DE19928100A1 - Verfahren zur Bestimmung des Zustandes von Katalysatoren - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung des Zustandes von Katalysatoren

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustands eines Katalysatormaterials in einem katalysatorhaltigen Reaktor, in welchem zumindest ein Medium katalytisch in zumindest ein erstes Reaktionsprodukt umgesetzt und das zumindest erste Reaktionsprodukt in einem Abgasstrom durch einen Ausgang des Reaktors abgeführt wird, wobei dem Katalysator eine verfügbare Nenn-Belastung des Katalysators bei Vollast für das zumindest erste Reaktionsprodukt aus dem umzusetzenden Medium zugeordnet wird und dem Reaktor im Betriebszustand eine erste Menge des Mediums zugeführt, die erste Menge des Mediums katalytisch umgesetzt und der aus dieser zugeführten Menge resultierende aktuelle Gehalt des Mediums im Abgasstrom des Reaktors bestimmt wird. Aus dem Gehalt des Mediums im Abgasstrom wird die aktuelle, maximale und dem Alterungszustand des Katalysators entsprechende Belastung des Katalysators für das zumindest erste Reaktionsprodukt berechnet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung des Zustandes von Katalysatoren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Katalysators sind eine Reihe von Verfahren bekannt. So wird der Alterungszustand eines im Abgasweg angeordneten Katalysators einer Brennkraftmaschine in der DE-A1-38 41 685 mittels zwei voneinander mit Abstand angeordneten Abgasmeßsonden bestimmt, von denen in Abhängigkeit von der erkannten Abgaszusammensetzung in einer Regeleinheit auf einen stöchiometrischen Wert geregelt wird. Dazu wird eine Phasenverschiebung zwischen den Signalen der Abgasmeßsonden erfaßt und als Maß für den Alterungszustand des Katalysators in der Regeleinheit ausgewertet.
Bei einem Katalysator, der insbesondere in einer Reformierungseinheit eines Brennstoffzellensystems als Reformierungskatalysator verwendet werden soll, ist die Lebensdauer des Katalysators empfindlich von den Betriebsbedingungen abhängig. Zum einen wird mit zunehmendem Alter die chemische Aktivität des Katalysators geringer, zum anderen wird der Katalysator durch den Betrieb mit einem kohlenwasserstoffhaltigen Brennstoff, etwa Methanol, mit der Zeit durch unvermeidbare Verunreinigungen vergiftet.
Bei einem mit einem Brennstoffzellensystem betriebenen Fahrzeug muß unter Umständen ein derartiger Katalysator mehrfach während der gesamten Fahrzeuglebensdauer gewechselt werden, wobei durch das Wechseln des Katalysators hohe Kosten entstehen, andererseits ein störungsfreier Betrieb des Reformierungskatalysators unabdingbar für das Funktionieren des Brennstoffzellensystems ist. Die optimalen Wechselzyklen sind je nach Betriebsbedingungen von Fahrzeug zu Fahrzeug sehr unterschiedlich. Eine Analyse des Katalysatorzustands ist in einem Fahrzeug jedoch nur schwer zu bewerkstelligen. So kann zwar grundsätzlich die chemische Aktivität des Katalysators bestimmt werden, dies erfordert jedoch eine aufwendige Meßreihe mit einer erheblichen Meßdauer.
Eine Möglichkeit, einen störungsfreien Betrieb des Brennstoffzellensystems zu gewährleisten, besteht darin, einen Wechsel des Reformierungskatalysators in regelmäßigen Zeitabständen vorzunehmen, welche sich an den ungünstigsten Betriebsbedingungen orientieren. Bei Systemen, die unter günstigeren Bedingungen betrieben werden, wird dann jedoch der Katalysator bereits gewechselt, wenn dieser noch über eine gewisse Zeit verwendbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustandes eines Katalysators in einem katalysatorhaltigen Reaktor mit vereinfachtem Aufwand zu schaffen.
Die Aufgabe wird bei einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.
