DE10242020A1

DE10242020A1 - Methanol-Reformierungsgerät

Info

Publication number: DE10242020A1
Application number: DE10242020A
Authority: DE
Inventors: Fumikazu Kimata; Nobutoshi Konagai; Kosei Yamamoto
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 2001-09-12
Filing date: 2002-09-11
Publication date: 2003-03-27
Also published as: US20030049184A1; JP2003089502A

Abstract

Es wird ein kompaktes, sehr effizientes Methanol-Reformierungsgerät vorgesehen, in dem die CO-Konzentration in dem Spaltgas während Belastungswechseln unter die für Brennstoffzellen erlaubte Konzentration verringert werden kann. Eine Reformierungsvorrichtung (20) des Methanol-Reformierungsgeräts ist aus einem Stapelaufbau flacher Platten gebildet. Die Reformierungsvorrichtung (20) weist einen Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt (13, 14) zum Verdampfen und Vorwärmen des Reformierungsmaterials und einen Reformierungsabschnitt (12), der mit einem die Reaktion des Reformierungsmaterials, das Methanol ist, beschleunigenden Verbrennungskatalysator (1a) versehen ist, auf. Ferner ist ein Oxidationsabschnitt (15) zum Oxidieren von CO als in dem Reformierungsabschnitt (12) erzeugtes Nebenprodukt in Strömungsrichtung nach dem Reformierungsabschnitt (12) vorgesehen. Ein Sensor (8) ist in dem Oxidationsabschnitt (15) vorgesehen und Luft für die Kühlung des CO-Oxidationsabschnitts wird diesem geeignet zugeführt.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein kompaktes Methanol-Reformierungsgerät, bei dem für elektrische Brennstoffzellen-Kraftfahrzeuge benötigter wasserstoffhaltiger Brennstoff mit hohem Wirkungsgrad erzeugt werden kann und die CO-Konzentration ausreichend erniedrigt ist.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Wenn Wasserstoff durch Dampfreformieren von Methanol erzeugt wird, ist die Reaktion endotherm. Ferner muss die Reaktion, falls ein kupferhaltiger Katalysator für das Dampfreformieren von Methanol benutzt wird, üblicherweise bei einer Temperatur von 250-350°C durchgeführt werden. Zu diesem Zweck muss dem Reformierungsausgangsgas oder dem Reformierungskatalysator Wärme zugeführt werden. Es wurden gestapelte Reformierungsvorrichtungen vorgeschlagen, bei denen Verbrennungskammern für die durch Verbrennungskatalysatoren induzierte Verbrennung von Methanol oder Abgasen von Brennstoffzellen und Reformierungskammern zum Durchführen der Reformierungsreaktion abwechselnd über Trennelemente gestapelt wurden und als Verfahren für eine solche Erwärmung Verbrennungswärme der Reformierungsreaktion effektiv zugeführt wurde.
Zusätzlich zu H₂ und CO₂ ist in dem reformierten Gas (Spaltgas) als Nebenprodukt auch etwa 1% CO enthalten. Pt-Katalysatoren, die in Anoden von Brennstoffzellstapeln verwendet werden, werden jedoch vergiftet und die Ausgangsleistung der Zellen wird deutlich reduziert, falls CO in dem Spaltgas enthalten ist. Deshalb sollte die CO- Konzentration so niedrig wie möglich gemacht werden. Weil das Spaltgas aus der Reformierungsvorrichtung üblicherweise bei einer Temperatur von etwa 250-300°C abgegeben wird, muss das Spaltgas auf eine für die CO-Oxidation passende Temperatur gekühlt werden.
Falls weiter die Reaktionstemperatur zu niedrig wird, sinkt die CO-Konversionsrate der für die selektive CO-Oxidationsreaktion verwendeten Katalysatoren, und wenn die Temperatur zu hoch wird, wird die CO-Konversionsrate verringert und durch die Reaktion von Wasserstoff und CO in dem Spaltgas wird auch Methanol erzeugt. Deshalb sollte die Temperatur genau auf einen optimalen Bereich (110-120°C) geregelt werden.
