DE19956378A1 - Verfahren zum Einbringen von verschiedenen gasförmigen und/oder flüssigen Betriebsstoffen in einen Reaktionsraum - Google Patents
Verfahren zum Einbringen von verschiedenen gasförmigen und/oder flüssigen Betriebsstoffen in einen ReaktionsraumInfo
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Abstract
Ein Verfahren dient zum Einbringen von verschiedenen gasförmigen und/oder flüssigen Betriebsstoffen zur Reformierung eines Kohlenwasserstoffs in einen Reaktionsraum. Das Verfahren dient insbesondere zum Einbringen der Betriebsstoffe in einem Reformer zur Dieselreformierung. Den Betriebsstoffen wird dabei thermische Energie zugeführt. Einem ersten, gasförmigen Betriebsstoff wird thermische Energie zugeführt, welche ausreicht, einen zweiten, flüssigen Betriebsstoff, welcher anschließend in den Stoffstrom des ersten Betriebsstoffes eingebracht wird, wenigstens teilweise zu verdampfen. Danach wird im Gemisch aus erstem und zweiten Betriebsstoff thermische Energie zugeführt, welche ausreicht, einen dritten, flüssigen Betriebsstoff, welcher anschließend in den Stoffstrom aus erstem und zweitem Betriebsstrom eingebracht wird, wenigstens teilweise zu verdampfen. Danach wird das Gemisch aus den drei Betriebsstoffen dem Reaktionsraum zugeführt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen
von verschiedenen gasförmigen und/oder flüssigen Be
triebsstoffen zur Reformierung eines Kohlenwasser
stoffs in einen Reaktionsraum, nach der im Oberbegriff
von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem be
trifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens.
Der allgemeine Stand der Technik kennt verschiedenar
tige Aufbauten von Düsen oder Düsenelementen, welche
Betriebsstoffe in einen Reaktionsraum einbringen bzw.
eindosieren.
Verschiedene solcher Düsen sind dabei aus der Ein
spritztechnik von Verbrennungskraftmaschinen bekannt.
So beschreibt beispielsweise die DE 38 00 711 U1 einen
Venturi-Mischer zum Mischen von Gas und Luft für den
Einsatz in einem Verbrennungsmotor.
Die DE 27 39 206 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Verwir
belung eines Brennstoff/Luft-Gemischs, mit dem Ziel,
eine ideale Vermischung der beiden gasförmigen Be
triebsstoffe zu erreichen. In einem optionalen Aufbau
hiervon kann gleichzeitig eine dritte gasförmige Kom
ponente eingemischt werden.
Die nicht vorveröffentlichte DE 199 29 945.5-41 zeigt
eine Mischdüse, welche zwei ihr unabhängig voneinander
zugeführte Komponenten beim Einbringen in einen Reak
tor miteinander vermischt.
Im Rahmen eines "Solid Oxide Fuelcell (SOFC)"-Brenn
stoffzellensystems ist in der US 5,686,196 ein Aufbau
beschrieben, bei dem eine Mischung aus Wasserstoff und
Diesel hergestellt wird, welche dann durch einen Wär
metauscher und eine Entschwefelungseinrichtung gelei
tet wird. Vor dem Eintritt in den eigentlichen Refor
mer wird diesem Gemisch Wasser zugeführt.
Speziell bei Diesel, der als ein Gemisch aus vielen
Substanzen mit unterschiedlichen Siedepunkten anzuse
hen ist, tritt das zusätzliche Problem auf, daß es bei
ungenügender Verdampfung, beispielsweise durch zu ge
ringe Temperaturen, zu einer Rückstandsbildung von
hochsiedenden Kohlenwasserstoffen kommt. Diese Rück
stände führen dann zu einer Beeinträchtigung oder so
gar zu einem Verstopfen des Verdampfers bzw. Wärmetau
schers oder der Katalysatorstrukturen in dem Reformer.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Ein
bringen von verschiedenen gasförmigen und/oder flüssi
gen Betriebsstoffen zur Reformierung eines Kohlenwas
serstoffs mittels partieller Oxidation oder autother
mer Reformierung zu schaffen, welches die Produkte vor
der Zugabe in den Reaktionsraum als homogenes Gemisch
hoher Temperatur zur Verfügung stellt, und welches die
flüssigen Betriebsstoffe zu deren überwiegend größtem
Teil in einer gasförmigen Phase zur Verfügung stellen
kann. Außerdem ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vor
richtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustel
len.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch das Verfahren
mit den im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genann
ten Merkmalen gelöst.
