FR3063077A1 - Composant de processeur de combustible propylene glycol et processeur de combustible propylene glycol - Google Patents

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David Tiemann
Jochen Schurer
Gunther Kolb
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Diehl Aerospace GmbH
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Abstract

L'invention concerne un composant de processeur de combustible pour un processeur de combustible propylène glycol, comprenant au moins un boîtier comportant au moins deux entrées et deux sorties, une pluralité de premières plaques présentant un premier côté (S1) et un deuxième côté (S2) et de deuxièmes plaques présentant un troisième côté (S3) et un quatrième côté (S4) étant disposées sous la forme d'une pile dans le boîtier, les premières et deuxièmes plaques empilées formant au moins des premières cavités et des deuxièmes cavités, la première entrée étant reliée fluidiquement à la première sortie par les premières cavités et la deuxième entrée étant reliée fluidiquement à la deuxième sortie par les deuxièmes cavités.

Description

DESCRIPTION
L’invention concerne un composant de processeur de combustible pour un processeur de combustible propylène glycol ainsi qu’un processeur de combustible propylène glycol.
L’état de la technique comprend des processeurs de combustible pour d’autres combustibles. Un tel processeur de combustible pour GPL, octane, kérosène et diesel est connu, par exemple, de la publication M. O’Connel et al., 4* World Hydrogen Technologies Convention (4eme Convention mondiale sur les technologies de l’hydrogène), 2011, Glasgow, U.K. Le processeur de combustible comprend des réacteurs. Un tel réacteur peut comprendre une pluralité de plaques identiques qui sont équipées, par exemple partiellement, d’un catalyseur.
Il existe un besoin de composants de processeur de combustible adaptés à l’utilisation de propylène glycol. On a en outre besoin, pour une application dans les véhicules, par exemple les avions, de processeurs de combustible compacts de faible poids et de dimensions réduites qui utilisent de façon optimale la chaleur perdue disponible.
Le but de l’invention est de fournir un composant de processeur de combustible pour un processeur de combustible propylène glycol qui présente des dimensions réduites, un faible poids et une densité de puissance élevée.
Ce but est atteint par l’invention grâce à un composant de processeur de combustible pour un processeur de combustible propylène glycol qui comprend au moins un boîtier comportant au moins deux entrées et deux sorties, dans lequel une pluralité de premières plaques présentant un premier côté et un deuxième côté et de deuxièmes plaques présentant un troisième côté et un quatrième côté sont disposées sous la forme d’une pile dans le boîtier. De plus, les premières et deuxièmes plaques empilées forment au moins des premières cavités et des deuxièmes cavités, la première entrée étant reliée fluidiquement à la première sortie par les premières cavités et la deuxième entrée étant reliée fluidiquement à la deuxième sortie par les deuxièmes cavités.
Le composant de processeur de combustible selon l’invention est léger et compact. L’apport de chaleur ou la dissipation de chaleur peut
-2être adapté(e) de façon optimale à la plage de puissance du composant de processeur de combustible en adaptant la suite de plaques.
Un processeur de combustible comprend en général une pluralité de composants de processeur de combustible, comme un reformeur, un réacteur de conversion du gaz à l’eau, un réacteur PrOx, un évaporateur, un échangeur de chaleur et un dispositif de démarrage.
Un combustible liquide est évaporé dans un évaporateur. Dans un processeur de combustible propylène glycol, le combustible à évaporer est composé d’un mélange propylène glycol-eau. Le combustible est transformé dans le reformeur en un gaz contenant de l’hydrogène et en divers gaz résiduels, entre autres du monoxyde de carbone. Les gaz obtenus dans le reformeur, en particulier le monoxyde de carbone obtenu, sont transformés dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau et dans le réacteur PrOx en dioxyde de carbone, de sorte que le gaz d’échappement du réacteur PrOx ne contient plus ou seulement encore une faible part de monoxyde de carbone. L’échangeur de chaleur est traversé par un gaz ou éventuellement deux gaz différents dans le même sens ou en sens contraires. L’échangeur de chaleur sert à réguler la température du gaz avant qu’il ne soit introduit dans le réacteur suivant ou à dissiper la chaleur de réaction d’un réacteur.
