JPS5872666A - アルコ−ル改質触媒の賦活装置 - Google Patents
アルコ−ル改質触媒の賦活装置Info
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- JPS5872666A JPS5872666A JP17012781A JP17012781A JPS5872666A JP S5872666 A JPS5872666 A JP S5872666A JP 17012781 A JP17012781 A JP 17012781A JP 17012781 A JP17012781 A JP 17012781A JP S5872666 A JPS5872666 A JP S5872666A
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- Japan
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- gas
- alcohol
- air
- engine
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- Pending
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
- F02M27/00—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like
- F02M27/02—Apparatus for treating combustion-air, fuel, or fuel-air mixture, by catalysts, electric means, magnetism, rays, sound waves, or the like by catalysts
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B1/00—Engines characterised by fuel-air mixture compression
- F02B1/02—Engines characterised by fuel-air mixture compression with positive ignition
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、排気で加熱保持された改質触媒でアルコール
を改質して得たガス燃料と、未改質の燃料とをエンジン
に供給するようにしたガスエンジンシステムに使用され
るアルコール改質触媒の賦活装置に関する。
を改質して得たガス燃料と、未改質の燃料とをエンジン
に供給するようにしたガスエンジンシステムに使用され
るアルコール改質触媒の賦活装置に関する。
従来のこの種の賦活装置としては、特願昭５１−１８７
８９号で提案したようなものがある。これは、第１図に
示したように、エンジン１の排気を排気路２を経て、改
質器３及び燃料気化器４に導いた後に図示しないマフう
等を介して大気に開放させることにより、改質器３及び
気化器４を排気熱で加熱保持するようにしている。又燃
料アルコールは、燃料タンク５からポンプ６によって気
化器４に供給され、この気化器４で気化したアルコール
ガスをバルブ７を備えた通路８で改質器３のアルコール
人口９に導くようにしていた。改質器３に供給されたア
ルコールガスは、従来公知の改質触媒１０の改質作用で
熱分解されて水素及び−酸化炭素を主成分とする非凝縮
性のガス燃料（以下、改質ガスという）となり、ガス出
口１１からバルブ１２及びガス通路１３を経て混合器１
４に導かれ、エアクリーナ２８からエアポンプ２０゜バ
ルブ２１そ経て混合器１４に導かれた空気と混合してエ
ンジン１に供給される。
８９号で提案したようなものがある。これは、第１図に
示したように、エンジン１の排気を排気路２を経て、改
質器３及び燃料気化器４に導いた後に図示しないマフう
等を介して大気に開放させることにより、改質器３及び
気化器４を排気熱で加熱保持するようにしている。又燃
料アルコールは、燃料タンク５からポンプ６によって気
化器４に供給され、この気化器４で気化したアルコール
ガスをバルブ７を備えた通路８で改質器３のアルコール
人口９に導くようにしていた。改質器３に供給されたア
ルコールガスは、従来公知の改質触媒１０の改質作用で
熱分解されて水素及び−酸化炭素を主成分とする非凝縮
性のガス燃料（以下、改質ガスという）となり、ガス出
口１１からバルブ１２及びガス通路１３を経て混合器１
４に導かれ、エアクリーナ２８からエアポンプ２０゜バ
ルブ２１そ経て混合器１４に導かれた空気と混合してエ
ンジン１に供給される。
又、始動の際には温度センサ１５によって検出される改
質触媒１０の温度が低いので、図示しないスタータ接点