Dadurch, daß gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren die
Zufuhr, das Mischen und das Erhitzen, durch die Zufuhr
von thermischer Energie, der jeweiligen Betriebsstoffe
in einer mehrstufigen Anordnung nacheinander erfolgt,
läßt sich ein ideal erhitztes, verdampftes und gut
durchmischtes Gemisch aus den drei Betriebsstoffen dem
Reaktionsraum zuführen. Dadurch, daß der jeweilige
Betriebsstoff bzw. das Gemisch aus Betriebsstoffen vor
der Zufuhr des nächsten Betriebsstoffs bereits durch
die Zufuhr von thermischer Energie erhitzt worden ist,
kann der jeweils zugeführte, flüssige Betriebsstoff
sofort nach dessen Einbringen in den Stoffstrom Ener
gie aus dem jeweiligen Stoffstrom aufnehmen und dabei
wenigstens teilweise verdampfen. Durch diese mehrstu
fige Anordnung kann erreicht werden, daß der entspre
chende Kohlenwasserstoff, insbesondere Diesel, sofort
auf eine sehr hohe Temperatur, bei Diesel beispiels
weise wenigstens 400°C, gebracht wird. Dadurch kann
vermieden werden, daß es zu Rückstandsbildungen von
hochsiedenden Kohlenwasserstoffen kommt, welche in dem
System Verschmutzungen oder gar Verstopfungen verursa
chen könnten.
Durch das Einbringen des jeweiligen flüssigen Be
triebsstoffs, hier insbesondere Diesel und Wasser, in
den bereits sehr stark angewärmten Gasstrom, kann eine
sehr hohe Geschwindigkeit für die Zufuhr der jeweili
gen Betriebsstoffe in der jeweils gewünschten Zusam
mensetzungen realisiert werden. Diese hohe Geschwin
digkeit des Verfahrens zum Einbringen von verschiede
nen gasförmigen und/oder flüssigen Betriebsstoffen
ermöglicht es also, in besonders vorteilhafter Weise,
daß das System sehr schnell auf Anforderungen, wie
z. B. Lastwechsel oder dergleichen, zu reagieren ver
mag. Das dynamische Ansprechverhalten eines Systems
zur Reformierung eines Kohlenwasserstoffs wird durch
das erfindungsgemäße Verfahren zum Einbringen von ver
schiedenen gasförmigen und/oder flüssigen Betriebs
stoffen in vorteilhafter Weise erhöht.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist
durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von An
spruch 10 näher definiert.
Durch den Aufbau mit zwei Wärmetauschern und wenig
stens zwei in Strömungsrichtung des Stoffstroms je
weils hinter den Wärmetauschern angeordneten Mischdü
sen ist eine sehr einfache und kompakte Realisierung
einer Vorrichtung zur Durchführung des oben beschrie
benen Verfahrens möglich.
Durch diesen einfachen und sehr störungsunanfälligen
Aufbau mittels einfacher Wärmetauscher und Mischdüsen
wird eine robuste Anordnung erreicht. Die Anordnung
kann in ihrer Abmessung und in dem in ihr enthaltenen
Volumen so günstig und klein ausgeführt werden, daß
sie die besonders vorteilhaften Auswirkungen auf die
Dynamik des Gesamtsystems, welche sich durch das oben
genannte Verfahren ergeben, zusätzlich zu unterstützen
vermag.
In einer besonders günstigen Ausführungsform des er
findungsgemäßen Verfahrens und der dazugehörigen Vor
richtung, welches in den Unteransprüchen 4 und 11 be
schrieben ist, wird der jeweilige flüssige Betriebs
stoff beim Einbringen in den Stoffstrom zerstäubt.
Dies kann beispielsweise durch entsprechende Mischdü
sen erfolgen, welche eine Verengung für den sie durch
strömenden Stoffstrom vorsehen, wobei die Zufuhr des
einzubringenden flüssigen Stoffs im Bereich dieser
Verengung des durchströmten Querschnitts erfolgt.
Dadurch läßt sich eine sehr feine Zerstäubung des zu
geführten flüssigen Betriebsstoffs mit einer gleich
zeitigen sehr guten Durchmischung der beiden Stoffe
erreichen. Durch den bereits vorgewärmten Gasstrom
kann der zugeführte flüssige Betriebsstoff damit sehr
schnell und auf einer sehr kurzen zu durchströmenden
Weglänge zu seinem wenigstens annähernd größten Teil
verdampfen. Außerdem ergeben sich hierdurch weitere
Vorteile bezüglich der Dynamik eines mit dem Verfahren
arbeitenden Gesamtsystems, sowie der möglichst homoge
nen Durchmischung der Betriebsstoffe und der rück
standsfreien Zufuhr dieser Betriebsstoffe in den Reak
tionsraum.