Le composant de processeur de combustible présente au moins deux conduites de gaz séparées qui comprennent, d’une part, les premières cavités avec une première entrée associée et une première sortie et, d’autre part, les deuxièmes cavités avec une deuxième entrée et une deuxième sortie. Le composant de processeur de combustible peut être pourvu côté entrée d’un répartiteur gaz/liquide et côté sortie d’un moyen collecteur gaz/liquide.
Dans un mode de réalisation avantageux, les premières et/ou deuxièmes plaques présentent une structuration superficielle, la structuration superficielle comprenant un motif et/ou des canaux, une structure de répartition et une structure de collecte. Le motif est une disposition régulière de reliefs et de creux qui conduisent un écoulement de la structure de répartition vers la structure de collecte.
Une telle structuration superficielle peut être pratiquée par une pluralité de procédés connus, par exemple estampage, moulage par injection, structuration au laser, fabrication additive, par exemple impression 3D, et autres.
-3 Dans un autre mode de réalisation préféré, un premier nombre des premières et deuxièmes plaques est disposé dans un ordre prédéfini, le premier nombre de premières et deuxièmes plaques formant une unité répétitive. Un deuxième nombre d’unités répétitives est ainsi de préférence logé dans le boîtier.
De préférence, dans le boîtier est disposée une pluralité de troisièmes plaques qui présentent chacune un cinquième côté et un sixième côté, les troisièmes plaques formant un élément de Γunité répétitive.
Un composant de processeur de combustible peut en particulier comprendre de 2 à 500, de préférence de 5 à 250, de préférence de 50 à 200, de préférence de 100 à 150 unités répétitives.
De préférence, le premier côté peut présenter une structuration configurée pour une réaction gazeuse et le deuxième côté un côté de refroidissement ou d’évaporation.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, le troisième côté présente la même structuration superficielle que le deuxième côté et le quatrième côté la même structuration superficielle que le premier côté.
Dans un autre mode de réalisation, le composant de processeur de combustible est un évaporateur dans lequel au moins un premier côté d’une première plaque est conçu comme évaporateur et un deuxième côté de la plaque pour faire passer un gaz de chauffage. La chaleur du gaz de chauffage est ainsi transmise directement au côté opposé de la même plaque pour évaporer le combustible. Du point de vue de l’invention, « évaporateur » peut aussi signifier « surchauffeur » et « évaporer » signifier « surchauffer ».
Dans une variante de mode de réalisation, le composant de processeur de combustible est un évaporateur dans lequel un premier et un deuxième côté de la première plaque sont conçus comme des surfaces d’évaporateur. Un troisième côté de la deuxième plaque est conçu comme côté gaz de chauffage et un quatrième côté de la deuxième plaque comme une surface plane. En option, un cinquième côté de la troisième plaque est conçu comme côté gaz de chauffage pour faire passer un gaz de chauffage ou pour faire passer de l’air et un sixième côté de la troisième plaque comme une surface plane. Chaque surface d’évaporateur fait face à une surface plane et deux côtés gaz de chauffage se font face.
Dans ce mode de réalisation, deux ou en option trois gaz ou fluides différents sont conduits à travers l’évaporateur. Une première cavité
-4est dans ce cas une cavité d’évaporation. La cavité adjacente respective est chauffée par un gaz de chauffage. Un tel évaporateur peut être conçu comme surchauffeur. La structuration du troisième côté, du côté gaz de chauffage et du cinquième côté peut être réalisée de façon identique.
De préférence, l’évaporateur selon l’invention présente des premiers à sixièmes côtés et comporte une unité répétitive présentant la suite suivante : premier côté, deuxième côté, quatrième côté, troisième côté, troisième côté, quatrième côté, premier côté, deuxième côté, quatrième côté, troisième côté, troisième côté, quatrième côté, sixième côté, cinquième côté, cinquième côté, sixième côté.
Cette suite comprend huit plaques, les huit plaques comprenant deux ou trois plaques différentes.
Dans une variante de mode de réalisation, le composant de processeur de combustible est un échangeur de chaleur dans lequel au moins un premier côté est conçu pour faire passer un premier gaz et un deuxième côté pour faire passer un deuxième gaz. Le premier et le deuxième gaz peuvent être identiques. Ils sont cependant conduits dans des voies séparées fluidiquement. De manière avantageuse, le premier gaz et le deuxième gaz peuvent être conduits dans le même sens ou en sens contraires à travers le composant de processeur de combustible.