Die japanische Patentveröffentlichung No. H11-228103 und die japanische Patentanmeldung Nr. 2000-154001 schlugen eine gestapelte Reformierungsvorrichtung vor, die mit einem CO-Oxidationsabschnitt versehen ist. Da jedoch die Temperatur des gesamten Reformierungssystems nur unter stabilen Bedingungen geregelt werden kann, wenn die Reformierungsvorrichtung in elektrischen Brennstoffzellen-Kraftfahrzeugen eingebaut ist, die mit wesentlichen Belastungswechseln arbeiten, welche durch Beschleunigung und Abbremsen verursacht werden, und Strömungsraten des Reformierungs- und des Verbrennungsbrennstoffes schwanken, kann es passieren, dass die Temperatur des CO- Oxidationsabschnitts aus dem für die Reaktion geeigneten Temperaturbereich abweicht, und die CO-Konzentration wird nicht ausreichend verringert.
Außerdem offenbart die japanische Patentanmeldung Nr. 2000-323152 ein Reformierungssystem, das mit einer Kühlfunktion des Spaltgases versehen ist. Bei diesem System sind jedoch ein Wärmetauscher für die Kühlung und der CO-Oxidationsabschnitt von dem Reformierungsabschnitt getrennt, wodurch das Gerät vergrößert wird. Da das Gerät außerdem aus einer großen Anzahl von Bauteilen aufgebaut ist, sind das Gerät und seine Installation komplex, was in erhöhten Kosten resultiert und die Herstellung schwierig macht.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

In Anbetracht der obigen Ausführungen ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kompaktes und sehr effizientes Methanol-Reformierungsgerät vorzusehen, bei dem ein selektives CO-Oxidationsgerät in einem Stapelaufbau einer gestapelten Reformierungsvorrichtung mit einem ausgezeichneten thermischen Wirkungsgrad integriert ist und die Temperatur des CO-Oxidationsabschnitts genau gesteuert wird; wodurch es möglich gemacht wird, die CO-Konzentration in dem Spaltgas unter die erlaubte Konzentration für Brennstoffzellen während Belastungswechseln zu verringern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Methanol- Reformierungsgerät mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Bei dem Methanol-Reformierungsgerät gemäß Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung ist in einem Methanol-Reformierungsgerät mit einem Stapelaufbau flacher Platten, mit einem Verbrennungsabschnitt, der mit einem Verbrennungskatalysator versehen ist, und einem Reformierungsabschnitt, der mit einem Katalysator zum Induzieren der Reaktion von Reformierungsmaterial und Bilden von Wasserstoff und Kohlendioxid versehen ist, sowie mit Durchgangsöffnungen, die mit dem Verbrennungsabschnitt in Verbindung stehen, und Durchgangsöffnungen, die mit dem Reformierungsabschnitt in Verbindung stehen, ein Oxidationsabschnitt zum Oxidieren von Kohlenmonoxid als Nebenprodukt, das in dem Reformierungsabschnitt erzeugt wird, in Kohlendioxid vorgesehen. Deshalb ist es nicht notwendig, außerhalb der Reformierungsvorrichtung ein CO-Entfernungsgerät vorzusehen, und man kann ein kompaktes Methanol-Reformierungsgerät erhalten.
Bei dem Methanol-Reformierungsgerät gemäß Anspruch 2 der vorliegenden Erfindung ist ein Verdampfungsabschnitt zum Verdampfen des Reformierungsmaterials vor dem Reformierungsabschnitt in dem Stapelaufbau vorgesehen. Deshalb können Methanol und Wasser mit einem guten Wirkungsgrad in Wasserstoff und CO₂ umgesetzt werden und das Gerät selbst ist kompakt.
