WO2014053656A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufspalten von wasser - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufspalten von wasser Download PDF

Info

Publication number
WO2014053656A1
WO2014053656A1 PCT/EP2013/070753 EP2013070753W WO2014053656A1 WO 2014053656 A1 WO2014053656 A1 WO 2014053656A1 EP 2013070753 W EP2013070753 W EP 2013070753W WO 2014053656 A1 WO2014053656 A1 WO 2014053656A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
nozzle
steam
oxidation
burner
oxidation chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/070753
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Rosenkranz
Simon Rosenkranz
Original Assignee
Manfred Rosenkranz
Simon Rosenkranz
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Manfred Rosenkranz, Simon Rosenkranz filed Critical Manfred Rosenkranz
Publication of WO2014053656A1 publication Critical patent/WO2014053656A1/de

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/04Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
    • C01B3/042Decomposition of water
    • C01B3/045Decomposition of water in gaseous phase
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Definitions

  • the invention describes a method for splitting water into hydrogen and oxygen, in particular for producing a flame which emerges from a burner nozzle, and a device therefor.
  • Renewable energy systems include: 1. Solar thermal and photovoltaic
  • Hydropower is relatively stable and subject to low load changes.
  • Biomass is a storable energy source and unfolds
  • the lignite-fired power plants have an enormous demand for mined lignite, usually in open pit mining. This technology is associated with large land use in landscapes, residential areas and existing infrastructures.
  • the object of the present invention is the splitting up of water into its two constituents, which can be provided in a simple way for further use.
  • the burner nozzle is fed, wherein in a mixing chamber in front of the nozzle the steam initially admixed a starting gas, but this is lowered after reaching the operating temperature to a minimum or turned off completely.
  • the hydrogen production and oxidation site is positioned in the facility to ensure optimal energy utilization.
  • water can be converted to hydrogen - hydrogen to electricity - electricity to hydrogen.
  • This process is used in micro-scale and large-scale industrial scale applications where heat is required for chemical, physical and biological processes. Likewise, this method and the associated device can be used in all thermal power plant applications.
  • Purified, demineralized surface water meets the technical requirements. For the storage of water commercial cisterns and containers with low demands can be used.
  • Island states which can only procure oil or gas at great expense, are able to procure the appropriate hydrogen energy systems at relatively low cost.
  • Electricity transmission networks can be reduced to a minimum, since the supply can always be carried out locally, locally.
  • the feasibility can be tested for pure economic aspects. In mountain regions, for example in the Alps, the decentralized generation of heat and energy, especially in the winter months, will lead to considerable security of supply and cost savings thanks to the new hydrogen hydrox technology.
  • FIG. 1 shows the entire process flow
  • a steam generator 1 superheated steam is provided and transported in a suitable piping system.
  • the medium is fed into a first nozzle 3, where interfering particles deposited and the medium partly adoptedvantt in a nozzle 3.1 and the temperature is maintained.
  • a Abieiter is marked.
  • the medium enters a second regulation unit 5, where the flow characteristics are adapted to the process.
  • the steam is fed to a second nozzle 6, treated and accelerated by a nozzle 6.1. At the same time the last suspended particles are removed. With 7 another Abieiter is marked.
  • a hydrocarbon-containing gas A via a Zündgasdüse 8.3 admixed and regulated, thus creating an energetically treated, flammable gas mixture.
  • the still cold gas is ignited and oxidized with the release of energy, creating the flame 8.6.
  • the Burner nozzle (8.5) prepares a flame image in which the thermolysis takes place.
  • the thermolysis of the water is triggered in the flame (8.6). No solid bodies or dusts help to thermolysis.
  • the energy flow or the resulting heat enters a heat exchanger 9 in a water return D and condenses to water in a conditioner 10. This is recycled to the steam generator 1 in the circuit. Furthermore, energy is supplied via the power supply C to the steam generator 1.
  • the hydrocarbon-containing gas is controlled down to a minimum or closed. After that the flame 8.6 and the whole process remain stable. A burn-back of the technical gas in the mixing chamber 8.1 is excluded by the flow behavior of the vapor.
  • thermolysis chamber 8.7 from the inside a heat-storing, heat-reflecting and heat-resistant material (heat storage reflectors) 8.8 incorporated.