Dans une variante de mode de réalisation, le composant de processeur de combustible selon l’invention est un réacteur de conversion du gaz à l’eau dans lequel la première plaque présente un premier côté conçu comme plaque de refroidissement et un deuxième côté conçu comme côté de réaction. Le réacteur de conversion du gaz à l’eau selon l’invention présente ainsi un échangeur de chaleur intégré dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau pour dissiper la chaleur de réaction. De manière avantageuse, dans une unité répétitive, chaque sixième plaque ou côté présente ou est conçue comme un côté de refroidissement.
Par « côté de réaction », on entend un côté présentant une pluralité de canaux et/ou un motif qui sont conçus pour qu’une réaction s’y déroule. Un tel côté de réaction peut en particulier être revêtu d’un catalyseur.
Le nombre de côtés de refroidissement dépend de la quantité de chaleur de réaction qui est produite et doit être dissipée lors de la réaction dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau.
-5 Dans une autre variante de mode de réalisation, le composant de processeur de combustible selon l’invention est un réacteur PrOx dans lequel une première plaque présente un premier côté conçu comme côté de refroidissement et un deuxième côté conçu comme côté de refroidissement, dans lequel une deuxième plaque présente un troisième côté conçu comme côté de réaction et un quatrième côté conçu comme côté d’amenée de gaz, dans lequel une troisième plaque présente un cinquième côté conçu comme côté de réaction et un sixième côté qui est conçu comme une surface non structurée. Par « côté d’amenée de gaz », on entend un côté dans lequel est intégrée une conduite pour un gaz entrant. La conduite est reliée fluidiquement au côté opposé de la plaque. Le quatrième côté précité présente une conduite d’amenée d’air qui est reliée fluidiquement à une pluralité de canaux de répartition sur le troisième côté précité. Les canaux de répartition contenus dans le troisième côté sont conçus de façon à présenter chacun au moins une ouverture vers le côté de réaction.
La surface conçue comme côté de refroidissement peut, dans un mode de réalisation, présenter une structuration pour le passage d’un gaz de refroidissement. Dans un autre mode de réalisation, un côté de refroidissement peut être conçu comme côté d’évaporation, de sorte que la chaleur de réaction produite dans le réacteur PrOx peut être utilisée pour évaporer le combustible.
Dans une variante de mode de réalisation, la deuxième plaque sur le quatrième côté peut être conçu comme une surface plane.
De manière avantageuse, une unité répétitive dans le réacteur PrOx présente la suite suivante : premier côté, deuxième côté, sixième côté, cinquième côté, troisième côté, quatrième côté, quatrième côté, troisième côté, cinquième côté, sixième côté.
L’invention concerne en outre un processeur de combustible propylène glycol, comprenant un échangeur de chaleur et un montage en série d’un évaporateur, d’un reformeur, d’un réacteur de conversion du gaz à l’eau et d’un réacteur PrOx. Au moins un des composants de processeur de combustible est un composant de processeur de combustible conçu selon l’invention comme évaporateur, un composant de processeur de combustible conçu selon l’invention comme échangeur de chaleur, un composant de processeur de combustible conçu selon l’invention comme réacteur de conversion du gaz à l’eau et/ou un composant de processeur de combustible conçu selon l’invention comme réacteur PrOx. De manière
-6avantageuse, tous les composants précités sont conçus selon l’invention et comme décrits précédemment. Le processeur de combustible propylène glycol comprend dans ce mode de réalisation relativement peu de plaques différentes pour former les différents composants de processeur de combustible. L’intégration d’une unité de refroidissement ou d’évaporation dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau ou le réacteur PrOx permet déjà d’atteindre une intégration élevée.
Dans un mode de réalisation avantageux du processeur de combustible propylène glycol, au moins deux des composants de processeur de combustible sont disposés l’un au-dessus de l’autre de telle sorte que les piles de plaques desdits au moins deux composants de processeur de combustible forment une superpile. Par « superpile », on entend une pile qui est interrompue uniquement par des plaques de fond ou des plaques de dessus de boîtier disposées entre les piles de composants individuels. Dans une forme particulièrement intégrée, la plaque de dessus de boîtier d’un composant de processeur de combustible disposé comme composant de processeur de combustible inférieur et une plaque de fond de boîtier d’un composant de processeur de combustible disposé au-dessus peuvent être remplacées par une seule plaque de séparation.