Erfindungsgemäß wird einem Katalysator eine verfügbare Nenn- Belastung bei Vollast nach einer spezifizierten Betriebsdauer zur Erzeugung eines zumindest ersten Reaktionsprodukts aus einem Medium zugeordnet, welches in einem Reaktor aus einem mittels des Katalysators umzusetzenden Medium umgesetzt wird. Dem Reaktor wird dann im Betriebszustand eine erste Menge des umzusetzenden Mediums zugeführt, die erste Menge des Mediums katalytisch umgesetzt und der aus dieser zugeführten Menge resultierende aktuelle Gehalt des Mediums im Abgasstrom des Reaktors bestimmt. Aus dem Gehalt des Mediums im Abgasstrom wird die aktuelle, maximale Belastung des Katalysators für das zumindest erste Reaktionsprodukt berechnet. Durch den Vergleich der maximal verfügbaren Betriebsdauer-Belastung mit der aktuellen maximalen Belastung wird der Alterungszustand des Katalysators ermittelt.
Bevorzugt wird das Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustands eines Reformierungskatalysators in einem Reformierungsreaktor eines Brennstoffzellensystems eingesetzt, bei dem Wasserstoff aus einem Methanol-Wassergemisch gewonnen wird. Dazu wird der Methanolgehalt im Abgasstrom des Reaktors bestimmt. Ein bevorzugter Katalysator weist Cu-Zn-Al2O3 auf.
Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß nur ein Meßpunkt des Restgehalts des Mediums im Abgasstrom bestimmt werden muß, um den maximalen Belastungszustand des Reformierungskatalysators zu bestimmen. Die Meßdauer ist erheblich verkürzt und liegt im Bereich weniger Minuten. Der Alterungszustand kann aus einer Funktionskurve extrapoliert werden. Ein weiterer Vorteil ist, daß der tatsächliche Ablauf der Verwendbarkeit eines Katalysator erkennbar ist, so daß der Katalysator besser ausgenutzt werden kann.
Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den weiteren Ansprüchen und der Beschreibung zu entnehmen.
Anhand von Figuren wird das Verfahren näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine Belastungskurve, die mit einem frischen Katalysator aufgenommen wurde, welche den Restmethanolgehalt im Abgasstrom abhängig von der Katalysatorbelastung zeigt und
Fig. 2 eine Belastungskurve, die mit einem gealterten Katalysator aufgenommen wurde.
Im folgenden wird das Verfahren anhand eines Reformierungskatalysators beschrieben, welches ein Brennstoffzellensystem mit Wasserstoff versorgt, der aus einem kohlenwasserstoffhaltigen Medium abgespalten wird. Bevorzugt ist das kohlenwasserstoffhaltige Medium Methanol. Der Reformierungskatalysator wird bevorzugt in einem Brennstoffzellensystem in einem Fahrzeug verwendet. Das Verfahren ist jedoch sowohl für stationäre Brennstoffzellen- Anlagen geeignet als auch für andere katalysatorhaltige Anlagentypen einsetzbar, die keine Brennstoffzellensysteme sind.
Besonders günstig ist das Verfahren bei Katalysatorsystemen, welche für einen möglichst vollständigen Umsatz eines Mediums in zumindest ein erstes Reaktionsprodukt vorgesehen sind.
In Fig. 1 ist eine Belastungskennlinie und der Alterungszustand eines Katalysators nach einer kurzen Betriebsdauer von 24 Stunden dargestellt. Auf der zugehörigen linken y-Achse ist der Restmethanolgehalt M1 im Abgasstrom des Reformierungsreaktors abgetragen, die x-Achse stellt die Belastung B des Reformierungskatalysators dar, d. h. die erzeugte Wasserstoffmenge in Kubikmetern pro Liter Katalysatorvolumen und pro Betriebsstunde des Katalysators. Der Restmethanolgehalt wird zweckmäßigerweise im Abgasstrom direkt am Ausgang des Reaktors bestimmt. Der bevorzugte Katalysator ist ein Material aus dem System Cu-Zn-Al2O3.
Die Belastungskennlinie steigt im wesentlichen linear mit der Belastung des Katalysators an, d. h. mit der dem Reaktor zugeführten Menge des umzusetzenden Mediums Methanol steigt auch der Restmethanolgehalt im Abgas.
