NL8120502A - Systeem en werkwijze voor het reinigen van koelmiddel voor een brandstofcelenergieinrichting. - Google Patents

Description

Λ -ï- 6120502

Systeem en werkwijze voor het reinigen van koelmiddel voor een brandstofcelenergie-inrichting.

De uitvinding heeft betrekking op koelsystemen, en meer in het bijzonder op het vrijhouden van een koelmiddel van verontreinigingen.

Bij veel industriële processen wordt gebruik ge-5 maakt van apparatuur, welke een aanzienlijke hoeveelheid warmte genereert, welke warmte vaak wordt verwijderd door het laten circuleren van een koelmiddel in warmte wisselingsbetrekking met de warmtebron. Bij sommige processen wordt het koelmiddel, na te zijn verhit door de warmtebron, 10 gekoeld en opnieuw gecirculeerd.

Bij veel systemen, welke water gebruiken als koelmiddel, moet dit water een laag niveau aan opgeloste gassen en opgeloste en gesuspendeerde vaste deeltjes hebben. Opgeloste gassen worden kenmerkend verwijderd door het 15 ontluchten van het water. Vaste stoffen kunnen worden verwijderd door geschikte filters en andere soorten inrichtingen van een type, dat afhangt van de aard en grootte van de verontreinigingen en de mate waarin zij moeten worden verwijderd. Zelfs indien aanvaardbaar schoon 20 water initieel in het systeem wordt ingevoerd, kan dit verontreinigingen opnemen of accumuleren van binnen het systeem, en deze verontreinigingen moeten vaak worden verwijderd op of een intermitterende of een continue basis.

Boilers en andere apparatuur, welke een reservoir 25 omvatten, dat ten minste gedeeltelijk gevuld blijft met heet water, kunnen eveneens onaanvaardbaar grote hoeveelheden verontreinigingen in het verloop der tijd accumuleren. Intermitterend spuien van deze reservoirs voor het verwijderen van de geaccumuleerde verontreinigingen, is 30 algemeen bekend in de techniek. In het Amerikaanse octrooi-schrift 3.215.126 wordt bijvoorbeeld stoom gebruikt voor het aandrijven van een turbine. De turbine-uitlaat wordt gecondenseerd en het water daarvan ontlucht. Het ontluchte water wordt gevoerd door een warmtebron, waarbij ten minste 35 een gedeelte ervan wordt omgezet tot stoom. Het verhitte water en de stoom wordt vervolgens toegezonden naar een stoomketel, welke een reservoir omvat van vloeibaar water, 8120502 - 2 - gehouden op verzadigingstemperatuur. De stoom wordt gebruikt voor het aandrijven van de turbine en de vloeistof in de stoomketel wordt intermitterend gespuid voor het verwijderen van Verontreinigingen, die daarin zijn opge-5 bouwd. Zoals getoond wordt de spuiïng toegevoerd naar de ontluchtingsketel. Andere Amerikaanse octrooischriften, welke het gebruik van filters, ontluchtingsketels, en en spuiïngen geven voor het verwijderen van verontreinigingen, omvatten de volgende: 1.543.727; 1.895.635; 10 1.904.900; 2.001.249; 2.018.803; 2.193.795; 2.258.167; 3.200.568; en 3.668.838.

In het gemeenschappelijke toebehorende Amerikaanse octrooischrift 3.982.962 toont fig. 1 een brandstofcelenergie-inrichting, waarbij water continu 15 wordt gecirculeerd en gérecirculeerd door de brandstofcellen als koelmiddel daarvoor. Warmte van de cellen zet een gedeelte van het koelmiddel om tot stoom, en deze stoom wordt gebruikt in een stoomreformreactor voor het produceren van waterstofbrandstof voor de 20 brandstofcellen. Opmaakwater voor de koelmiddellus wordt verkregen door het condenseren van water van de splijtstof-celreactiegasstromen. Het koelwater neemt verontreinigingen op, wanneer dit recirculeert door het systeem en eveneens van de verontreinigingen in het toegevoegde opmaaktwater.

25 Het is gewenst om een geautomiseerd systeem te hebben voor het leveren van opmaakwater voor het verwijderen van verontreinigingen van het opmaakwater alvorens dit wordt toegevoegd aan het recirculerende koelmiddel, en voor het verwijderen van verontreinigingen, als deze 30 worden opgebouwd in de lus van het recirculerende koelmiddel. Het gemeenschappelijk toebehorende Amerikaanse octrooischrift 4.120.787 beschrijft een systeem; voor het ontluchten en zuiveren van het condensaat van brand-stofcelreactiegasuitlaatstromen; een efficiënte economische 35 geautomatiseerde methode voor zowel het reinigen van het condensaat alsook het handhaven van de zuiverheid van een continu circulerend koelmiddel is evenwel tot op heden niet beschreven in de techniëk. Van algemeen belang in verband met de stand der techniek. Van 40 algemeen belang in verband met de stand der techniek op ©120502 - 3 - het gebied van geautomatiseerde of zelfregelende water-reinigingssystemen is het Amerikaanse octrooi 3.545.491, dat gaat over een gesloten lus geautomatiseerd systeem voor het filtreren en deioniseren van water. De stoomflux 5 in het systeem wordt bestuurd door een klep, bediend door een temperatuursensor, geplaatst stroomafwaarts in het systeem voor het afsluiten van de stoomflux, indien de temperaturen stroomafwaarts de temperatuurgrenzen van een ionenwisselingskolom overschrijden.