Dans un autre mode de réalisation avantageux, un échangeur de chaleur, un réacteur de conversion du gaz à l’eau et un réacteur PrOx sont disposés l’un au-dessus de l’autre de telle sorte que les plaques de l’échangeur de chaleur, du réacteur de conversion du gaz à l’eau et du réacteur PrOx forment une superpile, le réacteur de conversion du gaz à l’eau étant disposé dans une zone médiane de la superpile et un premier gaz pouvant traverser successivement l’échangeur de chaleur, le réacteur de conversion du gaz à l’eau et le réacteur PrOx. Les autres gaz prévus pour traverser le réacteur respectif peuvent être conduits seulement à travers un ou plusieurs des réacteurs dans un système séparé fluidiquement.
L’invention est décrite ci-après plus en détail à l’aide de dessins. Les dessins sont des représentations schématiques. Sont montrées :
fig. 1 une représentation schématique d’un composant de processeur de combustible selon l’invention, fig. 2 une coupe transversale du composant de processeur de combustible selon la fig. 1 le long de la ligne de coupe ΙΙ-ΙΓ, fig. 3 une suite de plaques dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau,
-7 fig. 4A, 4B une suite de plaques dans un évaporateur, fig. 5a, 5b une suite de plaques dans un réacteur PrOx, fig. 6 une représentation schématique d’un évaporateur, fig. 7 une représentation schématique d’une pile composée d’un réacteur PrOx, d’un réacteur de conversion du gaz à l’eau et d’un évaporateur, et fig. 8 une représentation schématique d’un processeur de combustible selon l’invention.
La fig. 1 montre le boîtier G d’un composant de processeur de combustible comportant une première entrée El, une deuxième entrée E2, une première sortie Al et une deuxième sortie A2. La première entrée El et la deuxième entrée E2, respectivement la première sortie Al et la deuxième sortie A2, sont disposées à des extrémités différentes d’un boîtier G. Dans ce mode de réalisation, le boîtier G a une forme de base rectangulaire avec des coins chanfreinés, la première entrée El et la deuxième entrée E2 ainsi que la première sortie Al et la deuxième sortie A2 étant disposées sur une surface latérale des coins chanfreinés. Dans un mode de réalisation pour trois gaz, une troisième entrée E3 et, à l’opposé, une troisième sortie A3 peuvent être disposées en plus sur les côtés de tête du boîtier G. Cela permet d’obtenir un écoulement dans le même sens ou un écoulement en sens contraires dans la zone des plaques PI, P2, P3.
La fig. 2 montre une coupe transversale le long de la ligne de coupe 11-11' de la fig. 1. Uniquement des premières cavités H1 sont reliées fluidiquement par la première entrée El. Les premières cavités H1 sont reliées fluidiquement à la première sortie Al. De la même manière, seules des deuxièmes cavités H2 sont accessibles par la deuxième entrée E2 et la deuxième sortie A2.
La fig. 3 montre une suite de plaques d’un composant de processeur de combustible réalisé sous la forme d’un réacteur de conversion du gaz à l’eau Rl. La suite de plaques comprend des plaques PI, P2, P3 ayant un premier côté SI, un deuxième côté S2, un troisième côté S3 et un quatrième côté S4. Sur le premier côté SI, une structure de répartition 12 est accessible depuis un côté avant gauche selon la figure, le premier côté SI comprend des canaux 11 et une structure de collecte 13 qui conduit, sur le côté arrière droit, vers une première sortie Al. Le troisième côté S3 présente par contre une structure de répartition 12 ouverte vers le côté
-8arrière gauche, des canaux 11 et une structure de collecte 13 ouverte vers le côté avant droit.
Les canaux 11 sur le premier côté SI, le deuxième côté S2, le troisième côté S 3 et le quatrième côté S4 sont identiques dans cet exemple de réalisation. Une cavité de refroidissement formée entre un quatrième côté S4 et un premier côté St est traversée, dans la vue montrée sur la fig. 3, à l’opposé de la direction de l’observateur, une cavité de réaction formée par le deuxième côté S2 et le troisième côté S3, ou par le troisième côté S3 et le quatrième côté S4 est traversée dans la direction de l’observateur.