の閉成等によってエンジン１の始動を感知すると、コン
トローラ１６からの信号でパルプ１１が開かれアルコー
ル通路１８を経てノズル１９に液体アルコールが導かれ
、該ノズル１９から改質器３円にアルコールが噴射され
る。同時に、エアクリーナ２８で濾過された空気がエア
ポンプ２０．パルプ２１及びエア通路２２を経てノズル
２３から改質器３円に噴射供給されて該改質器３１’Ｅ
に過剰空気を含んだ混合気が供給されるので、点火栓２
４の作動にともなって生じる燃焼ガスで改質触媒１０の
表面が酸化されて賦活する。
質触媒１０の温度が低いので、図示しないスタータ接点
の閉成等によってエンジン１の始動を感知すると、コン
トローラ１６からの信号でパルプ１１が開かれアルコー
ル通路１８を経てノズル１９に液体アルコールが導かれ
、該ノズル１９から改質器３円にアルコールが噴射され
る。同時に、エアクリーナ２８で濾過された空気がエア
ポンプ２０．パルプ２１及びエア通路２２を経てノズル
２３から改質器３円に噴射供給されて該改質器３１’Ｅ
に過剰空気を含んだ混合気が供給されるので、点火栓２
４の作動にともなって生じる燃焼ガスで改質触媒１０の
表面が酸化されて賦活する。
そして、このような混合気の燃焼によって触媒１０の温
度が所定値まで上昇（触媒が賦活）すると、コントロー
ラ１６からの指令が断たれるのでパルプ１１が閉じ２１
が切換られて賦活動作が終了する。尚、賦活動作中は、
パルプ１２が切換作動するので混合気の燃焼によって生
じた排気は排出路２５を経て大気中に排出される０２６
，２７は賦活時に供給されるアルコール及び空気を加熱
するためのヒータである０ ところが、上記のような従来の賦活装置では少なくとも
エンジンの定常運転時に所期の改質性能を発揮できる状
態であってもエンジンの始動を行なうたびごとに改質触
媒を賦活させるための燃焼が行なわれるので、燃料が無
駄に消費されるという不都合があり、かつ、ガスエンジ
ンシステムには不必要なエアポンプを装着する必要があ
るので構造が複雑となってコスト高となるという問題点
があった〇 本発明は上記の如き問題点に層目してなされたもので、
エンジンの排気の脈動を利用して賦活用の空気を改質器
に供給できる賦活装置８提供することにより、燃料の無
駄を省略すると同時に一１装置を簡素化してコストを低
減することを目的とするＯ 以下に本発明を第２図に示された一実施例に基づいて詳
細に説明する。
度が所定値まで上昇（触媒が賦活）すると、コントロー
ラ１６からの指令が断たれるのでパルプ１１が閉じ２１
が切換られて賦活動作が終了する。尚、賦活動作中は、
パルプ１２が切換作動するので混合気の燃焼によって生
じた排気は排出路２５を経て大気中に排出される０２６
，２７は賦活時に供給されるアルコール及び空気を加熱
するためのヒータである０ ところが、上記のような従来の賦活装置では少なくとも
エンジンの定常運転時に所期の改質性能を発揮できる状
態であってもエンジンの始動を行なうたびごとに改質触
媒を賦活させるための燃焼が行なわれるので、燃料が無
駄に消費されるという不都合があり、かつ、ガスエンジ
ンシステムには不必要なエアポンプを装着する必要があ
るので構造が複雑となってコスト高となるという問題点
があった〇 本発明は上記の如き問題点に層目してなされたもので、
エンジンの排気の脈動を利用して賦活用の空気を改質器
に供給できる賦活装置８提供することにより、燃料の無
駄を省略すると同時に一１装置を簡素化してコストを低
減することを目的とするＯ 以下に本発明を第２図に示された一実施例に基づいて詳
細に説明する。
第２図において、エンジン３１の排気通路３２には改質
触媒３３を備えた改質器３４を介装し、電磁弁３５及び
逆止弁３６を備えたアルコール通路３１を介してポンプ
（図示省略）の吐出口と改質器３４のアルコール人口３
８とを連通させている。改質器３４のガス出口３ｓは、
賦活時期センサとしての煤センサ４０を備えたガス通路
４１８介してガスパルプ４２に接ｅ、される。尚、上記
煤センサ４０は、ノ・ニカム流通抵抗損失を検出する型
式のものの他植々の型式のものでよい０このガスパルプ
４２で流量制御された改質ガスと、エアクリーナ４３か
らエアフローメータ４４を経てエアパルプ４５で流量側
、＃された空気とをエンジン３１に供給するようにして
いる０又、ガスパルプ４２の上流のガス通路４１にはガ
ス圧力センサ４６を装着し、該センサ４６と、前記煤セ
ンサ４０と、エアフローメータ４４と、エンジンの回転
速度を検出する回転速度センナ４Ｔと、改質触媒３３の
１ｆＡ度を検出する温度センサ４８と、図示しないアク
セルペダルの踏込操作量を検出する操作量センサ４９と
の各出力をコントローラ５０に供給することにより、こ
のコントローラ５０の出力でガスパルプ４２及びエアパ
ルプ４５の開度を調整するようにしている。５１はコン
トローラ５０の指令によって未改質の液状アルコールを
エンジン３１に供給するアルコールインジェクタ、５２