10 Een doel van de uitvinding is nu een doelmatig en economisch koelwaterreinigingssysteem.

Een meer specifiek doel van de uitvinding is een waterontluchtings- en zuiveringssysteem voor het koelwater van een brandstofcelenergie-inrichting, waarbij 15 recirculerend koelwater en opmaakwater daarvoor wordt ontlucht en gezuiverd met een minimale hoeveelheid apparatuur .

Volgens de uitvinding wordt ontlucht water van een ontluchtingsreservoir gereinigd van onzuiverheden 20 en toegevoegd als opmaakwater aan water, dat wordt gerecirculeerd als koelmiddel door een stapeling brandstofcellen, waarbij het recirculerende water wordt gereinigd van accumulerende verontreinigingen door het spuien van een gedeelte daarvan in het ontluchtings-25 reservoir gedurende de recirculatie.

Bij een voorkeursuitvoering wordt recirculerend koelwater in een koelmiddellus gebruikt voor het koelen van een stapel brandstofcellen in een brandstofcelenergie-inrichting. Het koelwater wordt verhit door de brandstof-30 cellen en ten minste gedeeltelijk omgezet tot stoom.

De stoom in de koelmiddellus wordt afgescheiden van de vloeistof en een gedeelte of alles ervan kan worden gebruikt elders in de energie-inrichting. De hete spuiïng van de koelmiddellus wordt toegevoerd aan een water-35 reservoir in een ontluchtingsketel en levert ten minste een gedeelte van de warmte voor de ontluchting. Opmaakwater voor het vervangen van de gebruikte stoom wordt eveneens geleverd aan het ontluchtingsreservoir en ontlucht samen met de spuiïng. De spuiïng kan automatisch 40. worden bestuurd door een klep, bediend door het aftasten 8120502 - 4 - van de locatie van een stoom/vloeistofgrensvlak binnen een ontluchtingskolom, waarbij de locatie van het stoom/-vloeistofgrensvlak, en zodoende de hoeveelheid spuiïng, een funktie is van de mate, waarin opmaakwater voor 5 het recirculerende koelmiddel wordt toegevoegd aan het ontluchtingsreservoir. Ontlucht opmaakwater samen met de spuiïng wordt weggenomen van het reservoir in voldoende hoeveelheden om de gewenste hoeveelheid water aan te houden in de koelmiddellus, en wordt gezuiverd voor het 10 verwijderen van opgeloste en gesuspendeerde vaste stoffen, alvorens het wordt toegevoegd aan de koelmiddellus.

Bijl'hoogste voorkeur wordt het opmaakwater, toegevoerd aan het ontluchtingswaterreservoir, verkregen door het condenseren van water van de brandstofcelstapel-15 reactiegasstromen, en de stoom, gegenereert in de koelmiddellus, wordt gebruikt in een stoomreformreactor voor het maken van de waterstofbrandstof voor de brandstofcellen.

Het hierboven genoemde stoom/vloeistofgrensvlak 20 is aanwezig in de ontluchtingskolom op een lokatie, die wordt bepaald door de mate, waarin condensaat wordt toegevoegd aan de kolom, en de mate, waarin stoom wordt gegenereerd in de ontluchtingsketel door het verhitten van het water in het reservoir. De warmte, toegevoegd 25 aan het reservoir, wordt automatisch verhoogd of verlaagd, naarmate de condensaatstroom respectievelijk toeneemt of afneemt, door het aftasten van de lokatie van het stoom/vloeistofgrensvlak en het besturen van een spui-stroomregelklep in responsie daarop.

30 De werkwijze is zelf-regulerend, wanneer deze wordt gebruikt voor het continu reinigen van een recirculerend brandstofcelstapelkoelmiddel. Wanneer een hogere energieverbruiksvraag wordt gesteld aan de brandstofcellen, wordt een grotere hoeveelheid warmte 35 gegenereerd. Er wordt meer koelwater omgezet tot stoom, dat wordt gebruikt in de reformreactor voor het maken van waterstof, en zodoende neemt de hoeveelheid vereist opmaakwater toe. Water wordt geproduceerd door de brandstofcellen in een snellere mate en wordt geconden-40 seerd in de ontluchtingskolom. De spuiregelinq verhooqt 8120502 - 5 - automatisch de hoeveelheid spuiwater, ingevoerd in het waterreservoir, wanneer er meer opmaakwater vereist is, zoals boven uiteengezet. Deze verhoogde spuistroomsnelheid levert extra warmte voor het ontluchten van het extra 5 opmaakwater, en vormt aldus het mechanisme voor het handhaven van de zuiverheid van het recirculerende water.