Bei dem Methanol-Reförmierungsgerät gemäß Anspruch 3 der vorliegenden Erfindung sind in den flachen Platten dünne Platten mit mehreren Paaren von Durchgangsöffnungen und Abstandhalter, die mit Fluidkanälen versehen und durch die dünnen Platten getrennt sind und einen Einlass und einen Auslass aufweisen, die mit einem Paar von Durchgangsöffnungen in Verbindung stehen, abwechselnd gestapelt, wodurch der Verbrennungsabschnitt, der Reformierungsabschnitt und der Oxidationsabschnitt mit den Kanälen gebildet werden, wobei dünne Platten mit den mehreren Durchgangsöffnungen und dünne Platten, bei denen eine Durchgangsöffnung des Paares von Durchgangsöffnungen geschlossen ist, als die dünnen Platten mit mehreren Durchgangsöffnungen verwendet werden, wobei Abstandhalter, bei denen der Einlass und der Auslass des Kanals mit einem Paar von Durchgangsöffnungen der dünnen Platte in Verbindung stehen, und Abstandhalter, bei denen entweder der Einlass oder der Auslass des Kanals mit einer Durchgangsöffnung eines anderen Paares von Durchgangsöffnungen in Verbindung steht, als die Abstandhalter verwendet werden, wobei diese dünner Platten mit unterschiedlichen Durchgangsöffnungen und Abstandhalter mit unterschiedlichen Einlässen und Auslässen der Fluidkanäle geeignet ausgewählt sind, und wobei der durch den Verbrennungsabschnitt, den Reformierungsabschnitt und den Oxidationsabschnitt laufende Fluidstrom steuerbar ist. Deshalb kann der CO-Oxidationsabschnitt in die gestapelte Reformierungsvorrichtung integriert werden, allein indem die Form der dünnen Metallplatten und der Abstandhalter leicht verändert wird.
Bei dem Methanol-Reformierungsgerät gemäß Anspruch 4 der vorliegenden Erfindung ist ein Kanal für Kühlluft in dem Oxidationsabschnitt vorgesehen, um den Oxidationsabschnitt auf eine für eine Kohlenmonoxid-Oxidationsreaxtion geeignete Temperatur zu steuern. Deshalb kann die CO-Konzentration in dem Spaltgas selbst während Belastungswechseln ausreichend verringert werden.
Bei dem Methanol-Reformierungsgerät gemäß Anspruch 5 der vorliegenden Erfindung ist der Oxidationsabschnitt in Strömungsrichtung nach dem Reformierungsabschnitt angeordnet. Deshalb besitzt das Reformierungsgerät eine Temperaturverteilung, welche die höchste thermische Effizienz vorsieht.
Bei dem Methanol-Reformierungsgerät gemäß Anspruch 6 der vorliegenden Erfindung wird die zum Kühlen des Oxidationsabschnitts verwendete Kühlluft als Luft für die Methanol-Verbrennung verwendet, nachdem die Luft des Oxidationsabschnitts gekühlt worden ist, wodurch die thermische Effizienz des gesamten Systems wegen der Nutzung der Abwärme verbessert wird.
Bei dem Methanol-Reformierungsgerät gemäß Anspruch 7 der vorliegenden Erfindung wird Wärme des Fluids, das durch den Reformierungsabschnitt gelaufen ist, zum Erwärmen des Reformierungsmaterial-Verdampfungsabschnitts verwendet. Deshalb kann die Wärmeleistung des gesamten Systems durch Nutzung der Abwärme des Spaltgases erhöht werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 schematisch die gesamte Reformierungsvorrichtung eines Methanol- Reformierungsgeräts einer Stapel-Grundart gemäß den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 die Reformierungsvorrichtung von Fig. 1, die in einem thermisch isolierten Vakuumbehälter platziert ist;
Fig. 3 schematisch das gesamte Strömungsdiagramm von Gasen in der integrierten Reformierungsvorrichtung mit einem Reformierungsabschnitt, einem Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt und einem CO-Oxidationsabschnitt gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Strömung des Spaltgases und von Luft für die Kühlung des CO-Oxidationsabschnitts durch die dünnen Metallplatten und Abstandhalter in dem in Fig. 3 dargestellten CO-Oxidationsabschnitt;