Für ein dem Reaktor nachgeordnetes System ist ein Grenzwert für den maximal zulässigen Methanolgehalt im Abgasstrom festgelegt. Dieser kann für unterschiedliche Systeme unterschiedlich groß sein. Ein üblicher Wert ist deutlich unter 1 Vol%, bevorzugt höchstens 0,5 Vol%. Die maximal überhaupt mögliche Belastung des Katalysators ist erreicht, d. h. der Katalysator gilt als verbraucht, falls Bmax=Bsoll,max, d. h. wenn bei Vollast des Systems der maximal zulässige Methanolgehalt im Abgasstrom erreicht ist. Bei höheren Werten werden sonst im nachgeordneten System weitere Katalysatoren vergiftet und/oder der Wirkungsgrad der gesamten Anordnung verschlechtert.
Bsoll,max repräsentiert die Wasserstoffmenge, die der Katalysator nach einer definierten Betriebsdauer bei Vollastmenge Methanol erzeugen kann und ist so spezifiziert, daß der Restmethanolgehalt im Abgas bei Vollast den maximal zulässigen Methanolgehalt nicht überschreitet. Bmax stellt den Belastungswert des aktuellen Systems dar, bei dem der Restmethanolgehalt im Abgasstrom gerade gleich dem maximal zulässigen Methanolgehalt ist.
Solange der Methanolgehalt M1 im Abgasstrom unterhalb dieses Grenzwerts liegt, ist der Katalysator verwendbar. Liegt der Methanolgehalt M1 über diesem Grenzwert, muß der Katalysator getauscht werden. Während das Überschreiten des Grenzwerts eine eindeutige Aussage über den Alterungszustand erlaubt, liefern bei einem Unterschreiten des Grenzwerts andere Verfahren keine eindeutige Aussage, welche voraussichtliche Betriebsdauer der Katalysator noch aufweist, und/oder welcher Belastung der Katalysator noch gewachsen ist.
Wie in den Figuren zu sehen ist, ist der Restmethanolgehalt M1 im Abgasstrom ist eine Funktion der Belastung B, die aktuelle maximale Belastung Bmax des Katalysators dagegen nicht. Daher ist Bmax für eine Alterungsbestimmung des Katalysators anhand eines einzigen Meßwerts geeignet, die Belastung B dagegen nicht.
Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß bei einem noch verwendbaren Katalysator die aktuelle maximale Belastung Bmax bestimmt wird und durch Vergleich mit dem möglichen Nenn-Belastungswert (Bsoll,max) des Katalysators bei Vollast, für den dieser ausgelegt ist, die restliche Lebensdauer abgeschätzt werden kann.
In Fig. 1 ist oberhalb der Belastungskurve ein maximal verfügbarer Belastungswert Bmax angegeben, der aus der Belastungskennlinie durch eine Punktsteigungsformel berechnet wird. Die Formel lautet
wobei
Bmax die aktuelle, maximal verfügbare Belastung des Katalysators in
(Kubikmeter H2 pro Stunde und Katalysatorvolumen) ist,
m* der Massenfluß der Edukte in den Reaktor in [kg/h] ist,
Vnorm das Gas-Normvolumen in [m3/mol] ist (unter Normbedingungen gilt für ein ideales Gas Vnorm = 22,4 l),
VKat das Katalysatorvolumen in [l] ist,
λ das Molverhältnis von Wasser zu Methanol ist,
MH2O die molare Masse von Wasser in [kg/mol] ist,
MMeOH die molare Masse von Methanol in [kg/mol] ist,
M1 die Konzentration des Methanols im Abgasstrom, der aus dem Reaktorausgang tritt, in
ist,
a, b, Konstanten sind, die das System beschreiben. Für das Katalysatorsystem Cu-Zn-Al2O3 ergeben sich für die Konstanten die Werte a = 1,6 in [%] und b = 1,1 in
Die Größe Bmax wird als maximaler Belastungszustand des Katalysators bezeichnet.
Die Konstanten a, b gelten dabei für Katalysatoren mit einem weiten Zusammensetzungsbereich im verwendeten Cu-Zn-Al2O3- System, wobei getestete Katalysatoren unterschiedlich hergestellt sind, z. B. durch Beschichtung oder Schüttung. Dabei zeigt sich auch keine erkennbare Abhängigkeit der Konstanten vom Herstellungsverfahren der Schüttung, wie etwa einem pH-Wert bei der Fällung oder einer Sintertemperatur des Katalysators. Es zeigt sich auch keine Abhängigkeit von der Art des Reaktors, die gleichen Werte ergeben sich bei Rohrbündelreaktoren, Rohrreaktoren und/oder Plattenreaktoren.