Het reinigingssysteem volgens de uitvinding is zeer voordelig in die zin, dat de waterzuiverings-apparatuur zowel het opmaakwater als het recirculerende 10 koelmiddel reinigt zonder de noodzaak, dat er twee separate zuiveringssystemen dienen te zijn. Additioneel behoeft de grootte van de apparatuur in het zuiveringssysteem slechts voldoende groot te zijn om het opmaakwater te hanteren en slechts een fraktie van de koelrtiiddel-15 lusstroom (dat wil zeggen de spuiïng). Het systeem is geheel zelf-regelend in overeenstemming met de aan de brandstofcelstapel opgelegde behoefte.

Het hiervoor beschrevene en andere doeleinden, aspecten en voordelen van de uitvinding zullen thans 20 nader worden töegelicht aan de hand van de volgende gedetailleerde beschrijving van voorkeursuitvoeringen onder verwijzing naar de tekening.

In de tekening toont de enkele figuur een schematische weergave van een brandstofcelenergie-25 inrichting, waarin de uitvinding is geïncorporeerd.

Als voorbeelduitvoering van de uitvinding zij verwezen naar de energie-inrichting 10, schematisch getoond in de tekening. Deze energie-inrichting is een brandstofcelenergie-inrichting, waarin elektriciteit 30 langs elektrochemische weg wordt gegenereerd in stapels brandstofcellen, die elektrisch parallel en/of in serie verbonden zijn. Warmte wordt gegenereerd binnen de stapels cellen als gevolg van de elektrochemische reactie, en deze warmte moet worden verwijderd, teneinde de 35 cellen op een aanvaardbare bedrijfstemperatuur te houden. Eén methode voor het koelen van de cellen van een stapel is het doorvoeren van een koelvloeistof in warmte-wisselingsbetrekking met de stapel. Dit kan op verschillende wijzen tot stand worden gebracht, zoals beschreven 40 in de gemeenschappèlijk toebehorende Amerikaanse octrooien 8120502 - 6 - 3.964.930; 3.990.913; 4.157.327; en 4.233.369. In deze octrooien zijn koelers geplaatst binnen een stapel achter elke derde of vierde cel in de stapel. De koelers bevatten doorgangen of buizen voor het voeren van koelmiddel 5 door de stapel.

Zoals getoond in de tekening is een stapel brandstofcellen algemeen weergegeven door het verwijzings-cijfer 12 en omvat deze een poeder 14. Hoewel een aantal brandstofcellen kan zijn geplaatst aan elke zijde van de 10 koeler, toont ter uiteenzetting van de uitvinding een- voudigheidshalve het blok, dat de stapel 12 representeert, slechts één kathode 16 van één cel, geplaatst aan één zijde van de koeler, en een anode 18 van een andere cel, geplaatst aan de andere zijde van de koeler.

15 Het koelmiddel, dat in dit geval water is, wordt gerecirculeerd door een koelmiddellus door middel van een pomp 20. Het recirculerende koelmiddel gaat door de koeler 14 van de stapel 12, waarbij het wordt verhit tot koken en ten minste gedeeltelijk tot stoom. Een 20 leiding 24 voert het tweefasenkoelmiddel naar een stoom-afscheider 26. Hoewel niet getoond kan het verhitte koelmiddel iets worden gekoeld alvorens het de stoom-afscheider bereikt, bijv. door een gedeelte van de warmte ervan over te dragen aan andere vloeistof- of 25 gasstromen binnen de energie-inrichting, zoals bekend is in de techniek. Het vloeistofgedeelte van het koelwater binnen de stoomafscheider gaat terug naar de pomp 20 via een leiding 28 en wordt gerecirculeerd door de stapel 12. Een gedeelte van het recirculerende koelmiddel 30 kan worden gespuid door een klep 30, waarvan de funktie hierna meer volledig zal worden uiteengezet.

In deze energie-inrichting wordt waterstof voor de brandstofcellen geproduceerd in een reformeur 32.

In de reformeur 32 reageren een koolwaterstofbrandstof 35 en stoom katalytisch onder het voortbrengen van waterstof. Warmte voor de reactie wordt geleverd door een reformeur-brander 34. De reformeur 32 ontvangt ruwe brandstof van een bron 36 en stoom van de afscheider 26. De geproduceerde waterstof wordt toegevoerd naar de anodes 18 van de 40 brandstofcellen via een leiding 38. De verarmde anodeuitlaat, 8120502 - 7 - welke enig ongebruikt waterstof bevat, wordt toegevoerd naar de reformeurbrander 34 via een leiding 40 samen met voldoende ruwe brandstof van een bron 42 voor het leveren van de hoeveelheid warmte, vereist voor de reformeur 32.

5 Uitlaatprodukten verlaten de brander via een leiding 44. Opmaakwater voor de koelmiddellus voor het vervangen van de stoom, gebruikt in de reformeur, wordt verkregen van een waterreservoir 46 van een ontluchtingsketel 48. Het water in het reservoir 46 wordt ontlucht voor het verwijde-10 ren \rtan opgeloste gassen door koken, zoals hierna verder zal worden uiteengezet.