Prinzipiell ist es selbstverständlich auch angedacht,
das erfindungsgemäße Verfahren wie auch die Vorrich
tung für den Einsatz von mehr als drei Betriebsstoffen
entsprechend zu erweitern, was sich beispielsweise
durch einen modularen Aufbau ohne weiteres realisieren
läßt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildun
gen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Un
teransprüchen und aus dem anhand der Zeichnung nach
folgend dargestellten Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Aufbau zur Bereitstellung eines Dreikom
ponentengemischs für einen Reformer; und
Fig. 2 den Bereich II in Fig. 1 in einer detaillier
teren Darstellung.
Fig. 1 zeigt eine prinzipmäßige Darstellung der Vor
richtung wie sie zur Durchführung des Verfahrens zum
Einbringen von verschiedenartigen gasförmigen und/oder
flüssigen Betriebsstoffen zur Reformierung eines Koh
lenwasserstoffs in einem Reaktionsraum 1 bzw. einem
Reformer 1 vorgesehen ist. Die Vorrichtung läßt sich
dabei für verschiedenartige Anwendungszwecke einset
zen, ist jedoch insbesondere für die Bereitstellung
der Betriebsstoffe bei der Dieselreformierung mittels
partieller Oxidation oder autothermer Reformierung für
die Erzeugung von wasserstoffhaltigem Gas für ein On
board-Brennstoffzellensystem gedacht.
Über ein erstes Leitungselement 2 wird ein gasförmiger
Betriebsstoff 3, hier insbesondere Luft, einem Wärme
tauscher 4 zugeführt. Bei dem Wärmetauscher 4 kann es
sich beispielweise um einen Kreuzstromwärmetauscher in
Plattenbauweise handeln, welcher gemäß den durch die
Pfeile 4a, 4b symbolisierten Anschlußelementen von
einem Heizmedium durchströmt wird. In dem Wärmetau
scher 4 wird der gasförmige Betriebsstoff 3 auf eine
Temperatur erhitzt, welche oberhalb der Siedetempera
tur eines zweiten, flüssigen Betriebsstoffs 5 liegt.
Dieser flüssige Betriebsstoff 5, hier insbesondere
Diesel, wird in einer Mischdüse 6, welche in Strö
mungsrichtung des gasförmigen Betriebsstoffs 3 hinter
dem Wärmetauscher 4 angeordnet ist, in den Stoffstrom
des gasförmigen Betriebsstoffs 3 eingebracht. Durch
den entsprechenden Aufbau der Mischdüse 6, auf den
später noch näher eingegangen wird, wird der flüssige
Betriebsstoff 5 in dem Gasstrom des Betriebsstoffs 3
verteilt und kann durch die über den Wärmetauscher 4
dem gasförmigen Betriebsstoff 3 zugeführte Energie in
dem Stoffstrom wenigstens teilweise verdampfen.
An die Mischdüse 6 schließt sich ein weiteres Lei
tungselement 7 an. In diesem Leitungselement 7 kann
beispielsweise die angesprochene Verdampfung des ein
gebrachten flüssigen Betriebsstoff 5 erfolgen. Um die
Dynamik bzw. das dynamische Ansprechverhalten des Ge
samtsystems möglichst ideal zu gestalten, ist das Lei
tungselement 7 in möglichst kurzer Länge ausgeführt,
was überwiegend durch den später noch beschriebenen
Aufbau der Mischdüse 6 ermöglicht wird.
Nach dem kurzen Leitungselement 7 tritt der Stoff
strom, welcher nun ein Gemisch aus dem gasförmigen
Betriebsstoff 3 und dem flüssigen, mittlerweile zu
seinem wenigstens annähernd größten Teil verdampften
Betriebsstoff 5 ist, in einen weiteren Wärmetauscher 8
ein. Auch dieser Wärmetauscher 8 wird von einem ent
sprechenden Heizmedium durchströmt wie dies durch die
Pfeile 8a, 8b, welche die Anschlußelemente des Wärme
tauschers 8 symbolisieren, angedeutet ist.