Der Größe Bmax ist die rechte y-Achse zugeordnet. Für jeden Punkt aus der Belastungskennlinie ergibt sich derselbe maximal verfügbare Belastungswert Bmax. Es ist gemäß der Erfindung daher ausreichend, nur einen einzigen Meßpunkt aufzunehmen, der den Restmethanolgehalt im Abgasstrom des Reaktors angibt und daraus gemäß der Formel den Alterungszustand Bmax zu berechnen. Es ist nicht notwendig, mehrere Meßpunkte aufzunehmen. Der Meßaufwand ist daher gering, und die Messung geht schnell vonstatten. Besonders zweckmäßig ist, einen Meßwert für einen Betriebszustand nahe Vollast oder sogar bei Überlast durchzuführen.
Vollast ist ein Betriebszustand, bei der eine maximale Methanolmenge dem Reaktor zugeführt wird. Vorzugsweise wird ein Meßpunkt bei einer Belastung des Katalysators ab 75% Vollast bis etwa doppelte Überlast aufgenommen, da ab etwa 75% Vollast die Ergebnisse genauer sind. Bei doppelter Überlast bedeutet dies z. B. in einem Brennstoffzellenfahrzeug, daß dem Reaktor eine Methanolmenge zugeführt wird, die doppelt so groß ist wie bei Vollgas. Wegen der kurzen Meßdauer wird der Katalysator auch bei Überlast nur gering belastet.
Der Reaktor wird so ausgelegt, daß er bei Vollast unter Normbedingungen die angegebene Wasserstoffmenge oder auch mehr erzeugen kann, vorzugsweise ohne daß der Restmethanolgehalt im Abgasstrom unzulässige Werte annimmt. Aus der Auslegung des Reaktors läßt sich entsprechend der Designgrößen wie etwa der Katalysatormenge ein Nenn-Belastungswert (Bsoll,max) des Katalysators bei Vollast ableiten, d. h. eine bestimmte Menge Katalysator kann unter den vorhandenen Design-Randbedingungen während einer vorgegebenen, spezifizierten Betriebsdauer, bevorzugt der gesamten Lebensdauer, eine bestimmte, Menge Wasserstoff bei der Reformierungsreaktion erzeugen, wobei bei Vollast der maximal zulässige Methanolgehalt im Abgasstrom gerade erreicht ist. Eine bevorzugte vorgegebene Lebensdauer ist systemabhängig und kann z. B. 5000 Stunden oder 1000 Stunden, je nach System, betragen. Dabei ist die Belastung eines neuen, unverbrauchten Katalysators höher als der Wert Bsoll,max und fällt mit zunehmender Betriebsdauer ab. Ein gealterter Katalysator sollte die Nenn-Belastung Bsoll,max im Betrieb noch erbringen können.
Der Nennwert Bsoll,max kann herangezogen werden, um zu überprüfen, ob ein im Betrieb befindlicher Katalysator noch verwendbar ist. Wird der Reaktor mit einem Nenn-Belastung des Katalysators bei Vollast von
ausgelegt, so ist der Katalysator solange noch verwendbar, solange die aus dem Restmethanolgehalt berechnete maximale Belastung Bmax größer ist als Bsoll,max. Ist die maximale Belastung Bmax kleiner oder gleich als Bsoll,max, muß der Katalysator gewechselt werden. Die Differenz zwischen Bsoll,max und Bmax ist daher ein Maß für die restliche Betriebsdauer des Katalysators. Durch entsprechende regelmäßige Wartungsmessungen kann das Annähern der aktuellen maximalen Belastung Bmax an diesen Grenzwert Bsoll,max erkannt werden.