Een voldoende hoeveelheid ontlucht water van het reservoir 46 voor het handhaven van de gewenste hoeveelheid water in de koelmiddellus, wordt afgenomen .15 van het reservoir 46 via een leiding 50 en gezuiverd door dit te leiden door een houtskoolfilter 52 en een deminera-lisator 54, alvorens het in te voeren in de koelmiddellus bij 56. Het filter 52 en de demineralisator 54 verwijderen gesuspendeerde en opgeloste vaste stoffen. Aangezien de 20 bedrijfsgrens voor de demineralisator 54 slechts ongeveer 60°C bedraagt, wordt de temperatuur van het opmaakwater van het reservoir 46 eerst veïrlaagd in een regeneratieve warmtewisselaar 58 en verder verlaagd door middel van een radiateur 60. Een gedeelte van de hitte wordt teruggevangen 25 in de warmtewisselaar 58, nadat het water is gedemineraliseerd. Een pomp 62 verplaatst het water door deze zuiveringslus.

In toevoeging aan het reinigen van het opmaakwater door middel van de zuiveringslus, moet het recir-culerende water in de koelmiddellus eveneens worden 30 gereinigd van onzuiverheden die in de loop der tijd worden geaccumuleerd. Bij de uitvihdiing wordt dit tot stand gebracht door spuien, hetzij intermitterend hetzij continu, van een voldoende gedeelte van het recirculerende koelwater in het ontluchtingsreservoir 46 via de spuiklep 30. Op 35 deze wijze wordt een gedeelte van het recirculerende koel-middel gecirculeerd door het houtskoolfilter en de demineralisator van de zuiveringslus. Additioneel dient de spuiïng als een warmtebron voor ontluchting van het water in het reservoir. Een percentage van het water, dat 40 gaat door de spuiklep 30, zal verdampen tot stoom als 8120502 -8-.

gevolg van een drukverschil over de klep, ingesteld door de bedrijfstemperatuur van het recirculerende water in de koelmiddellus. De injectie van stoom in het reservoir 46 draagt verder bij in het ontluchtingsproces. Enige 5 extra warmte, nodig voor de ontluchtingsketel kan worden, verkregen van elke geschikte bron binnen de energie-inrichting, of zelfs een separate brander. In de getoonde uitvoeringis de koelmiddellus getoond lopende in warmtewisselingsbetrekking met het water bij 64 voor het 10 leveren van iets van de vereiste warmte. De injectie van de spuiïng van het recirculerende koelwater in het reservoir 46 neemt de noodzaak weg voor een tweede zuiveringssysteem (dat wil zeggen houtskoolfilter, demineralisator en bijkomende warmtewisselaars) binnen de 15 koelmiddellus, en is een doelmatige methode voor het leveren van warmte aan de ontluchtingsketel. Het water voor het reservoir 46 kan worden verkregen van elke geschikte bron, bijv. een uitwendige watertoevoer. Bij voorkeur is het water gecondenseerd van één of beide 20 van de brandstofcelstapelreactiegasstromen. In de getoonde uitvoering is lucht het oxydatiemiddel voor de brandstofcellen en wordt dit geleverd aan de kathodes van de cellen vanaf een luchtbbon 66. De luchtbron 66 kan een compressor zijn, aangedreven door een turbine, 25 voor het leveren van onder druk gebrachte lucht aan de cellen, indien de cellen zijn bedoeld voor bedrijf bij een druk hoger dan atmosferische. De lucht treedt de stapel 12 binnen via een leiding 68 en de natte kathode-uitlaatgassen verlaten de stapel 12 via een leiding 30 70. Deze gassen worden geleid door een condensor 72.

In de condensor 72 worden de gassen gekoeld, zodat de waterdamp wordt omgezet tot vloeistof. De drogere kathode-uitlaat verlaat de condensor 72 via een leiding 74.

De gecondenseerde vloeistof valt door zwaartekracht 35 in een zich vertikaal uitstrekkende ontluchtingskolom 76 en vandaar in het reservoir 46 van de ontluchtingsketel. Op deze wijze kan een voldoende hoeveelheid water worden herkregen voor het compenseren voor de stoom, uitgetrokken van de afscheider 26 en gebruikt in de reformateur 32.

40 Indien er een grotere behoefte aan energie wordt gesteld @120502 - 9 - aan de stapel 12, wordt extra warmte gegenereerd door de cellen. Daardoor wordt meer stoom gegenereerd in de koelmiddellus door de afvalswarmte van de cellen, en deze toegenomen hoeveelheid stoom wordt gebruikt in de 5 reformateur 32 voor het produceren van de extra hoeveelheid waterstof, die door de stapel wordt vereist. Een grotere energievraag, gelegd op de stapel, resulteert tevens in de produktie van extra water binnen de cellen, en dit extra water wordt verwijderd van de kathode-10 uitlaat in de condensor 72 en ontlucht in de kolom 76, als het valt in het reservoir 46 om opnieuw ingevoerd te worden in de koelmiddellus.