In dem Wärmetauscher 8 erfolgt wieder die Zufuhr von
thermischer Energie zu dem Gemisch aus den Betriebs
stoffen 3 und 5. Diese werden auf eine Temperatur ge
bracht, welche oberhalb der Siedetemperatur eines in
Strömungsrichtung nach dem Wärmetauscher 8 einzubrin
genden dritten, flüssigen Betriebsstoffs 9, hier ins
besondere Wasser, liegt. In dem Wärmetauscher 8 werden
dabei gegebenenfalls noch verbleibende flüssige Antei
le des zweiten Betriebsstoffs 5 in dem Stoffstrom end
gültig verdampft, so daß der flüssige Betriebsstoff 9
wiederum in einen Gasstrom eingebracht wird. Auch das
Einbringen des Betriebsstoffs 9 erfolgt über eine
Mischdüse 10, die in ihrem später noch zu beschreiben
den Funktionsprinzip der Mischdüse 6 entspricht. In
der Mischdüse 10 und dem sich daran anschließenden
Leitungselement 11 finden prinzipmäßig die gleichen
Vorgänge wie in der Mischdüse 6 und dem Leitungsele
ment 7 statt.
An das Leitungselement 11 kann sich dann unmittelbar
der Reaktionsraum 1 anschließen oder es kann, wie in
Fig. 1 dargestellt, ein weiterer, optionaler Wärmetau
scher 12 eingesetzt sein, welcher auch wiederum von
einem Heizmedium, gekennzeichnet durch die Anschluße
lemente 12a, 12b, durchströmt wird, und in dem das
Gemisch aus den Betriebsstoffen 3, 5 und 9 weiter
überhitzt werden. An diesen optionalen Wärmetauscher
12 schließt sich dann ein weiteres Leitungselement 13
an, durch welches das erhitzte Gemisch aus den Be
triebsstoffen 3, 5 und 9 in den Reaktionsraum 1 einge
leitet wird.
In dem Reaktionsraum 1 findet dann in an sich bekann
ter Art und Weise eine partielle Oxidation oder eine
autotherme Reformierung des eingebrachten Kohlenwas
serstoffs, hier insbesondere Diesel, statt. Das bei
der Reformierung durch eine Wasser-Gas-Shiftreaktion
entstehende wasserstoffhaltige Gas dient dann zur Wei
terverwendung in einem hier nicht dargestellten System
zur Stromerzeugung, wie z. B. einem Brennstoffzellensy
stem.
Um das wasserstoffhaltige Gas aus der Reformierung in
dem Reaktionsraum 1 auf ein für die Brennstoffzelle
gut verträgliches Temperaturniveau, wie z. B. ca. 80°C
bei Verwendung einer PEM-Brennstoffzelle, zu bringen,
wird das Gas entsprechend rückgekühlt. Abfallprodukte
der Reformierung, wie Kohlenmonoxid oder Reste an Koh
lenwasserstoff werden thermisch zersetzt bzw. ver
brannt. Die dabei entstehende Wärme, wie auch die Wär
me, welche im Rahmen der Rückkühlung zurückgewonnen
wird, kann wiederum auf das Heizmedium übertragen und
so den zwei bis drei Wärmetauschern 4, 8, (12) in der
Vorrichtung zum Einbringen der Betriebsstoffe zuge
führt werden. Bei sinnvoller Gestaltung dieser Wärme
rückkopplung in dem Gesamtsystem, z. B. durch mehrere
Teilkreisläufe für das Heizmedium mit dem jeweiligen
Wärmetauscher 4, 8 (12) angepaßten Temperaturniveau,
kann so ein sehr hoher Wirkungsgrad des Gesamtsystems
mit sehr geringen thermischen Verlusten erreicht wer
den.
Fig. 2 zeigt nun den Aufbau einer der für das mehrstu
fige Einbringen der Betriebsstoff 3, 5, 9 erforderli
chen Stufe. Kernstück ist hierbei der Wärmetauscher 8,
welcher zwischen den beiden Mischdüsen 6, 10 angeord
net ist.
Die prinzipmäßige Schnittdarstellung durch die Dosier
stufe gemäß II in Fig. 1 zeigt eine Eintrittsöffnung
14, durch welche der gasförmige Betriebsstoff 3, wel
cher aus dem Wärmetauscher 4 kommt, in die Mischdüse 6
gelangt und diese durchströmt. Die Mischdüse 6 hat
dabei die Aufgabe, die flüssige Komponente 5 in mög
lichst fein zerstäubter und gleichmäßig verteilter
Form in den Stoffstrom des Betriebsstoffs 3 einzubrin
gen. Prinzipiell sind hier sämtliche an sich bekannten
Arten von Mischdüsen 6 denkbar, welche diese Aufgabe
zu erfüllen vermögen.