  • This material also has the property of oxidation and reduction and thereby causes an optimal heat setting for the operation of the so-called hydro-burner 8.
  • variable heat storage reflectors (8.8) self-regulating the optimal temperature and pressure range is sought for the thermolysis. The technical steam must not fall below the preselected temperature and pressure parameters.
  • the formation of the ignitable hydrogen is formed only after leaving the nozzle 8.5 in the flame 8.6.
  • Air inlet openings 8.4 or the incoming medium (B) also contribute to process stability.
  • Insulating body 8.9 optimize the process temperature in the oxidation chamber 8.7 and the heat storage reflectors 8.8.
  • the performance of the oxidation chamber (8.7) can be adjusted to desired temperature and power ranges by varying the heat storage reflectors 8.8 and 8.9 the insulator. This adaptation can be extended by a steam nozzle 8.2 and a burner nozzle 8.5.
  • the oxidation chamber 8.7 is the place to carry out the controlled - controlled - thermolytic chain reaction of water in the circulatory system.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Hydrogen, Water And Hydrids (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Bei einem Verfahren zum Aufspalten von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, insbesondere zur Erzeugung einer Flamme (8.6), die aus einer Brennerdüse (8.5) austritt, soll überhitzter Wasserdampf durch zumindest eine Düse (3.1, 6.1, 8.2) hoch beschleunigt der Brennerdüse (8.5) zugeleitet werden, wobei in einer Mischkammer (8.1) vor der Düse (8.5) dem Wasserdampf anfänglich ein Zündgas (A) zugemischt, dieses jedoch nach Erreichen der Betriebstemperatur auf ein Minimum herabgeregelt bzw. ganz abgestellt wird.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufspalten von Wasser
Die Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Aufspalten von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, insbesondere zur Erzeugung einer Flamme, die aus einer Brennerdüse austritt, sowie eine Vorrichtung hierfür.
Stand der Technik
Auf Grund des stetig steigenden Energiebedarfs hat die regenerative Energieerzeugung an Bedeutung gewonnen. Zu den regenerativen Energiesystemen zählen unter anderem folgende: 1 . Solarthermie und Photovoltaik
2. Windkraft
3. Wasserkraft
4. Biomasse. Die fossilen Energieträger haben bereits die maximale Produktionskapazität überschritten und stellen für moderne Industriegesellschaften ein ökonomisches Risiko dar. Die Energieträger sind:
1 . Uran
2. Kohle
3. Erdöl
4. Erdgas Betrachtung der regenerativen Energieträger:
1 . Solarthermie und Photovoltaik entfalten ihre Wirkung ausschließlich auf der Grundlage der Sonnenintensität sowie der Tages- und Jahreszeit.
2. Windkraft entfaltet seinen energetischen Nutzwert unter Zustandekommen der notwendigen Wetterlage. Die
Geräuschemissionen, der Flächenverbrauch sowie lange Energie- Transportwege, erfordern hohe Investitionen.
Wasserkraft ist relativ stabil und unterliegt geringen Lastwechsel.
Biomasse ist ein speicherfähiger Energieträger und entfaltet
Nutzwert unter Berücksichtigung von Kraft-Wärme-Kopplung.
Nachteile der aktuellen fossilen Energieträger
· Für die Erkundung (Exploration) und Förderung von Gas und Öl sind hohe materielle, logistische, finanzielle und personelle Aufwendungen notwendig. Die Förderung dieser Energieträger stellt für das Personal ein gesundheitliches und für die Inhaber ein finanzielles Risiko dar. Die chemische Zusammensetzung der Energieträger, insbesondere Erdöl, bergen ein hohes Umweltgefährdungspotenzial für Fischerei, Tourismus und Lebensmittelindustrie. • Die Kernkraft mit ihren hohen physikalischen Leistungen ist selbst bei höchsten Sicherheitsstandards im Hinblick auf verschiedene Störfälle von einer enormen Unsicherheit sowie erheblichen Risiken geprägt. Die Entsorgung der entstanden und vorhandenen Abfälle ist weltweit nicht gelöst.
• Die Braunkohlekraftwerke haben einen enormen Bedarf an geförderter Braunkohle, in der Regel im Tagebau Abbau. Diese Technologie geht einher mit großem Flächenverbrauch bei Landschaften, Wohngebieten und vorhandenen Infrastrukturen.