はコントローラ５０の指令によって改質触媒３３に供給
される排気の流量を可変制御する排気ノ（イノ（ス弁、
５３〜５５４−１ガスパルプ４２、エアノくルフ４５及
び排気バイパス−ｆｆ５２とコントローラ５０との間に
介装したサーボパルプ、５６は改質＠３４に供給される
アルコールと改質器３４から流出する改質ガスとを熱交
換させるガスクーラ、５１はマフラである。
触媒３３を備えた改質器３４を介装し、電磁弁３５及び
逆止弁３６を備えたアルコール通路３１を介してポンプ
（図示省略）の吐出口と改質器３４のアルコール人口３
８とを連通させている。改質器３４のガス出口３ｓは、
賦活時期センサとしての煤センサ４０を備えたガス通路
４１８介してガスパルプ４２に接ｅ、される。尚、上記
煤センサ４０は、ノ・ニカム流通抵抗損失を検出する型
式のものの他植々の型式のものでよい０このガスパルプ
４２で流量制御された改質ガスと、エアクリーナ４３か
らエアフローメータ４４を経てエアパルプ４５で流量側
、＃された空気とをエンジン３１に供給するようにして
いる０又、ガスパルプ４２の上流のガス通路４１にはガ
ス圧力センサ４６を装着し、該センサ４６と、前記煤セ
ンサ４０と、エアフローメータ４４と、エンジンの回転
速度を検出する回転速度センナ４Ｔと、改質触媒３３の
１ｆＡ度を検出する温度センサ４８と、図示しないアク
セルペダルの踏込操作量を検出する操作量センサ４９と
の各出力をコントローラ５０に供給することにより、こ
のコントローラ５０の出力でガスパルプ４２及びエアパ
ルプ４５の開度を調整するようにしている。５１はコン
トローラ５０の指令によって未改質の液状アルコールを
エンジン３１に供給するアルコールインジェクタ、５２
はコントローラ５０の指令によって改質触媒３３に供給
される排気の流量を可変制御する排気ノ（イノ（ス弁、
５３〜５５４−１ガスパルプ４２、エアノくルフ４５及
び排気バイパス−ｆｆ５２とコントローラ５０との間に
介装したサーボパルプ、５６は改質＠３４に供給される
アルコールと改質器３４から流出する改質ガスとを熱交
換させるガスクーラ、５１はマフラである。
ここに本発明では、ガス通路４１と排気通路３２とを連
通させる連通路５８を設け、この連通路５８に常閉の電
磁弁５９と排気通路３２万同へのみ流通を許す逆止弁６
０とを装着することにより、コントローラ５０からの指
令で電磁弁５９が開かれると、逆止弁ＧＯ８介して排気
脈動がガス通路４１に伝播されるようにしている０又、
前記電磁弁５９と同期して開閉される常閉の電磁弁６１
を備えた大気通路６２を設けると共に 改質器３４のア
ルコール入口３８と大気（例えイｆ１ エアクリーナ４
３の二次側）とそ上記大気通路６２そ介して連通させて
いる。
通させる連通路５８を設け、この連通路５８に常閉の電
磁弁５９と排気通路３２万同へのみ流通を許す逆止弁６
０とを装着することにより、コントローラ５０からの指
令で電磁弁５９が開かれると、逆止弁ＧＯ８介して排気
脈動がガス通路４１に伝播されるようにしている０又、
前記電磁弁５９と同期して開閉される常閉の電磁弁６１
を備えた大気通路６２を設けると共に 改質器３４のア
ルコール入口３８と大気（例えイｆ１ エアクリーナ４
３の二次側）とそ上記大気通路６２そ介して連通させて
いる。
上記の構成において、エンジン３１が運転されると、そ
の排気熱で改質触媒３３が加熱保持される。従って、ア
ルコール入口３８から改質器３４内に送り込まれたアル
コールは、触媒３３の電熱分解作用を受けて改質ガスと
なる。
の排気熱で改質触媒３３が加熱保持される。従って、ア
ルコール入口３８から改質器３４内に送り込まれたアル
コールは、触媒３３の電熱分解作用を受けて改質ガスと
なる。
生成した改質ガスは、ガス出口３９から煤センサ４０を
装着したガス通路４１を通ってガスバルブ４２に至り、
該ガスパルプ４２で流量制御された後にエアバルブ４５
で流量制御された空気と混合してエンジン３１に供給さ
れて完全燃焼する。
装着したガス通路４１を通ってガスバルブ４２に至り、
該ガスパルプ４２で流量制御された後にエアバルブ４５
で流量制御された空気と混合してエンジン３１に供給さ
れて完全燃焼する。
尚、改質ガスの流量が不足する時すなわち高負荷運転時
等はアルコールインジェクタ５１から液状のアルコール
が噴射供給されてエンジン３１の燃料要求流量を満足す
るようになっている。
等はアルコールインジェクタ５１から液状のアルコール
が噴射供給されてエンジン３１の燃料要求流量を満足す
るようになっている。
又、上記のようなアルコールの改質に際しては、改質器
３４に供給されたすべてのアルコールが完全に熱分解さ
れるとは限らずいくらか煤が発生する。そして、このよ
うにして発生した煤が改質解媒３３の表面に付着すると
、改質性能が次第に低下する。一方、上記のようにして
発生した煤は改質ガスとともにガス通路４１を流れるの
で、煤センサ４０に次第に煤が堆積する。従って、煤セ