Gemäß Fig. 2 ist die Mischdüse 6 als eine Art Venturi-
Düse aufgebaut. Der von dem Gasstrom des Betriebs
stoffs 3 zu durchströmende Querschnitt weist dabei
eine Querschnittsverengung 15 auf. Im Bereich dieser
Querschnittsverengung 15 wird über ein Leitungselement
16 der flüssige Betriebsstoff 5 zugeführt. Die Zufuhr
des Betriebsstoffs 5 kann dabei entweder über eine
Fördereinrichtung (nicht dargestellt), über die
Schwerkraft oder über eine Selbstansaugung durch den
von dem durch die Mischdüse 6 strömenden Betriebsstoff
3 erzeugten Unterdruck aufgrund der Querschnittsveren
gung 15, erfolgen.
Der flüssige Betriebsstoff 5 wird dabei in der Misch
düse 6 von dem erhitzten Gasstrom des Betriebsstoffs 3
mitgerissen und der flüssige Betriebsstoff 5 verteilt
sich sehr fein in dem Gasstrom des Betriebsstoffs 3.
Durch die in dem Gasstrom des Betriebsstoffs 3 mitge
führte thermische Energie kommt es zu einem Verdampfen
des flüssigen Betriebsstoffs 5 in der Mischdüse 6 und
dem daran angeschlossenen Leitungselement 7. In dem
hier als Plattenwärmetauscher ausgeführten Wärmetau
scher 8 wird also ein Gemisch aus dem Betriebsstoff 3
und dem Betriebsstoff 5 eintreten, welches den Be
triebsstoff 5 bereits zu seinem annähernd größten Teil
als verdampften, gasförmigen Betriebsstoff 5 aufweist.
Der Wärmetauscher 8 wird über die Anschlußelemente 8a,
8b mit Heizmedium versorgt. Dabei tritt das heiße
Heizmedium durch das Anschlußelement 8a in den Wärme
tauscher 8 ein und verläßt diesen, nachdem es einen
Großteil seiner thermischen Energie an den Stoffstrom
aus den Betriebsstoffen 3 und 5 abgegeben hat, wieder
durch das Anschlußelement 8b. Das Stoffgemisch aus den
Betriebsstoffen 3 und 5 wird in dem Wärmetauscher 8
erwärmt und eventuell in ihrer flüssigen Phase in dem
Gemisch zurückgebliebene Tröpfchen des Betriebsstoffs
5 werden in dem Wärmetauscher 8 verdampft.
Beim Verlassen des Wärmetauschers 8 gelangt der gas
förmige Stoffstrom aus den Betriebsstoffen 3 und 5 in
die Mischdüse 10, welche ebenfalls eine Querschnitts
verengung 17 und ein Leitungselement 18 zur. Zufuhr des
flüssigen Betriebsstoffs 9 in den Bereich dieser Quer
schnittsverengung 17 aufweist. Der hier zugeführte
flüssige Betriebsstoff 9 wird dabei ebenfalls fein
verteilt und kann aufgrund der durch den Wärmetauscher
8 zugeführten thermischen Energie in dem Stoffstrom
aus den Betriebsstoffen 3 und 5 verdampfen. Das Ge
misch aus den Betriebsstoffen 3, 5, 9 gelangt dann
durch das Leitungselement 11 zu einer Austrittsöffnung
19 und zu dem Reaktionsraum 1.
Bei dem Betriebsstoff 9 handelt es sich dabei insbe
sondere um Wasser, welches dann in dem sich an die
Mischstufe gemäß II in Fig. 1 direkt, oder über den
weiteren optionalen Wärmetauscher 12 anschließenden
Reaktionsraum I unter Anwesenheit eines Katalysators
für eine Wasser-Gas-Shiftreaktion sorgt, welche die
Erzeugung des wasserstoffhaltigen Gases aus dem Koh
lenwasserstoff ermöglicht.
Durch den entsprechenden Aufbau mit den Mischdüsen 6,
10 und den Wärmetauschern 4, 8, (12) läßt sich so mit
tels eines sehr schnell ansprechenden bzw. reagieren
den Verfahrens die für die Reformierung erforderliche
Temperatur von 800 bis 1000°C bei ideal vermischten
zuzuführenden Komponenten erreichen.