In den meisten thermischen Kraftwerken dient Wasser als Wärmeträger und kann in den Leitungssystemen zur Wasserstoffbildung führen. Die hohen Drücke und Temperaturen erfordern einen sehr hohen Sicherheitsaufwand.
Der hohe Energiebedarf hat weltweit zu enormen Anstrengungen zur Erforschung der Wasserstoffherstellung geführt, da diese Ressource weltweit und unbegrenzt zur Verfügung steht. Die chemisch-physikalischen Eigenschaften von Wasserstoff und Sauerstoff können bei gezielter Anwendung im Hinblick auf die Technik als sicher eingestuft werden. Die Wasserstofftechnologie ist umwelttechnisch bedenkenlos.
Verfahren und Einrichtungen zur Herstellung von Wasserstoff weisen jedoch bisher verschiedene Nachteile auf. Die Elektrolyse von Wasser ist bei kleinen Mengen, die am häufigsten angewendete Produktionsmethode zur Herstellung von Wasserstoff. Große Mengen von Wasserstoff werden in sogenannten Wasserstoffkontaktöfen mit anschließender Kohlensäurewäsche hergestellt.
Bei modernen Brennstoffzellenfahrzeugen ist bisher die Speicherung von Wasserstoff bei einem Druck von 700 bar gelungen. Auf Grund des hohen Energieaufwandes zur Herstellung von Wasserstoff wird an solarthermischen Kraftwerken gearbeitet. Die Wasserstoffproduktion ist aus umwelttechnischen Argumenten lediglich mit regenerativen Energieträgern sinnvoll.
Um das Medium Wasserstoff in einen flüssigen, transportfähigen Zustand zu bringen, ist wiederum technischer und energetischer Aufwand zur Abkühlung nötig.
Aufgabe der Erfindung Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das aufspalten von Wasser in seine beiden Bestandteile, die auf einfachem Weg einer weiteren Nutzung zur Verfügung gestellt werden können.
Lösung der Aufgabe
Zur Lösung der Aufgabe führt, dass überhitzte Wasserdampf durch zumindest eine Düse hoch beschleunigt der Brennerdüse zugeleitet wird, wobei in einer Mischkammer vor der Düse dem Wasserdampf anfänglich ein Zündgas zugemischt, dieses jedoch nach Erreichen der Betriebstemperatur auf ein Minimum herabgeregelt bzw. ganz abgestellt wird.
Nähere Einzelheiten und Besonderheiten werden in den Unteransprüchen beschrieben. Es handelt sich um ein Verfahren und eine Einrichtung zur kontrolliert, geregelten, thermolytischen Kettenreaktion von Wasser im Kreislaufsystem, in mobilen, dezentralen und stationären Einrichtungen, mit dem Ziel der Erzeugung von Wärme und elektrischen Strom. Ebenso lässt sich die erzeugte Energie in energiespeicherfähigen sowie fließfähigen Medien speichern. Die erzeugte Energie ist in beweglichen Antrieben umsetzbar. Mit der Anwendung dieser Erfindung werden die zuvor beschriebenen Nachteile weitestgehend ausgeschlossen, ihre Vorteile werden jedoch zur maximalen Anwendung gebracht. Als Energieträger dient ganz gewöhnliches, entmineralisiertes Wasser. Der Transport bzw. die Speicherung des Wassers findet in gewöhnlichen Rohrleitungssystemen, Tanksystemen statt. Der Wasserstoff selbst wird direkt am Gebrauchsort verbrannt (oxidiert). Abgase in Form von C02, NO, NO2 und SO2 werden hierbei komplett vermieden.
Der Wasserstoffherstellungs- und Oxidationsort ist in der Einrichtung so positioniert, dass eine optimale energetische Auslastung gewährleistet ist.
Mit diesem Verfahren wird ein wesentlich verbesserter, thermischer und elektrischer Wirkungsgrad gegenüber den bisherigen Verfahren erzielt. Grundsätzlich kann Wasser in Wasserstoff - Wasserstoff in Elektrizität - Elektrizität in Wasserstoff umgewandelt werden.
Speicherung und Transport von Wasserstoff werden durch diese Erfindung vermieden.