Fig. 5 schematisch das gesamte Strömungsdiagramm von Gasen für einen Fall, bei dem die in Fig. 3 dargestellte Reformierungsvorrichtung modifiziert wurde und das Spaltgas zum Erwärmen des Verdampfungsabschnitts und des Vorwärmabschnitts verwendet wurde;
Fig. 6 eine Draufsicht einer dünnen Metallplatte, in der sämtliche von mehreren Gasdurchgangsöffnungen, die in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, offen sind;
Fig. 7 eine Draufsicht der dünnen Metallplatte von Fig. 6, bei der eine von mehreren Gasdurchgangsöffnungen geschlossen ist;
Fig. 8 eine perspektivische Darstellung von dünnen Metallplatten zur Veranschaulichung der Strömungswege von Reformierungsmaterial und Spaltgas in dem Fall der Verwendung von in Fig. 7 dargestellten dünnen Metallplatten, bei denen eine Gasdurchgangsöffnung geschlossen ist, und von in Fig. 6 gezeigten dünnen Metallplatten, bei denen alle Gasdurchgangsöffnungen offen sind;
Fig. 9 eine Draufsicht eines Basis-Abstandhalters, in dem Schlitze als Gaskanäle geformt sind und der in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 10 eine Draufsicht eines Abstandhalters mit einer anderen Position eines Auslassschlitzes, bei dem die mit der Gasdurchgangsöffnung in Verbindung stehende Öffnung bezüglich des in Fig. 9 dargestellten Schlitzes modifiziert ist;
Fig. 11 eine perspektivische Darstellung von Abstandhaltern und dünnen Metallplatten zur Veranschaulichung der Strömungswege von Reformierungsmaterial und Spaltgas in dem Fall der Verwendung eines in Fig. 10 dargestellten Abstandhalters mit einer anderen Position des Auslassschlitzes und eines in Fig. 9 dargestellten Abstandhalters der Grundform; und
Fig. 12 eine perspektivische Darstellung einer oberen und einer unteren Druckplatte, welche die Abstandhalter und die dünnen Metallplatten zwischen sich aufnehmen und die in den Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung eingesetzt werden.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Das Methanol-Reformierungsgerät gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt den Grundaufbau einer Reformierungsvorrichtung - des Methanol- Reformierungsgeräts des Stapeltyps. Bei diesem Gerät ist eine Reformierungsvorrichtung 10 mit einem Verbrennungsabschnitt 11 und einem Reformierungsabschnitt 12 durch abwechselndes Stapeln einer Anzahl von dünnen Metallplatten 1 mit Fluiddurchgängen und einem auf einer Seite überzogenen Verbrennungskatalysator 1a und einem auf der anderen Seite überzogenen Reformierungskatalysator 1b und von Abstandhaltern 3 mit schlitzartigen, im Winkel gebogenen Kanälen gebildet.
Insbesondere sind im Randbereich einer runden dünnen Platte 1 vier Paare von Durchgangsöffnungen lc in einem Winkelabstand von 90° punktsymmetrisch vorgesehen, und an der Vorderseite und der Rückseite im Mittelbereich der dünnen Platte; die keine Durchgangsöffnungen aufweisen, ist auf einer Oberfläche ein Verbrennungskatalysator 1a und auf der anderen Oberfläche ein Reformierungskatalysator 1b aufgebracht. Andererseits sind in dem Abstandhalter 3 Durchgangsöffnungen 3c an Positionen ausgebildet, die jenen in der dünnen Platte entsprechen, und im Mittelbereich ist ein schlitzartiger, linear gebogener Kanal vorgesehen. Ein Ende dieses Kanals steht mit einem der Paare von Durchgangsöffnungen in Verbindung, und das andere Ende steht mit der Durchgangsöffnung auf der anderen Seite in Verbindung.