Wegen des geringen Aufwands und der kurzen Meßdauer ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders dafür geeignet, Reformierungskatalysatoren bei Fahrzeugen mit Brennstoffzellen mit einem genormten Meßverfahren, beispielsweise bei Werkstattaufenthalten, zu testen und zu überwachen. Es kann vorzugsweise ein einziger Meßwert zur Bestimmung des Restmethanolgehalts bei einer vorgegeben Belastung, z. B.
bestimmt werden und der aus dem Meßwert z. B. mittels eines Mikroprozessors maximal verfügbare Belastungswert Bmax berechnet werden. Der vorgegebene Belastungswert, z. B.
ist eindeutig und gilt für unterschiedliche Brennstoffzellen- und Reaktortypen. Da die Größe Bsoll,max praktisch eine Designgröße darstellt, die typspezifisch für verschiedenartige Brennstoffzellensysteme und/oder Fahrzeuge mit Brennstoffzellensystemen ist, ist der Aufwand zur Alterungsbestimmung von Reformierungskatalysatoren etwa für unterschiedliche Brennstoffzellen-Fahrzeugklassen deutlich vereinfacht und für eine Serienanwendung geeignet.
Ist beispielsweise bei einem Brennstoffzellenfahrzeug die Laufleistung und/oder die individuelle Belastungshistorie des Katalysators bekannt, so kann daraus sogar extrapoliert werden, welche voraussichtliche restliche Kilometer-Laufleistung des Fahrzeugs noch mit diesem Katalysator erbracht werden kann. Der Restmethanolgehalt-Meßwert bzw. der daraus bestimmte Alterungszustand des Katalysators kann z. B. bei einer Wartungsinspektion in einen dem Fahrzeug zugeordneten Datenspeicher eingegeben werden. Da das Fahrverhalten bei verschiedenen Fahrern individuell unterschiedlich ist, kann für jeden Fahrertyp eine Abschätzung der möglichen Haltbarkeit des Katalysators erbracht werden. Dies kann auch dynamisch erfolgen, indem beispielsweise ein Bordcomputer unterschiedliche Fahrzyklen und Fahrertypen erfaßt und die zukünftige Kilometer-Laufleistung des Katalysators entsprechend korrigiert.
Besonders vorteilhaft ist das Verfahren bei einer sogenannten "On-Bord-Diagnose" in Fahrzeugen mit Brennstoffzellensystemen, bei der bei bestimmten Belastungszuständen der Restmethanolgehalt von einem Sensor im Reaktorabgasstrom erfaßt wird und aus den Meßdaten in einem Bordcomputer der Alterungszustand des Katalysators bestimmt wird. Bei einer derartigen online-Messung kann dann anhand der fahrertypischen Fahrweise die Lebensdauer des Katalysators mit hoher Genauigkeit extrapoliert und korrigiert werden, so daß z. B. auch auf Wartungszyklen und/oder Katalysatortausch durch Warnsignale im Fahrzeug hingewiesen werden kann.
In Fig. 2 ist eine Belastungskennlinie und der Alterungszustand eines Katalysators nach einer längeren Betriebsdauer von 155 h dargestellt. Auf der linken y-Achse ist der Restmethanolgehalt im Abgasstrom des Reformierungsreaktors abgetragen, die x-Achse stellt die Belastung des Reformierungskatalysators dar. Der Katalysator ist gealtert, also ist der Restmethanolgehalt im Abgasstrom des Reaktors größer als bei der Messung in Fig. 1. Die Belastungskennlinie zeigt wieder einen mit wachsender Belastung ansteigenden Verlauf und kann als annähernd linear angesehen werden. Der Belastungswert, d. h. die aktuelle maximale Belastung Bmax des Katalysators, ist nunmehr geringer als im vorangegangenen Beispiel und zeigt die Katalysatoralterung an.
Wäre ein Fahrzeugtyp mit Brennstoffzelle z. B. für
ausgelegt und wird der Katalysatorzustand bei bevorzugter Überlast mit
getestet, dann ergibt sich für den frischen Katalysator gemäß Fig. 1 ein Restmethanolgehalt von 1,3% mit
und für den gealterten Katalysator gemäß Fig. 2 ein Restmethanolgehalt von 2,4% mit
Im ersten Fall ist der Alterungszustand noch deutlich über dem spezifizierten Grenzwert von
und der Katalysator ist noch brauchbar. Im zweiten Fall ist der Katalysator verbraucht und muß gewechselt werden.
Es zeigt sich, daß die Steigungen der beiden Belastungskurven in den beiden Figuren annähernd gleich sind, obwohl sie bei einem Katalysator mit deutlich unterschiedlichen Alterungszuständen bestimmt wurden. Auch ergibt sich bei jeder der beiden Meßkurven rechnerisch jeweils der gleiche maximale Belastungswert Bmax für verschiedene Meßpunkte auf den Meßkurve von
für den wenig gealterten und
für den gealterten Katalysator.