Les fig. 4A et 4B montrent une suite de plaques d’un composant de processeur de combustible réalisé sous la forme d’un évaporateur V dans une vue en biais depuis le bas (fig. 4A) et dans une vue en biais depuis le haut (fig. 4B). Le premier côté St et le deuxième côté S2 sont conçus comme côté d’évaporation. Ils présentent au milieu une conduite d’amenée vers une structure de répartition 12. Le côté d’évaporation est pourvu d’un motif 10 ou de canaux (non représentés). La structure de répartition 12 est disposée au centre sur un côté, la structure de collecte 13 est disposée dans une direction perpendiculaire à celle-ci.
Le troisième côté S3 est conçu comme côté gaz de chauffage tandis que le quatrième côté S4, au dos du troisième côté S3, est conçu comme une surface plane. Dans cet exemple de réalisation, le quatrième côté S4 est tourné vers le deuxième côté S2 et forme ainsi avec le deuxième côté S2 la cavité d’évaporation.
Deux troisièmes côtés S3 sont disposés l’un en face de l’autre de sorte que le gaz de chauffage est conduit dans des canaux 11 formés par les deux troisièmes côtés S3. En option - comme représenté - une troisième plaque P3 ayant un cinquième côté S5 et un sixième côté S6 est disposée, le cinquième côté S5 étant conçu comme conduite de gaz de chauffage pour le passage d’air et un sixième côté S6 comme une surface plane. La pile présente dans cet exemple quatre deuxièmes plaques P2 et deux troisièmes plaques P3, les deuxièmes plaques P2 et les troisièmes plaques P3 pouvant être identiques. La pile montrée comprenant les premières plaques Pt, les deuxièmes plaques P2 et les troisièmes plaques P3 forme une unité répétitive.
Les fig. 5a et 5b montrent une suite de plaques dans un réacteur PrOx R2. La fig. 5a montre une vue en biais depuis le haut, la fig. 5b montre une vue en biais depuis le bas. La première plaque Pt avec un
-9premier côté SI et un deuxième côté S2 est conçue comme côté de refroidissement ou comme côté d’évaporation. Lorsque le côté est conçu comme côté d’évaporation, il comprend une structuration sous la forme d’un motif (non représentée) qui est adaptée à l’évaporation. Une deuxième plaque P2 comprend un troisième côté S 3 et un quatrième côté S4, le troisième côté S3 étant conçu comme côté de réaction et le quatrième côté S4 comme une surface plane ou - comme montré dans l’exemple de réalisation - comprenant un canal d’amenée d’air 14 pour amener de l’air au côté opposé de la deuxième plaque P2. La troisième plaque P3 comprend le cinquième côté S5 et le sixième côté S6, le sixième côté S6 étant conçu comme une surface plane et le cinquième côté S5 comme côté de réaction. L’unité répétitive de la pile de plaques dans le réacteur PrOx R2 se compose par conséquent d’une première plaque PI, de deux deuxièmes plaques P2 et de deux troisièmes plaques P3, une évaporation d’un mélange propylène glycol-eau entre le premier côté SI et le deuxième côté S2 de la première plaque PI étant possible pour refroidir le réacteur PrOx R2.
La fig. 6 montre un composant de processeur de combustible réalisé sous la forme d’un évaporateur V. L’évaporateur V comprend un boîtier G comportant une première entrée El, une deuxième entrée E2 et une troisième entrée non représentée ainsi qu’une première sortie Al, une deuxième sortie A2 et une troisième sortie A3. La suite de plaques selon la fig. 4A et la fig. 4B peut en particulier être disposée dans le boîtier G, une unité répétitive étant montrée sur la fig. 4A et la fig. 4B. Une pluralité d’unités répétitives selon la fig. 4A et la fig. 4B est disposée dans le boîtier G selon la fig. 6. En particulier de 2 à 500, en particulier de 5 à 250, en particulier de 50 à 100 unités répétitives peuvent être disposées. Les signes de référence 20, 22 et 23 désignent des moyens de répartition de fluide et les signes de référence 21, 24 et 25 désignent des moyens de collecte de fluide, en particulier de gaz. À travers la première entrée El est introduit un mélange propylène glycol-eau qui est conduit par le moyen de répartition de fluide 22 ainsi que par le côté conçu comme surface d’évaporateur, moyennant quoi le mélange propylène glycol-eau est évaporé. La vapeur ainsi produite est collectée dans le moyen de collecte de gaz 24 et conduite vers l’extérieur à travers la première sortie Al. À travers la deuxième entrée E2 est introduit de l’air qui peut être conduit à travers l’évaporateur V au choix pour préchauffer l’évaporateur V ou pour réchauffer l’air. L’air est
- 10conduit à travers les côtés gaz de chauffage prévus à cet effet. L’air est conduit par le moyen de collecte de gaz 25 vers la deuxième sortie A2.
