Beitrag zur Brenngaserzeugung mittels Dampfreformierung von Heizöl EL schwefelarm für die Nutzung in Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzellen

Zur Erzeugung eines wasserstoffreichen Gases aus kohlenwasserstoffhaltigen Ausgangstoffen können verschiedene Verfahren genutzt werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird der Ansatz der Dampfreformierung von Heizöl EL schwefelarm betrachtet. Die Dampfreformierung bietet im Vergleich zu anderen Reformierungsverfahren den höchsten Wasserstoffanteil im Produktgas. Dies ist insbesondere für den Einsatz in Brennstoffzellenanwendungen von Bedeutung, da hierdurch ein hoher Brennstoffumsatz in der Brennstoffzelle ermöglicht wird und somit hohe Systemwirkungsgrade erreicht werden können. Allerdings ist die Reaktion endotherm, so dass bei einer kontinuierlichen Prozessfiihrung stetig Wärme zugeführt werden muss.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde das Reaktorkonzept eines katalytisch beschichteten Plattenwärmeübertragers untersucht, in dem die endotherme Dampfreformierung und eine exotherme Verbrennungsreaktion direkt thermisch gekoppelt sind. Zur Auswahl von geeigneten Katalysatoren sowohl für die katalytische Verbrennung als auch für die Dampfreformierung von Heizöl EL schwefelarm wurde ein Katalysatorscreening durchgefiihrt. Anschließend erfolgte die Umsetzung im beschichteten Plattenwärmeübertrager. Die Ergebnisse zeigen, dass der aufgebaute Reaktor im gesamten Leistungsbereich von 4 kW bis lOkW thermischer Brennstoffleistung für den Einsatz in einem Brennstoffzellensystem geeignet ist.