein Füllglied (14) aus einem thermisch isolierenden Material eingebracht ist.2. Gas generation system according to claim 1, characterized in that a filling member ( 14 ) made of a thermally insulating material is introduced at least into the connecting line ( 7 ). 3. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch in die erste Zuleitung (6) zum Verdampfer (2) ein Füllglied (14) aus einem thermisch isolierenden Material eingebracht ist.3. Gas generation system according to claim 2, characterized in that a filling member ( 14 ) made of a thermally insulating material is also introduced into the first feed line ( 6 ) to the evaporator ( 2 ). 4. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllglied (14) im Eintritts- und/oder Austrittsbereich zu den Wärmetauschern (2, 3) trichterförmig ausgebildet ist.4. Gas generation system according to claim 2, characterized in that the filling member ( 14 ) in the inlet and / or outlet area to the heat exchangers ( 2 , 3 ) is funnel-shaped. 5. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (4) der Wärmetauscher (2, 3) und/oder der Verbindungsleitung (7) zumindest teilweise doppelwandig ausgebildet ist und daß durch den so ausgebildeten Zwischenraum (15) ein Wärmeträgermedium geführt wird.5. Gas generation system according to claim 1, characterized in that the housing ( 4 ) of the heat exchanger ( 2 , 3 ) and / or the connecting line ( 7 ) is at least partially double-walled and that a heat transfer medium is guided through the intermediate space ( 15 ) thus formed . 6. Gaserzeugungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Wärmeträgermedium nach dem Durchströmen des Wärme­ tauscherblocks (5) des Überhitzers (3) durch die Zwischenräume (15) des Überhitzers (3), der Verbindungsleitung (7), des Verdampfers (2) und anschließend durch den Wärmetauscherblock (5) des Verdampfers (2) selbst geführt wird.6. Gas generation system according to claim 5, characterized in that the heat transfer medium after flowing through the heat exchanger block ( 5 ) of the super heater ( 3 ) through the spaces ( 15 ) of the super heater ( 3 ), the connecting line ( 7 ), the evaporator ( 2 ) and then passed through the heat exchanger block ( 5 ) of the evaporator ( 2 ) itself.
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