ンサ４０に堆積した煤の量は改質性能のパラメータであ
り、このセンサ４ｏに所定量の煤が堆積（改質性能が所
定値以下に低下）すると、煤センサ４゜からコントロー
２５０に賦活指令信号か供給される。すると、アルコー
ル通路３Ｔに設けた電磁弁３５が閉弁して改質器３４へ
のアルコールの供給が中断される。この中断にともなっ
て改質ガスの供給圧力が低下すると、ガスパルプ４２が
閉じて改質ガスの供給が停止するが、この改質ガスに見
合う量のアルコールがインジェクタ５１からの噴射供給
されるのでエンジン３１は運転され続ける。
３４に供給されたすべてのアルコールが完全に熱分解さ
れるとは限らずいくらか煤が発生する。そして、このよ
うにして発生した煤が改質解媒３３の表面に付着すると
、改質性能が次第に低下する。一方、上記のようにして
発生した煤は改質ガスとともにガス通路４１を流れるの
で、煤センサ４０に次第に煤が堆積する。従って、煤セ
ンサ４０に堆積した煤の量は改質性能のパラメータであ
り、このセンサ４ｏに所定量の煤が堆積（改質性能が所
定値以下に低下）すると、煤センサ４゜からコントロー
２５０に賦活指令信号か供給される。すると、アルコー
ル通路３Ｔに設けた電磁弁３５が閉弁して改質器３４へ
のアルコールの供給が中断される。この中断にともなっ
て改質ガスの供給圧力が低下すると、ガスパルプ４２が
閉じて改質ガスの供給が停止するが、この改質ガスに見
合う量のアルコールがインジェクタ５１からの噴射供給
されるのでエンジン３１は運転され続ける。
上記のようにしてエンジン３１がアルコールのみを燃料
として運転されはじめると、コントローラ５０からの指
令で連通路５８及び大気通路６２に設けた電磁−９Ｐ５
９，６１が開かれる。
として運転されはじめると、コントローラ５０からの指
令で連通路５８及び大気通路６２に設けた電磁−９Ｐ５
９，６１が開かれる。
連通路５８に設けた電磁弁５９が開かれると、排気通路
３２の脈動の負圧成分のみが逆止弁６０を介してガス通
路４１に伝わるため、改質器３４の内部が次第に負圧と
なる。従って、大気通゛路６２からの電磁弁６１及びア
ルコール入口３８を経て空気が改質器３４円に導入され
るため、排気で加熱保持されている改質触媒３３の表面
に付着している煤が空気中のば素と化合（燃焼）してこ
の酸化戻素化され触媒が賦活される。
３２の脈動の負圧成分のみが逆止弁６０を介してガス通
路４１に伝わるため、改質器３４の内部が次第に負圧と
なる。従って、大気通゛路６２からの電磁弁６１及びア
ルコール入口３８を経て空気が改質器３４円に導入され
るため、排気で加熱保持されている改質触媒３３の表面
に付着している煤が空気中のば素と化合（燃焼）してこ
の酸化戻素化され触媒が賦活される。
このようにして改質触媒３３が１ｆｒ要レベルまで賦活
されると、これにともなって煤センサ４ｏの煤堆積量が
減少してコントローラ５０に停止信号が出力される。す
ると、この停止信号にともなって前記とは逆に空気導入
用に設けた電磁ｆｆ５９゜６１が閉じ、アルコール通路
４０に設けた電磁弁−３５が開いてアルコールの供給が
再開されるので改質ガスが発生し、該ガスによる運転が
再開される。
されると、これにともなって煤センサ４ｏの煤堆積量が
減少してコントローラ５０に停止信号が出力される。す
ると、この停止信号にともなって前記とは逆に空気導入
用に設けた電磁ｆｆ５９゜６１が閉じ、アルコール通路
４０に設けた電磁弁−３５が開いてアルコールの供給が
再開されるので改質ガスが発生し、該ガスによる運転が
再開される。
上記実施例では、煤の堆積量から賦活時期を検出するよ
うにしたものであるが、改質ガス中の水素濃度を以って
賦活時期を検出するようにして水素濃度カ所定値以下に
なったことにより改質性能の低下を検知するようにして
も良い。
うにしたものであるが、改質ガス中の水素濃度を以って
賦活時期を検出するようにして水素濃度カ所定値以下に
なったことにより改質性能の低下を検知するようにして
も良い。
以上説明したように本発明によれば、改質触媒の改質性
能が所定値以下に低下すると、賦活時期センサからの指
令で連通路と大気通路とに設けた電磁弁が開かれて排気
の脈動で改質器内に空気を導入するようにしたものであ
るから、従来のようにエフポンプを設ける必要がなくな
って装置を簡潔・安価に提供できる。又、賦活が必ずエ
ンジンの運転中に行なわれるので、従来のように次の停
止時まで賦活を時期する必要がなくなると共に、エンジ
ン停止後に改質器中で燃焼が継続されるおそれもなくな
るなど、賦活時期をのがすことなく的確に、し力）も、
過不足なく賦活か行なわれるので賦活に消費される燃料
及び時間等を短栂することもできる。
能が所定値以下に低下すると、賦活時期センサからの指
令で連通路と大気通路とに設けた電磁弁が開かれて排気
の脈動で改質器内に空気を導入するようにしたものであ
るから、従来のようにエフポンプを設ける必要がなくな