Prinzipiell wäre es auch denkbar, in einer Ausfüh
rungsform der Erfindung als ersten Betriebsstoff 3
Wasserdampf oder ein Gemisch aus Wasserdampf und Luft
einzusetzen, um so das dynamische Ansprechverhalten
des entsprechenden Verfahrens zum Einbringen der Be
triebsstoffe weiter zu verbessern.
Für mehr als drei Betriebsstoffe kann die Mischstufe
gemäß II in Fig. 1 mehrfach verwendet werden. Dabei
lassen sich annähernd beliebig viele dieser Mischstu
fen zwischen ersten Wärmetauscher 4 und Reaktionsraum
1 bzw. dem Wärmetauscher 12 anordnen.
Claims (13)
1. Verfahren zum Einbringen von verschiedenen gasför
migen und/oder flüssigen Betriebsstoffen zur Re
formierung eines Kohlenwasserstoffs in einen Reak
tionsraum, insbesondere in einen Reformer zur Die
selreformierung, wobei den Betriebsstoffen thermi
sche Energie zugeführt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
einem ersten, gasförmigen Betriebsstoff (3) ther
mische Energie zugeführt wird, welche ausreicht,
einen zweiten, flüssigen Betriebsstoff (5), wel
cher anschließend in den Stoffstrom des ersten Be
triebsstoffs (3) eingebracht wird, wenigstens
teilweise zu verdampfen, wonach dem Gemisch aus
erstem und zweitem Betriebsstoff (3, 5) thermische
Energie zugeführt wird, welche ausreicht, einen
dritten, flüssigen Betriebsstoff (9), welcher an
schließend in den Stoffstrom aus erstem und zwei
tem Betriebsstoff (3, 5) eingebracht wird, wenig
stens teilweise zu verdampfen, und wonach das Ge
misch aus den drei Betriebsstoffen (3, 5, 9) dem Re
aktionsraum (1) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Gemisch aus den drei Betriebsstoffen (3, 5, 9)
vor dem Eintritt in den Reaktionsraum (1) thermi
sche Energie zugeführt wird, so daß das Gemisch
aus den drei Betriebsstoffen (3, 5, 9) wenigstens
annähernd vollständig verdampft und wenigstens an
nähernd auf Prozesstemperatur der Reformierung
vorgewärmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
mittels der Zufuhr von thermischer Energie zu dem
ersten Betriebsstoff (3) dieser auf eine Tempera
tur oberhalb der Siedetemperatur des zweiten Be
triebsstoffs (5) gebracht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
mittels der Zufuhr von thermischer Energie nach
dem Einbringen des zweiten Betriebsstoffs (5) das
Gemisch aus erstem und zweitem Betriebsstoff (3, 5)
auf eine Temperatur oberhalb der Siedetemperatur
des dritten Betriebsstoffs (9) gebracht wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite und der dritte Betriebsstoff (5, 9) beim
Einbringen in den jeweiligen gasförmigen Stoff
strom zerstäubt werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
als erster Betriebsstoff (3) Luft verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
als erster Betriebsstoff (3) Wasserdampf verwendet
wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
als zweiter Betriebsstoff (5) ein unter Normalbe
dingungen flüssig vorliegender Kohlenwasserstoff
verwendet wird, und daß als dritter Betriebsstoff
(9) Wasser verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
als Kohlenwasserstoff Diesel eingesetzt wird.
10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 9, mit einem Reformer
und mit Leitungselementen zum Einbringen der Be
triebsstoffe, sowie einer Einrichtung zur Zufuhr
von thermischer Energie,
gekennzeichnet durch
wenigstens zwei Wärmetauscher (4, 8) und wenigstens
zwei in Strömungsrichtung des Stoffstroms jeweils
hinter den Wärmetauschern (4, 8) angeordneten
Mischdüsen (6, 10) zum Einbringen der Betriebsstof
fe (5, 9).
11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich an die zweite Mischdüse (10) ein weiterer
Wärmetauscher (12) anschließt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Mischdüsen (6, 10) jeweils eine Verengung
(15, 17) eines von dem Stoffstrom durchströmten
Querschnitts aufweisen, wobei die Mischdüsen
(6, 10) jeweils wenigstens ein Leitungselement
(16, 18) zur Zufuhr des zuzumischenden Betriebs
stoffes (5, 9) in dem Bereich dieser Verengung
(15, 17) aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Wärmetauscher (4, 8, 12) als Plattenwärmetau
scher ausgebildet sind.
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---|---|---|---|
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