Dieses Verfahren wird in Mikroanlagen und Großanlagentechnik im industriellen Maßstab, bei denen Wärme für chemische, physikalische und biologische Prozesse notwendig ist, angewendet. Ebenso ist dieses Verfahren und die dazugehörige Einrichtung in allen thermischen Kraftwerksanwendungen einsetzbar.
Umsetzung der Erfindung
Bestehende thermische Kraftwerke können mit einem relativ geringen Aufwand auf diese Art von Wärmeerzeugung umgerüstet werden. Dieser geringe Aufwand beruht darauf, dass bestehende Infrastrukturen, wie Dampferzeuger, Rohrleitungssysteme, Mess-, Steuer- und Regeltechnik sowie Schaltzentralen weiterhin genutzt werden. Umgerüstet werden lediglich die Dampferzeuger auf die neue Oxidationstechnologie. Ein Verbrauch von Wasser wird bei der Anwendung dieser Technologie vermieden. Der bei der Oxidation von Wasserstoff resultierende hoher Wirkungsgrad entsteht aus der hohen Oxidationswärme und ist besonders interessant für Gasturbinen.
In großen Transportmitteln, wie Schiffen ist diese Technologie auf Grund der Verfügbarkeit von Wasser ein sehr geeignetes Einsatzfeld.
Der Einsatz von Trinkwasser ist nicht erforderlich. Gereinigtes, entmineralisiertes Oberflächenwasser erfüllt die technischen Anforderungen. Für die Speicherung von Wasser können handelsübliche Zisternen und Behälter mit geringen Ansprüchen genutzt werden.
Weitere Anwendungsfelder im industriellen Maßstab sind die Chemie- und Pharmaindustrie, Metall- und Elektroindustrie, Lebensmittelindustrie, der Maschinenbau und Fahrzeugbau sowie die Bauindustrie.
Die kompakte Bauweise der Einrichtung und das Kreislaufsystem des Wassers machen Verrohrungssysteme in größeren Immobilien überflüssig.
Inselstaaten, die nur mit großem Aufwand Öl oder Gas beschaffen können, werden in die Lage gesetzt, die zu ihnen passenden Wasserstoff- Energiesysteme mit relativ geringen Kosten zu beschaffen.
Stromübertragungsnetze können auf ein Minimum reduziert werden, da die Versorgung immer direkt vor Ort, dezentral, durchgeführt werden kann. Die Durchführbarkeit kann nach reinen ökonomischen Aspekten geprüft werden. In Bergregionen, zum Beispiel in den Alpen, wird die dezentrale Wärme- und Energieerzeugung gerade in den Wintermonaten durch die neue Wasserstoff- Hydroxtechnologie zu einer erheblichen Versorgungssicherheit sowie einer Kostenersparnis führen.
Die durch Hurrikans, Taifunen und Erdbeben gefährdeten Gebiete erhalten ebenfalls eine wesentlich sichere Wärme- und Energieversorgung.
Beschreibung der Erfindung
In Fig.1 ist der gesamte Prozessverlauf dargestellt:
In einem Dampferzeuger 1 wird überhitzter Wasserdampf bereitgestellt und in einem geeigneten Rohrleitungssystem transportiert. Über eine automatisch dosierbare Reguliereinheit 2 wird das Medium in einen ersten Leitapparat 3 geführt, wo störende Partikel abgeschieden und das Medium in einer Düse 3.1 vorbeschleunigt sowie die Temperatur aufrecht erhalten wird. Mit 4 ist ein Abieiter gekennzeichnet. Das Medium betritt eine zweite Reguliereinheit 5, wo die Strömungseigenschaften dem Prozess angepasst werden. Der Wasserdampf wird einem zweiten Leitapparat 6 zugeführt, aufbereitet und durch eine Düse 6.1 beschleunigt. Gleichzeitig werden die letzten Schwebpartikel entfernt. Mit 7 ist ein weiterer Abieiter gekennzeichnet.
Der Dampf durchströmt nun eine Düse 8.2 und tritt anschließend in eine Mischkammer 8.1 ein. Ausschließlich beim Anfahren des Systems wird hier ein kohlenwasserstoffhaltiges Gas A über eine Zündgasdüse 8.3 beigemischt und einreguliert, somit entsteht ein energetisch aufbereitetes, zündfähiges Gasgemisch. Dieses wird durch eine Brennerdüse 8.5 in eine Oxidationskammer 8.7 übergeleitet. Das noch kalte Gas wird gezündet und oxidiert unter Freisetzung von Energie, wodurch die Flamme 8.6 entsteht. Die Brennerdüse (8.5) bereitet ein Flammbild vor, in dem die Thermolyse stattfindet. Die Thermolyse des Wassers wird in der Flamme (8.6) zur Auslösung gebracht. Keine festen Körper bzw. Stäube dienen der Unterstützung zur Thermolyse.