Obwohl sowohl sehr unterschiedliche und unterschiedlich hergestellte Katalysatoren innerhalb eines Katalysatorsystems Cu-Zn-Al2O3 als auch unterschiedliche Reaktortypen verwendet wurden, liefert das erfindungsgemäße Verfahren gleichartige Ergebnisse. Bei anderen, zumindest vergleichbaren Katalysatorsystemen kann daher eine ähnliche Abhängigkeit nicht ausgeschlossen werden.

Claims (9)

1. Verfahren zur Bestimmung des Alterungszustands eines Katalysatormaterials in einem katalysatorhaltigen Reaktor, in welchem zumindest ein Medium (MeOH) katalytisch in zumindest ein erstes Reaktionsprodukt (H2) umgesetzt und das zumindest erste Reaktionsprodukt (H2) in einem Abgasstrom durch einen Ausgang des Reaktors abgeführt wird, dadurch gekennzeichnet,
  • - daß dem Katalysator eine verfügbare Nenn-Belastung (Bsoll,max) bei Vollast nach einer spezifizierten Betriebsdauer zur Erzeugung des zumindest ersten Reaktionsprodukts (H2) aus dem Medium (MeOH) zugeordnet wird,
  • - daß dem Reaktor im Betriebszustand eine erste Menge des Mediums (MeOH) zugeführt, die erste Menge des Mediums (MeOH) katalytisch umgesetzt und der aus dieser zugeführten Menge resultierende aktuelle Gehalt (M1) des Mediums (MeOH) im Abgasstrom des Reaktors bestimmt wird und
  • - daß aus dem Restgehalt (M1) des Mediums (MeOH) im Abgasstrom die aktuelle, maximale Belastung (Bmax) des Katalysators für das zumindest erste Reaktionsprodukt (H2) berechnet wird und
  • - daß durch den Vergleich der verfügbaren Betriebsdauer-Nenn- Belastung bei Vollast (Bsoll,max) mit der aktuellen maximalen Belastung (Bmax) der Alterungszustand des Katalysators ermittelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle, maximale Belastung (Bmax) des Katalysators für das zumindest erste Reaktionsprodukt durch einen funktionellen Zusammenhang zwischen dem Gehalt (M1) des Mediums (MeOH) im Abgasstrom und dem Massefluß der Edukte in den Reaktor berechnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle, maximale Belastung (Bmax) des Katalysators aus einem einzigen Meßwert, welcher den Restgehalts des Mediums (MeOH) im Abgasstrom bei gegebener aktueller Belastung (B) des Katalysators angibt, berechnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Restgehalt des Mediums (MeOH) im Abgasstrom im Betriebszustand des Reaktors in einem vorgegebenen Belastungszustand erfaßt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Reaktor an einem Cu-Zn-Al2O3-Katalysator eine Reformierung von Methanol und Wasser zu Wasserstoff durchgeführt wird und am Ausgang des Reformierungsreaktors der Methanolgehalt im Abgasstrom bestimmt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle, maximale Belastung (Bmax) des Katalysators durch die Beziehung
berechnet wird, wobei
Bmax die aktuelle, maximale Belastung des Katalysators ist,
m* der Massenfluß der Edukte in den Reaktor ist,
Vnorm das Gas-Normvolumen ist,
VKat das Katalysatorvolumen ist,
λ das Molverhältnis von Wasser zu Methanol ist,
MH2O die molare Masse von Wasser ist,
MMeOH die molare Masse von Methanol ist,
M1 die Konzentration des Methanols im Abgasstrom, der aus dem Reaktorausgang tritt, ist und
a, b, Konstanten sind, die das System beschreiben.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Restgehalt des Mediums (MeOH) im Abgasstrom im normalen Betriebszustand des Reaktors im Belastungszustand Vollast erfaßt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Restgehalt des Mediums (MeOH) im Abgasstrom im normalen Betriebszustand des Reaktors im Belastungszustand Leerlauf erfaßt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Restgehalt des Mediums (MeOH) im Abgasstrom im normalen Betriebszustand des Reaktors im Belastungszustand doppelte Vollast erfaßt wird.
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