Naarmate de hnelheid, waarmee water wordt toegevoegd aan het reservoir 46 groter is, is de hoeveel-15 heid warmte, vereist voor het ontluchten van dit water, des te groter. In het systeem van de uitvinding is de hoeveelheid spui'ing, ingevoerd in het reservoir via de klep 30 een funktie van de mate, waarmee opmaakwater moet worden toegevoegd aan de koelmiddellus. Dit zorgt 20 voor de extra warmte voor ontluchting. De klep 30 kan bijv. worden bestuurd als funktie van het waterniveau in de stoomafscheider 26; volgens de uitvinding wordt evenwel de spuiklep 30 bestuurd door een temperatuur-signaal 78 van een temperatuursonde 80, die de temperatuur 25 aftast op een vaste plaats binnen de ontluchtingskolom 76 tussen zijn open ondereinde 79 boven het water in het reservoir 46 en zijn boven -open einde 81 aangrenzend aan de condensor 72. Stroom wordt gegenereerd in de ontluchter 48 in een mate, die een funktie is 30 van de hoeveelheid warmte, die wordt toegevoegd aan het water in het reservoir 46. Deze stoom stijgt in de ontluchtingskolom 76. Als de stoom opstijgt in de kolom 76 ontmoet het de koeler, het afvallende condensaat van de condensor 72, en wordt ten slotte zelf gecondenseerd 35 en valt terug in het reservoir 46. Er is gevonden, dat er een tamelijk scherp stoom/vloeistofgrensvlak is in de kolom 76, waar beneden de temperatuur in de kolom op stoomtemperatuur is (dat wil zeggen ongeveer 10Q°C) en waar boven de temperatuur vrij snel afvalt naar de 40 condensortemperatuur. Dit stoom/vloeistofgrensvlak 8120502 - 10 - verplaatst zich op en neer in de kolom in afhankelijkheid van de mate, waarin water wordt gecondenseerd in de kolom 76 van de condensor 72. De temperatuursonde 80 kan gemakkelijk aftasten, wanneer het stoom/vloeistofgrensvlak passeert 5 als gevolg van de plotselinge verandering in temperatuur.

Als er meer water wordt gecondenseerd als gevolg van een grotere behoefte gesteld aan de stapel 12, wordt het stoom/vloeistofgrensvlak omlaag gedwongen in de kolom 76. Wanneer de temperatuursonde 80 aftast, dat het grensvlak 10 is gepasseerd, opent deze de spuiklep 30 om een spuiïng van de koelmiddellus het reservoir 46 te laten binnenkomen. Dit veroorzaakt extra stoom in de ontluchter 48, hetgeen het stoom/vloeistofgrensvlak weer terug omhoog brengt in de kolom 76, totdat het de sonde 80 passeert, waarna 15 de spuiklep 30 wordt gesloten. Over een tijdsperiode is de hoeveelheid water, gecondenseerd van de uitlaat-stroom in het reservoir, equivalent aan de hoeveelheid opmaakwater, vereist door de koelmiddellus. Zodoende is de mate van spuistroom in het reservoir daadwerkelijk 20 een funktie van de mate, waarin water wordt toegevoegd aan de koelmiddellus van de zuiveringslus.

Deze methode voor het besturen van de hoeveelheid spuiïng dient twee doeleinden. Eerst waarborgt zij, dat de geschikte hoeveelheid warmte wordt geleverd 25 aan de ontluchter 48 in overeenstemming met de hoeveelheid water, die moet worden ontlucht, en in de tweede plaats zorgt zij voor intermitterende spuiïng van het recirculerende water in voldoende hoeveelheden, opdat het niveau van verontreinigingen in het recirculerende 30 koëiwater wordt gehouden op een aanvaardbaar niveau.

Het koelmiddelreinigingssysteem van de bij wijze van voorbeeld in de tekening getoonde uitvoering omvat een facultatief koelmiddelfilter 82, aangebracht in de koelmiddellus juist stroomopwaarts van de stapel.

35 Dit filter is een steunfilter om er voor te zorgen, dat er geen gesuspendeerde vaste deeltjes kunnen gaan door de koeler 14.

Hoewel de uitvinding is getoond en beschreven met betrekking tot een voorkeursuitvoering, zal het 40 de vakman duidelijk zijn, dat diverse veranderingen en 8120502 - 11 - omissies in vorm en detail mogelijk zijn zonder daardoor te treden buiten het kader van de uitvinding.

- conclusies - 8120502

Claims (13)

1. Koelmiddelreinigingssysteem voor een stapel brandstofcellen in een brandstofcelenergie-inrichting, gekenmerkt door: koelerorganen in warmtewisselingsbetrekking 5 met de cellen, koelmiddellusorganen voor het voeren van een recirculerende stroom water als koelmiddel door de koelerorganen, ontluchterorganen voor het verwijderen van 10 opgeloste gassen uit water, omvattende een waterreservoir, organen voor het leveren van opmaakwater aan het genoemde reservoir, organen voor het invoeren van spuiïng van de genoemde koelmiddellusorganen in het genoemde reservoir, 15 waterzuiveringslusorganen voor het verwijderen van opgeloste en gesuspendeerde vaste stoffen uit het water, organen voor het invoeren van ontlucht water van het reservoir in de waterzuiveringslusorganen, en 20 organen voor het invoeren van het gezuiverde ontluchte water van de zuiveringslusorganen in de koelmiddellusorganen.

2. Koelmiddelreinigingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat dit omvat: 25 organen voor het leveren van lucht als oxydatiemiddel aan de genoemde stapel cellen, organen voor het produceren van waterstof uit stoom en een koolwaterstofbrandstof en voor het transporteren van het aldus geproduceerde waterstof naar de genoemde 30 stapel cellen als brandstof daarvoor, stoomafscheiderorganen, aaggebracht in de genoemde koelmiddellusorganen voor het ontvangen van verwarmd koelmiddel van de genoemde koelmiddelorganen, en organen voor het richten van stoom van de 35 genoemde afscheiderorganen naar de organen voor het produceren van waterstof, waarbij de genoemde organen voor het leveren 8120502 - 13 - van opmaakwater aan het reservoir omvat een condensororgaan, een orgaan voor het invoeren van oxydatiemiddel, dat uittreedt uit de genoemde stapel cellen in het genoemde condensororgaan en een orgaan voor het richten van water 5 van het condensororgaan in het genoemde waterreservoir.

3. Koelmiddelreinigingssysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat genoemde organen voor het invoeren van spuiïng in het genoemde waterreservoir omvat een kleporgaan, en regelorganen, geassocieerd met 10 het kleporgaan voor het openen van het kleporgaan teneinde het mogelijk te maken dat spuiïng stroomt in het genoemde reservoir als funktie van de mate, waarin opmaakwater is vereist te worden toegevoegd aan de genoemde koelmiddel-lusorganen.

4. Koelmiddelreinigingssysteem volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de ontluchtihgsorganen omvatten een zich vertikaal uitstrekkende ontluchtings-kolom met een opening aan zijn boveneinde en een opening aan zijn ondereinde boven het water in het genoemde waterreservoir, de genoemde organen voor het richten van 20 water in het genoemde reservoir een orgaan omvatten voor het richten van water van het genoemde condensororgaan in de genoemde opening aan het boveneinde van de kolom, en de genoemde regelorganen een orgaan omvatten voor het aftasten van de temperatuur binnen de ontluchtingskolom 25 voor het lokaliseren van een stoom/vloeistofgrensvlak daarbinnen, en organen voor het regelen van het openen van het genoemde kleporgaan als funktie van de lokatie van het stoom/vloeistofgrensvlak.

5. Werkwijze voor het in een brandstofcelenergie- 30 inrichting, welke een stapel brandstofcellen omvat, en koelwater, dat circuleert binnen een koelmiddellus in warmtewisselingsbetrekking met de stapel voor het koelen daarvan, waarbij een gedeelte van het water van de koelmiddellus wordt verwijderd om elders in de 35 energie-inrichting te benutten, schoonhouden van het circulerende koelwater en voor het leveren van schoon 8120502 - 14 - opmaakwater aan de koelmiddellus, gekenmerkt d o or de volgende trappen: 'j. het leveren van opmaakwater uit de koelmiddellus aan een waterreservoir, 5 het ontluchten van het water in het waterreservoir door het verhitten van het water tot koken, het spuien van een gedeelte van het water in de koelmiddellus en het invoeren van de spuiïng in het genoemde reservoir voor het leveren van ten minste een 10 gedeelte van de warmte voor de ontluchtingstrap, het verwijderen van een gedeelte van het ontluchte water uit het reservoir en het zuiveren van het verwijderde gedeelte door het verwijderen van gesuspendeerde en opgeloste vaste stoffen daaruit, en 15 het toevoegen van het gezuiverde water aan de koelmiddellus in een mate voldoende om de gewenste mate van koelmiddelstroom te onderhouden, die wordt doorgevoerd in warmtewisselingsbetrekking met de stapel, waarbij een voldoende hoeveelheid van het circulerende 20 koelwater in de koelmiddellus wordt gespuid in het reservoir zodanig, dat de trap van het zuiveren een aanvaardbaar niveau van verontreinigingen in het circulerende koelwater handhaaft.