Der Energiestrom bzw. die entstehende Wärme betritt in einem Wasserrücklauf D einen Wärmetauscher 9 und kondensiert zu Wasser in einem Aufbereiter 10. Dieses wird im Kreislauf zum Dampferzeuger 1 zurückgeführt. Ferner wird Energie über die Energieversorgung C dem Dampferzeuger 1 zugeleitet.
Nach Erreichen der Betriebstemperatur der Oxidationskammer 8.7 wird das kohlenwasserstoffhaltige Gas auf ein Minimum herabgeregelt bzw. verschlossen. Danach bleibt die Flamme 8.6 und der gesamte Prozess stabil. Ein Rückbrand des technischen Gases in die Mischkammer 8.1 ist durch das Strömungsverhalten des Dampfes ausgeschlossen ist.
In der Oxidationskammer 8.7 ist von innen ein wärmespeicherndes, wärmereflektierendes und wärmebeständiges Material (Wärmespeicherreflektoren) 8.8 eingearbeitet. Dieses Material hat ebenso die Eigenschaft zur Oxidation und Reduktion und bewirkt dadurch einen optimalen Wärmeeinstellpunkt für den Betrieb des so bezeichneten Hydrox-Brenners 8. Mit den variablen Wärmespeicherreflektoren (8.8) wird für die Thermolyse selbstregelnd deren optimaler Temperatur- und Druckbereich angestrebt. Der technische Dampf darf die vorgewählten Temperatur- und Druckparameter nicht unterschreiten.
Die Herausbildung des zündfähigen Wasserstoffs entsteht erst nach Verlassen der Düse 8.5 in der Flamme 8.6. Lufteintrittsöffnungen 8.4 bzw. das eintretende Medium (B) tragen ebenfalls zur Prozessstabilität bei. Isolierkörper 8.9 optimieren die Prozesstemperatur in der Oxidationskammer 8.7 und der Wärmespeicherreflektoren 8.8. Die Leistungsfähigkeit der Oxidationskammer (8.7) kann durch Variationen der Wärmespeicherreflektoren 8.8 sowie der Isolierkörper 8.9 auf gewünschte Temperatur- und Leistungsbereiche angepasst werden. Diese Anpassung kann durch eine Dampfdüse 8.2 und eine Brennerdüse 8.5 erweitert werden.
Die Oxidationskammer 8.7 ist der Ort zur Durchführung der kontrolliert - geregelten - thermolytischen Kettenreaktion von Wasser im Kreislaufsystem.
Auf Grund der sehr guten Leistungsergebnisse kann auf die Verwendung von Festkörpern und Pulvern mit Metallcharakter verzichtet werden, wobei die Prozessstabilität und Prozesssicherheit erheblich zunehmen.
Durch starke Erhöhung des Dampfvolumenstromes kann der Prozess schlagartig abgebrochen werden.

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Aufspalten von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff, insbesondere zur Erzeugung einer Flamme (8.6), die aus einer Brennerdüse (8.5) austritt, dadurch gekennzeichnet, dass überhitzte Wasserdampf durch zumindest eine Düse (3.1 , 6.1 , 8.2) hoch beschleunigt der Brennerdüse (8.5) zugeleitet wird, wobei in einer Mischkammer (8.1 ) vor der Düse (8.5) dem Wasserdampf anfänglich ein Zündgas (A) zugemischt, dieses jedoch nach Erreichen der Betriebstemperatur auf ein Minimum herabgeregelt bzw. ganz abgestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der überhitzte Wasserdampf durch die hohe Beschleunigung in Wasserstoff und Sauerstoff (Thermolyse) zerlegt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermolyse in der Mischkammer (8.1 ) durch die Zugabe von Zündgas (A) über eine Düse (8.3) vorbereitet wird und keine weiteren Zuschläge benötigt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Thermolyse in einer Oxidationskammer (8.7) gestartet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Oxidationskammer (8.7) Gase (B) über eine Luftzufuhr (8.4) eingeleitet werden, womit Oxidation und Reduktion geregelt werden.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Wasserdampf durch mindestens zwei Düsen (3.1 , 6.1 , 8.2) beschleunigt und dabei geregelt wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptanteil der Energie der Flamme (8.6) des Oxidations-Brenners (8) einem Verbraucher/Wärmetauscher (9/10) zur Verfügung gestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie des Wärmetauschers (9) teilweise einem Dampferzeuger (1 ) zur Verfügung gestellt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein entstehende Kondensationswasser aus dem Wärmetauscher (9) durch eine Leitung (D) über eine Speisewasseraufbereitung (10) dem Dampferzeuger (1 ) zur Verfügung gestellt wird.
10. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 4-9, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationskammer (8.7) einen Dampferzeuger (1 ) mit Energie versorgt.
1 1 . Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach wenigstens einem der Ansprüche 1 -10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Dampferzeuger (1 ) über zumindest eine Düse (3.1 ,6.1 ,8.2) mit einer Brennerdüse (8.5) in Verbindung steht.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der der Dampferzeuger (1 ) ein Großraum-Dampferzeuger (Hollandkessel) ist und über eine integrierte Überhitzung dem Dampfsystem überhitzten Wasserdampf zur Verfügung stellt.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass dem Dampferzeuger (1 ) ein gestaffeltes Düsensystem in den Leitapparaten (3, 6) nachfolgt
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Leitapparat (3, 6) eine Düse (3.1 , 6.1 ) beinhaltet und von einem Heizmantel umfangen ist, sowie einen Abieiter (4, 7) besitzt.
15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 1 -14, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerdüse (8.5) eine Mischkammer (8.1 ) zugeordnet ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass in die Mischkammer eine Dampfdüse (8.2) einmündet.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass in die Mischkammer (8.1 ) eine Zündgasdüse (8.3) einmündet.
18. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 1 -17, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennerdüse (8.5) in eine Oxidationskammer (8.7) einmündet.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationskammer (8.7) zumindest eine Lufteintrittsöffnung (8.4) aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass in der Oxidationskammer (8.7) Wärmespeicherreflektor (8.8) vorgesehen sind.
21 . Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeicherreflektoren (8.8) in ihrer Oberflächenstruktur die Wärmespeicherkapazität derartig erhöhen, dass durch Auswechseln der Düsen (8.2, 8.3, 8.5) die Leistung des Hydrox-Brenners (8) gesteigert werden kann.
22. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 19-21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationskammer (8.7) eine Austrittöffnung besitzt, die einen direkten Übergang zu einem Wärmetauscher (9) erlaubt.
23. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 20-22, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationskammer (8.7) Befestigungselemente besitzt, mit der die Wärmespeicherreflektoren (8.8) bei kürzester Stillstandzeit ausgetauscht werden können.
24. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 19-23, dadurch gekennzeichnet, dass die Oxidationskammer (8.7) spezielle Isolierkörper aufweist, die einen verlustarmen Energieübergang zum Wärmetauscher (9) gewährleisten.
25. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 19-24, dadurch gekennzeichnet, dass Hydrox-Brenner (8) eine Schnellwechseleinrichtung zu einem Leitapparat (6) aufweist.
26. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 19-25, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischkammer (8.1 ) und Oxidationskammer (8.7) zu mehreren Hydrox-Brennern (8) zusammengeschlossen werden können (Multiplikator).