La troisième entrée E3 sert à faire entrer du gaz de chauffage qui peut être chauffé dans un autre composant de processeur de combustible, par exemple avec de la chaleur provenant du reformeur ou d’un autre brûleur. Le gaz de chauffage est conduit par le moyen de collecte de gaz 20 vers la troisième sortie A3.
La fig. 7 montre une pile formée de trois composants de processeur de combustible, comprenant un échangeur de chaleur W, un réacteur de conversion du gaz à l’eau RI et un réacteur PrOx R2. L’échangeur de chaleur W peut être conçu comme échangeur de chaleur à contre-courant dans lequel un gaz combustible contenant de l’hydrogène, ici un reformat, est refroidi par un autre gaz. L’entrée pour l’autre gaz n’est pas représentée. L’autre gaz est conduit vers la sortie de gaz de refroidissement 31 par un moyen de collecte 43. Le gaz combustible, en particulier le reformat, peut être conduit par le moyen de répartition 42 dans l’échangeur de chaleur W et délivré dans un moyen combiné de collecte/répartition de gaz 41.
Le gaz combustible, en particulier le reformat, est conduit par le moyen combiné de collecte/répartition de gaz 41 dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau RI et ensuite conduit dans le réacteur PrOx R2 par un moyen combiné de collecte/répartition de gaz 44. De l’air peut être conduit dans les cavités prévues pour le refroidissement du réacteur de conversion du gaz à l’eau RI par l’entrée 32 et le moyen de répartition 45.
Le réacteur PrOx R2 comprend une entrée 33 avec un moyen de répartition 46 pour l’introduction d’un gaz, en particulier du combustible pour le refroidissement par évaporation, ainsi qu’une autre entrée 35 à laquelle est raccordé un moyen de répartition 47 pour l’introduction d’air. Le gaz produit dans le réacteur PrOx R2 est conduit à travers un moyen de collecte de gaz 40 vers une sortie de gaz d’échappement 34. Une pile à combustible peut être raccordée à cette sortie de gaz d’échappement 34. La vapeur produite par le refroidissement par évaporation est évacuée par une autre sortie non représentée.
La combinaison de réacteurs représentée sur la fig. 7, formée des trois composants de processeur de combustible, qui comprend les réacteurs dits de « CO-clean up », présente un design particulièrement compact et une densité de puissance élevée car dans tous les composants de
- 11 processeur de combustible, à savoir dans l’échangeur de chaleur W, le réacteur de conversion du gaz à l’eau RI et le réacteur PrOx R2, sont disposées des plaques PI, P2, P3 de même taille qui ne sont séparées que par des fonds intermédiaires 50, 51 ou des entretoises.
La fig. 8 montre un processeur de combustible propylène glycol qui comprend un composant de processeur de combustible conçu comme évaporateur V, un reformeur R monté à la suite et une unité de réacteurs de CO-clean up R3. L’unité de réacteurs de CO-clean up R3 se compose d’un échangeur de chaleur W, d’un réacteur de conversion du gaz à l’eau RI et d’un réacteur PrOx R2. L’unité de réacteurs de CO-clean up R3 est en particulier réalisée comme représenté sur la fig. 7. L’évaporateur V est représenté en détail sur la fig. 6. Le reformeur R transforme le mélange propylène glycol-eau évaporé en particulier au moyen d’un catalyseur appliqué dans le reformeur R en un gaz contenant de l’hydrogène et divers gaz résiduels. La teneur du gaz en monoxyde de carbone est réduite dans l’unité de réacteurs de CO-clean up R3, dans le réacteur de conversion du gaz à l’eau RI et le réacteur PrOx R2 qu’elle contient. En particulier l’évaporateur V et l’unité de réacteurs de CO-clean up R3 comprennent d’autres entrées et sorties qui ne sont pas représentées par souci de clarté. La conduite de liaison entre l’évaporateur V, le reformeur R et l’unité de réacteurs de CO-clean up R3 est la conduite pour le combustible ou le combustible transformé par réaction.