6. Werkwijze volgens conclusie 5, m e t het 25 kenmerk, dat de genoemde energie-inrichting een spuiklep heeft, welke de genoemde trap van het spuien mogelijk maakt in open stand en genoemde trap van het spuien hindert in gesloten stand, en dat de trap van het leveren van opmaakwater aan het reservoir omvat 30 het condenseren van water van ten minste één van de reactiegasuitlaatstromen van de stapel en het transporteren van het gecondenseerde water naar het reservoir via een zich vertikaal uitstrekkende ontluchtingskolom met een opening aan zijn boveneinde voor het ontvangen van 35 het condensaat van de reactiegasstroom en een opening aan zijn ondereinde boven het water in het waterreservoir, en de stoom voortgebracht door het verhitten van water in het reservoir tot koken stijgt in de ontluchtingskolom, en dat de werkwijze verder omvat de stap van het 8120502 - 15 - besturen van de spuiklep door het aftasten van de lokatie van een stoora/vloeistofgrensvlak in de ontluchtingskolom, omvattende het sluiten van de klep, wanneer het stoom/ vloeistofgrensvlak boven een bepaald niveau is, het openen 5 van de klep, wanneer het stoom/vloeistofgrensvlak beneden een bepaald niveau is, waarbij de hoeveelheid spuiïng, ingevoerd in het reservoir een funktie is van de mate, waarin gezuiverd water wordt toegevoegd aan de koelmiddel-lus.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, m e t het kenmerk, dat het aftasten van de lokatie van een stoom/vloeistofgrensvl^k omvat het aftasten van de temperatuur binnen de genoemde ontluchtingskolom en het besturen van het openen en sluiten van de genoemde klep 15 als funktie daarvan.

8. Werkwijze volgens conclusies 5 of 7, m e t het kenmerk, dat de trap van het leveren van opmaakwater aan het reservoir omvat het condenseren van water van ten minste éên van de reactiegasuitlaat-20 stromen van de stapel en het transporteren van het gecondenseerde water naar het reservoir, en dat de stapel ten minste een gedeelte van het circulerende koelwater omzet tot stoom, omvattende afscheiden van de stoom uit het vloeibare koelwater en het benutten 25 van ten minste een gedeelte van de afgescheiden stoom voor het maken van brandstof voor gebruik in de cellen van de stapel. 8120502 - 16 - -Conclusies-

9. Koelmiddelreinigingssysteem voor een stapel brandstofcellen in een brandstofcelenergie-inrichting, goeV.k enmerkt door: organen voor het leveren van lucht als oxydatie-5 middel aan de genoemde stapel cellen; koelerorganen in warmtewisselingsbetrekking met de genoemde cellen? koelmiddellusorganen voor het voeren van een recirculerende stroom water als koelmiddel door de 10 genoemde koelerorganen, waarbij ten minste een gedeelte van het water wordt omgezet tot stoom; organen voor het laten reageren van ten minste een gedeélte van de genoemde stoom met een koolwaterstof-brandstof voor het produceren van waterstof; 15 organen voor het transporteren van de aldus geproduceerde waterstof naar de genoemde stapel cellen als brandstof daarvoor; ontluchtingsorganen voor het verwijderen van opgeloste gassen uit water, omvattende een waterreservoir; 20 organen voor het leveren van opmaakwater aan het genoemde reservoir, omvattende condensororganen, organen voor het invoeren van oxydatiemiddel, dat uittreedt uit de genoemde stapel cellen in de genoemde condensororganen, en organen voor het leiden van water van de 25 genoemde condensororganen in het genoemde waterreservoir; waterzuiveringslusorganen voor het verwijderen van opgeloste en gesuspendeerde vaste stoffen uit water; organen voor het invoeren van ontlucht water van het genoemde reservoir in de genoemde waterzuiverings-30 lusorganen; organen voor het invoeren van het gezuiverde ontluchte water van de zuiveringslusorganen in de genoemde koelmiddellusorganen in de mate, vereist voor het vervangen van de stoom, die heeft gereageerd met de koolwaterstof-35 brandstof; en middelen voor het invoeren van spuiïng uit de genoemde koelmiddellusorganen in het genoemde reservoir, 8120502 - 17 - omvattende een kleporganen en besturingsorganen geassocieerd met het gedoemde kleporgaan voor het openen van het genoemde kleporgaan teneinde het mogelijk te maken, dat spuiïng stroomt in het genoemde reservoir als funktie van de mate, 5 waarbij opmaakwater moet worden toegevoegd aan het genoemde koelmiddellusorgaan.

10. Koelmiddelreinigingssysteem volgens conclusie 9,met het kenmerk, dat de genoemde ontluchtings-organen omvatten éen zich vertikaal uitstrekkende ont-10 luchtingskolom met een opening aan zijn boveneinde en een opening aan zijn ondereinde boven het water in het genoemde waterreservoir, dat de genoemde organen voor het leiden van water in het genoemde reservoir een orgaan omvatten voor het leiden van water van de genoemde condensororganen 15 in de genoemde opening aan het einde van de kolom, en dat de besturingsorganen een orgaan omvatten voor het aftasten van de temperatuur in de ontluchtingskolom voor het lokaliseren van een stoom/vloeistofgrensvlak daarin, en een orgaan voor het besturen van de opening van de 20 genoemde kleporganen als funktie van de lokatie van het stoom/vloeistofgrensvlak.