PCT/EP2013/070753 2012-10-05 2013-10-04 Verfahren und vorrichtung zum aufspalten von wasser WO2014053656A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012109501 2012-10-05
DE102012109501.9 2012-10-05

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014053656A1 true WO2014053656A1 (de) 2014-04-10

Family

ID=49553651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/070753 WO2014053656A1 (de) 2012-10-05 2013-10-04 Verfahren und vorrichtung zum aufspalten von wasser

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE202013012162U1 (de)
WO (1) WO2014053656A1 (de)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3735341A1 (de) * 1987-10-19 1989-04-27 Alfons Ceslik Verfahren zum erzeugen von waermeenergie
DE10392525B4 (de) * 2002-04-11 2012-08-09 Richard A. Haase Verfahren, Prozesse, Systeme und Vorrichtung mit Wasserverbrennungstechnologie zur Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3735341A1 (de) * 1987-10-19 1989-04-27 Alfons Ceslik Verfahren zum erzeugen von waermeenergie
DE10392525B4 (de) * 2002-04-11 2012-08-09 Richard A. Haase Verfahren, Prozesse, Systeme und Vorrichtung mit Wasserverbrennungstechnologie zur Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
"Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry", 15 October 2011, WILEY-VCH VERLAG GMBH & CO. KGAA, Weinheim, Germany, ISBN: 978-3-52-730673-2, article PETER HÄUSSINGER ET AL: "Hydrogen, 2. Production", pages: 291 - 292, XP055097269, DOI: 10.1002/14356007.o13_o03 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE202013012162U1 (de) 2015-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2426236B1 (de) Verfahren und Energieträger-Erzeugungsanlage zum kohlendioxidneutralen Ausgleich von Erzeugungsspitzen und Erzeugungstälern bei der Erzeugung von elektrischer Energie und/oder zur Erzeugung eines kohlenwasserstoffhaltigen Energieträgers
DE102012214907B4 (de) Dampfkraftanlage zur Erzeugung von elektrischer Energie nach dem Oxyfuel-Verfahren
DE10392525B4 (de) Verfahren, Prozesse, Systeme und Vorrichtung mit Wasserverbrennungstechnologie zur Verbrennung von Wasserstoff und Sauerstoff
DE102021122661A1 (de) Integrierte Stromerzeugung und Speichersysteme
EP2100869B1 (de) Verfahren zur Herstellung von Methanol durch Verwertung von Kohlendioxid aus Abgasen fossil betriebener Energieerzeugungsanlagen
DE102012103458B4 (de) Anlage und Verfahren zur ökologischen Erzeugung und Speicherung von Strom
DE112005000402T5 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Wasserstoffproduktion
EP3052435B1 (de) Verfahren zur speicherung von elektrischer energie
DE202010012734U1 (de) Energieträger-Erzeugungsanlage zum kohlendioxidneutralen Ausgleich von Erzeugungsspitzen und Erzeugungstälern bei der Erzeugung von elektrischer Energie und/oder zur Erzeugung eines kohlenwasserstoffhaltigen Energieträgers
DE102009007567A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Methanol durch Verwertung von Kohlendioxid aus Abgasen fossil betriebener Energieerzeugungsanlagen
DE2503367A1 (de) Verfahren zur umwandlung von kohle und wasser in wenigstens einen kohlenwasserstoff und anordnung zur durchfuehrung eines solchen verfahrens
DE102012005023A1 (de) Anordnung und Verfahren zur autonomen Bereitstellung von Elektrizität über Wasserstoff
DE102015005940B4 (de) Verfahren zur Integration regenerativ erzeugten Stroms in ein Stromnetz unter Nutzung von Kohlenmonoxid
DE102010013660A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Speicherung von Energie
WO2014000737A1 (de) Verfahren und einrichtung zur speicherung von elektroenergie
DE102012103703A1 (de) Solarthermie/Kombinationszyklus-Hybridkraftwerk und Solarreformer zur Verwendung darin
DE102009014026A1 (de) Verfahren zur Erzeugung thermischer Energie
DE102012013363B4 (de) Energiespeicheranlage und Druckgasbehälter dafür
DE102020002774A1 (de) Verfahren zur Erzeugung von thermischer Energie und von Grundchemikalien mittels aluminothermischer Reaktion
DE102012013076A1 (de) Verfahren zur indirekten Stromspeicherung und zur Stromrückspeisung mit nur einem Fluid als Arbeits-, Kühl- und Speichermittel im Kreisprozess
WO2014053656A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufspalten von wasser
EP2784288A1 (de) Kraftwerksanlage und Verfahren zum Erzeugen von elektrischem Strom
DE102015003680A1 (de) Treibstoff-Produktionsanlage für Kraftwerke
EP4148104A1 (de) Verfahren zur herstellung eines klimaneutralen brennstoffs und system zur durchführung des verfahrens
DE202016006700U1 (de) Carbonfaser

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13788898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: FESTSTELLUNG EINES RECHTSVERLUSTS NACH REGEL 112(1) EPUE (EPA FORM 1205A VOM 31.08.2015)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13788898

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1