って装置を簡潔・安価に提供できる。又、賦活が必ずエ
ンジンの運転中に行なわれるので、従来のように次の停
止時まで賦活を時期する必要がなくなると共に、エンジ
ン停止後に改質器中で燃焼が継続されるおそれもなくな
るなど、賦活時期をのがすことなく的確に、し力）も、
過不足なく賦活か行なわれるので賦活に消費される燃料
及び時間等を短栂することもできる。
４− 山ｅ：１情
′−ｔ、曜晶あ電率な説明
第１図は従来例のシステム図、第２図は本発明の一′実
施例のシステム図である。′ ゛ □改質触媒
３４・・・改質器 ３７・・・アルコール゛通路
３８・・・アルコール人口 ３９・・・ガス出口
４０・・・煤センサ ′４１・・・ガス通路 ５０
′・・・コシトロージ ５８・・・連通路 ５９゛
・ｊ：電磁弁 ６０・・・逆止弁 ６１・・・電４ａ
弁 ６２・・・大気通路 ゛ 特許出願人 日産自動車株式会社 。
施例のシステム図である。′ ゛ □改質触媒
３４・・・改質器 ３７・・・アルコール゛通路
３８・・・アルコール人口 ３９・・・ガス出口
４０・・・煤センサ ′４１・・・ガス通路 ５０
′・・・コシトロージ ５８・・・連通路 ５９゛
・ｊ：電磁弁 ６０・・・逆止弁 ６１・・・電４ａ
弁 ６２・・・大気通路 ゛ 特許出願人 日産自動車株式会社 。
代理人芳埋士 笹 島 富二 雄
、い”
、 ° ｔ −・
、−１′ふ 、 １．’！Ｉ司
Ｂ訳）８− ン２８Ｇ會；（４）・、ψ“ １、° −・ 二 −
、−１′ふ 、 １．’！Ｉ司
Ｂ訳）８− ン２８Ｇ會；（４）・、ψ“ １、° −・ 二 −
Claims (1)
- エンジンの排気で加熱保持された改質触媒でアルコール
をガス燃料に改質し、このガス燃料を前記エンジンに供
給して出力を得るようにしたガスエンジンシステムにお
いて、改質ガスの通路と排気通路とを電磁弁及び改質ガ
ス通路から排気通路への流通を許容する逆上弁を備えた
連通路を介して連通し、改質器のフルコー〃入口と大気
とを電磁弁を備えた大気通路を介して連通させると共に
、改質触媒による改質性能が所定値以下に低下したこと
を検知した時に前記両電磁弁を開弁作動させる賦活時期
センサを設けたことを特徴とするアルコール改質触媒の
賦活装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17012781A JPS5872666A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | アルコ−ル改質触媒の賦活装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17012781A JPS5872666A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | アルコ−ル改質触媒の賦活装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872666A true JPS5872666A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15899141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17012781A Pending JPS5872666A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | アルコ−ル改質触媒の賦活装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872666A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0884271A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-16 | dbb fuel cell engines GmbH | Verfahren zum Betrieb einer Methanolreformierungsanlage |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17012781A patent/JPS5872666A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0884271A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-16 | dbb fuel cell engines GmbH | Verfahren zum Betrieb einer Methanolreformierungsanlage |
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