11. Werkwijze voor het in een brandstofcelinrich-ting, welke een stapel splijtstofcellen omvat en koelwater, dat circuleert binnen een koelmiddellus in warmte- 25 wisselingsbetrekking met de stapel voor het koelen van de stapel en het ömzetten van ten minste een gedeelte van het circulerende koelwater tot stoom, waarbij een gedeelte van het water wordt verwijderd van de koelmiddellus om elders in de energie-inrichting te gebruiken, 30 schoonhouden van het circulerende koelwater en voor het leveren van schoon opmaakwater aan de genoemde koelmiddellus, gekenmerktdoor de volgende stappen: het gebruiken van ten minste een gedeelte van de stoom voor het maken van brandstof voor gebruik 35 in de cellen van de stapel; het leveren van koelmiddellusopmaakwater aan een waterreservoir door het condenseren van water van ten minste êën van de reactiegasuitlaatstromen van de 8 1 2 0 5 0 2 - 18 - stapel e.n het transporteren van het gecondenseerde water naar het reservoir; het ontluchten van het water in het waterreservoir door het verhitten van het water tot koken; 5 het spuien van een gedeelte van het water in de koelmiddellus en het invoeren van de spuiïng in het reservoir voor het leveren van ten minste een gedeelte van de warmte voor de ontluchtingsstap; het verwijderen van een gedeelte van het 10 ontluchte waterruit het reservoir en het zuiveren van dit verwijderde gedeelte door het verwijderen van gesuspendeerde en opgeloste vaste stoffen daaruit; en het toevoegen van het gezuiverde water aan de koelmiddellus in een mate voldoende om de gewenste 15 mate van koeImiddelstroom, welke doorgaat in warmte- wisselingsbetrekking met dé stapel, aan te houden, waarbij de hoeveelheid koelwaterspuiïng in het reservoir een funktie is van de mate, waarin gezuiverd water wordt toegevoegd aan de koelmiddellus, en voldoende is om een 20 aanvaardbaar niveau aan te houden van verontreinigingen in het circulerende koelwater.

12. Werkwijze volgens conclusie 11,met het kenmerk, dat de energie-inrichting een spuiklep omvat, welke de trap van het. spuien mogelijk maakt in 25 open stand en de trap van het spuien verhindert in gesloten stand, en de trap van het leveren van opmaakwater aan het reservoir omvat het transporteren van het gecondenseerde water aan het reservoir via een zich vertikaal uitstrekkende ontluchtingskolom met een opening 30 aan zijn boveneinde voor het ontvangen van het condensaat van de reactiegasstroom en een opening aan zijn ondereinde boven het water in het waterreservoir, waarbij de stoom, geproduceerd door het verhitten van water in het reservoir tot koken, opstijgt in de ontluchtingskolom, welke werkwijze 35 tevens omvat de trap van het besturen van de spuiklep door het aftasten van de lokatie van een stoom/vloeistof-grensvlak binnen de ontluchtingskolom, omvattende het sluiten van de klep, wanneer het stoom/vloeistofgrensvlak boven een bepaald niveau is, en het openen van de klep, 8120502 - 19 - wanneer het stoom/vloeistofgrensvlak beneden een bepaald niveau is.

13. Werkwijze volgens conclusie 12, m e t het . kenmerk, dat het aftasten van een lokatie van 5 een stoom/vloeistofgrensvlak omvat het aftasten van de temperatuur binnen de ontluchtingskolom en het besturen van het openen en sluiten van de genoemde klep als funktie daarvan. 8120502 V -20- u Amendement volgens PCT-artikel 19(1) Conclusies 1 tot 8 komen te vervallen en worden vervangen door nieuwe conclusies 9-13. Er komen geen vervangingsbladen in de plaats voor de blz. 12, 13, 1.4 en 15, aangezien alle conclusies i 5 deze bladzijden zijn komen te vervallen. De bijgesloten nieuwe bladzijden 16, 17, 18 en 19 bevatten de nieuwe conclusies 9-13. De nieuwe conclusies zijn zodanig opgestemd, dat deze in wezen overeenkomen met conclusies, verleend 10 in de voorrangsaanvragen U.S.S.N. 226.266 en 226.267, beide ingediend op 19 januari 1981. In elk van deze voorrangsaanvragen werden de Amerikaanse octrooien 3.982.962 en 4.120.787 als stand der techniek genoemd, en de oorspronke lijke conclusies werden met het oog op deze stand der 15 techniek geamendeerd. De nieuwe conclusies 9-13 van de onderhavige aanvrage verschillen van de oorspronkelijke conclusies als volgt: conclusie 9 is een combinatie van de oorspronkelijke conclusies 1, 2 en 3. Conclusie 10 is overeenkomstig 20 aan de oorspronkelijke afhankelijke conclusie 4, uitgezonderd dat deze nu afhangt van conclusie 9. De onafhankelijke conclusie 11 is dezelfde als de oorspronkelijke conclusie 5, maar met enkele extra beperkingen van de oorspronkelijk afhankelijke conclusies 6 en 8. De afhankelijke conclusie 25 12 is overeenkomstig aan de oorspronkelijk afhankelijke conclusie 6, uitgezonderd dat bepaalde beperkingen, oorspronkelijk in conclusie 6, nu zijn geïncorporeerd in de onafhankelijke conclusie 11, zoals boven genoemd. Ten slotte is de afhankelijke conclusie 13 identiek aan 30 de oorspronkelijke conclusie 7, uitgezonderd, dat deze afhangt van de nieuwe conclusie 12. 8120502