Les parties, composants, objets, éléments et moyens constitutifs de l’invention sont référencés comme suit sur les figures annexées :
: motif : canal : structure de répartition : structure de collecte : canal d’amenée d’air : moyen de répartition : moyen de collecte : moyen de répartition : moyen de répartition : moyen de collecte : moyen de collecte : entrée supplémentaire : sortie de refroidissement
- 1232 : entrée : entrée de gaz d’évaporation : sortie de gaz d’échappement
35: entrée d’air : moyen de collecte de gaz : moyen de collecte/répartition : moyen de répartition : moyen de collecte : moyen de collecte/répartition : moyen de répartition : moyen de répartition : moyen de répartition : premier fond intermédiaire : deuxième fond intermédiaire
Al : première sortie
A2 : deuxième sortie
A3 : troisième sortie
El : première entrée
E2 : deuxième entrée
E3 : troisième entrée
G : boîtier
H1 : première cavité
H2 : deuxième cavité
PI : première plaque
P2 : deuxième plaque
P3 : troisième plaque
R : reformeur
RI : réacteur de conversion du gaz à l’eau
R2 : réacteur PrOx
R3 : unité de réacteurs de CO-clean up : premier côté : deuxième côté : troisième côté : quatrième côté : cinquième côté : sixième côté
V : évaporateur
- 13 W : échangeur de chaleur
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour autant du domaine de protection de l'invention.

Claims (18)

  1. REVENDICATIONS
    1. Composant de processeur de combustible pour un processeur de combustible propylène glycol, comprenant au moins un boîtier (G) comportant au moins deux entrées (El, E2) et deux sorties (Al, A2), composant caractérisé en ce qu’une pluralité de premières plaques (Pt) présentant un premier côté (St) et un deuxième côté (S2) et de deuxièmes plaques (P2) présentant un troisième côté (S3) et un quatrième côté (S4) sont disposées sous la forme d’une pile dans le boîtier (G), et les premières et deuxièmes plaques (Pt, P2) empilées forment au moins des premières cavités (Ht) et des deuxièmes cavités (H2), la première entrée (El) étant reliée fluidiquement à la première sortie (Al) par les premières cavités (Ht) et la deuxième entrée (E2) étant reliée fluidiquement à la deuxième sortie (A2) par les deuxièmes cavités (H2).
  2. 2. Composant de processeur de combustible selon la revendication 1, caractérisé en ce que les premières plaques (Pt) et/ou les deuxièmes plaques (P2) présentent une structuration superficielle, la structuration superficielle comprenant un motif (10) et/ou des canaux (11) avec une structure de répartition (12) et une structure de collecte (13).
  3. 3. Composant de processeur de combustible selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu’un premier nombre de premières et deuxièmes plaques (Pt, P2) est disposé dans un ordre prédéfini, le premier nombre de premières et deuxièmes plaques (Pt, P2) formant une unité répétitive.
  4. 4. Composant de processeur de combustible selon la revendication 3, caractérisé en ce que dans le boîtier (G) est disposée une pluralité de troisièmes plaques (P3) qui présentent chacune un cinquième côté (S5) et un sixième côté (S6), les troisièmes plaques (P3) formant un élément de l’unité répétitive.
  5. 5. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier côté (St) présente une structuration configurée pour une réaction gazeuse et le deuxième côté (S2) est un côté de refroidissement ou d’évaporation.
  6. 6. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le troisième côté (S3) présente la
    - 15même structuration superficielle que le deuxième côté (S2) et le quatrième côté (S4) la même structuration superficielle que le premier côté (SI).
  7. 7. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant de processeur de combustible est un évaporateur (V) dans lequel au moins un premier côté (SI) d’une première plaque (PI) est conçu comme évaporateur (V) et un deuxième côté (S2) pour faire passer un gaz de chauffage.
  8. 8. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant de processeur de combustible est un évaporateur (V) et un premier côté (SI) et un deuxième côté (S2) d’une première plaque (PI) sont conçus comme des surfaces d’évaporateur, dans lequel un troisième côté (S3) est conçu comme côté gaz de chauffage et un quatrième côté (S4) d’une deuxième plaque (P2) comme une surface plane, dans lequel, en option, un cinquième côté (S5) est conçu comme côté gaz de chauffage pour faire passer de l’air, et dans lequel chaque surface d’évaporateur fait face à une surface plane et deux côtés gaz de chauffage se font face.
  9. 9. Composant de processeur de combustible selon la revendication 8 présentant des premiers à sixièmes côtés (SI, S2, S3, S4, S5, S6), caractérisé en ce qu’une unité répétitive présente la suite suivante :
    premier côté (SI), deuxième côté (S2), quatrième côté (S4), troisième côté (S3), troisième côté (S3), quatrième côté (S4), premier côté (SI), deuxième côté (S2), quatrième côté (S4), troisième côté (S3), troisième côté (S3), quatrième côté (S4), sixième côté (S6), cinquième côté (S5), cinquième côté (S5), sixième côté (S6).
  10. 10. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant de processeur de combustible est un échangeur de chaleur (W) dans lequel au moins un premier côté (SI) est conçu pour faire passer un premier gaz et un deuxième côté (S2) pour faire passer un deuxième gaz.
  11. 11. Composant de processeur de combustible selon la revendication 10, caractérisé en ce que le composant de processeur de combustible est conçu pour que le premier gaz et le deuxième gaz puissent être conduits dans le même sens ou en sens contraires à travers le composant de processeur de combustible.
  12. 12. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant de processeur de
    - 16combustible est un réacteur de conversion du gaz à l’eau (RI) dans lequel la première plaque (PI) présente un premier côté (St) conçu comme côté de refroidissement et un deuxième côté (S2) conçu comme côté de réaction.
  13. 13. Composant de processeur de combustible selon la revendication 12, caractérisé en ce que, dans une unité répétitive, chaque sixième côté (S6) est conçu comme côté de refroidissement.
  14. 14. Composant de processeur de combustible selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le composant de processeur de combustible est un réacteur PrOx (R2), qu’une première plaque (Pt) présente un premier côté (St) conçu comme côté de refroidissement et un deuxième côté (S2) conçu comme côté de refroidissement, qu’une deuxième plaque (P2) présente un troisième côté (S3) conçu comme côté de réaction et un quatrième côté (S4) conçu comme côté d’amenée de gaz, et qu’une troisième plaque (P3) présente un cinquième côté (S5) conçu comme côté de réaction et un sixième côté (S6) conçu comme une surface non structurée.
  15. 15. Composant de processeur de combustible selon la revendication 14, caractérisé en ce qu’une unité répétitive présente la suite suivante :
    premier côté (St), deuxième côté (S2), sixième côté (S6), cinquième côté (S5), troisième côté (S3), quatrième côté (S4), quatrième côté (S4), troisième côté (S3), cinquième côté (S5), sixième côté (S5).
  16. 16. Processeur de combustible propylène glycol, comprenant un échangeur de chaleur (W) et un montage en série d’un évaporateur (V), d’un reformeur (R), d’un réacteur de conversion du gaz à l’eau (RI) et d’un réacteur PrOx (R2), caractérisé en ce qu’au moins un des composants de processeur de combustible est un composant de processeur de combustible conçu comme évaporateur (V) selon l’une des revendications 7 à 9, un composant de processeur de combustible conçu comme échangeur de chaleur (W) selon l’une des revendications 10 ou 11, un composant de processeur de combustible conçu comme réacteur de conversion du gaz à l’eau (RI) selon l’une des revendications 12 ou 13 et/ou
    - 17un composant de processeur de combustible conçu comme réacteur PrOx (R2) selon l’une des revendications 14 ou 15.
  17. 17. Processeur de combustible propylène glycol selon la revendication 16, caractérisé en ce qu’au moins deux des composants de
    5 processeur de combustible sont disposés l’un au-dessus de l’autre de telle sorte que les piles de plaques desdits au moins deux composants de processeur de combustible forment une superpile.
  18. 18. Processeur de combustible propylène glycol selon la revendication 17, caractérisé en ce qu’un échangeur de chaleur (W), un
    10 réacteur de conversion du gaz à l’eau (RI) et un réacteur PrOx (RI) sont disposés l’un au-dessus de l’autre de telle sorte que leurs plaques (Pt, P2, P3) forment une superpile, que le réacteur de conversion du gaz à l’eau (RI) est disposé dans une zone médiane de la superpile,
    15 que le processeur de combustible propylène glycol est conçu de telle sorte que l’échangeur de chaleur (W), le réacteur de conversion du gaz à l’eau (RI) et le réacteur PrOx (R2) puissent être traversés successivement par un premier gaz.
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