Die dünnen Metallplatten 1 sind gestapelt und die Verbrennungsabschnitte 11 und die Reformierungsabschnitte 12 sind abwechselnd derart vorgesehen, dass in dem Verbrennungsabschnitt 11 der Verbrennungskatalysator 1a über und unter dem Kanal des Abstandhalters 3 angeordnet ist, der als Verbrennungskammer dient, und dass in dem Reformierungsabschnitt 12 der Reformierungskatalysator 1b über und unter dem Kanal des Abstandhalters 3 angeordnet ist, der als Reformierungskammer dient. Abstandhalter 3 der gleichen Form werden sowohl in dem Verbrennungsabschnitt 11 als auch in dem Reformierungsabschnitt 12 verwendet, und unabhängige Gaskanäle, in denen Abgas und Spaltgas nicht miteinander vermischt werden, sind durch Verändern der Orientierung der Abstandhalter um 180° in tangentialer Richtung gebildet. Als Ergebnis kann die Reformierungsvorrichtung 10 durch Kombinieren von Bauteilen von nur zwei Arten, den dünnen Metallplatten 1 und den Abstandhaltern 3, hergestellt werden und die Anzahl der verwendeten Bauteile kann verringert werden, was es ermöglicht, eine kostengünstige Reformierungsvorrichtung 10 zu erhalten. Außerdem kann der Zusammenbau nur durch Anziehen von Schrauben und Muttern durchgeführt werden, und kein schwieriges Verfahren wie beispielsweise Schweißen ist erforderlich, was ebenfalls eine Kostensenkung erlaubt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Wasserstofferzeugungskapazität der Reformierungsvorrichtung 10 durch Erhöhen oder Verringern der Anzahl gestapelter dünner Metallplatten 1 und Abstandhalter 3 frei variiert werden kann.
Druckplatten 5a, 5b zum Verhindern des Austritts von Gasen sind an der Oberseite und der Unterseite der Reformierungsvorrichtung 10 vorgesehen, wobei diese Druckplatten Druck auf die abwechselnd gestapelten dünnen Metallplatten 1 und Abstandhalter 3 ausüben, wenn sie von oben und unten mit Schrauben angezogen werden. Wie in Fig. 2 dargestellt, ist die gestapelte Reformierungsvorrichtung 10 in einem Edelstahlbehälter 6 mit einer wärmeisolierenden Vakuumschicht 6a aufgenommen. Der obere Teil ist mit einem wärmeisolierenden Material 7 abgedeckt, das als thermisch isolierender Deckel dient, und ein Wärmeverlust aufgrund von Wärmeabstrahlung wird deutlich verringert, wodurch ein hoher Wirkungsgrad des Geräts vorgesehen wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung sind in dem Stapelaufbau eines solchen Methanol- Reformierungsbasisgeräts ein Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt und ein CO- Oxidationsabschnitt integriert, und es ist auch ein CO-Oxidationsabschnitt-Kühlgerät in dem Stapelaufbau integriert, um so die Konzentration an CO in dem Spaltgas in dem optimalen Temperaturbereich auch im Fall von Belastungswechseln zu verringern. Konstruktionen dieser Abschnitte werden nachfolgend näher beschrieben.
Ein Spaltgaskanal 21, in dem man H₂ und CO₂ durch eine Reaktion von Reformierungsmaterial aus CH₃OH (Methanol) und Wasser erhält, ist in Fig. 3 durch eine durchgezogene Linie in einer Reformierungsvorrichtung 20 mit einem Reformierungsabschnitt 12, einem Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14, einem CO-Oxidationsabschnitt 15 und einem CO-Oxidationsabschnitt-Kühlgerät dargestellt. Ferner ist ein Abgaskanal 22, in dem Verbrennungsgas aus CH₃OH und Luft in CO₂ und Wasser verbrannt wird, durch eine gestrichelte Linie dargestellt. Ein Luftkanal 23 für die CO-Oxidation ist durch eine durchgezogene Linie dargestellt, und ein Luftkanal für die Kühlung des CO- Oxidationsabschnitts ist durch eine strichpunktierte Linie dargestellt.
Der CO-Oxidationsabschnitt 15 ist ganz oben in dem Stapelaufbau angeordnet. Der Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 ist darunter angeordnet, und der Reformierungsabschnitt 12 mit der höchsten Temperatur ist in der untersten Position angeordnet. Das Reformierungsgerät ist so aufgebaut, dass die Temperatur in Richtung von oben nach unten steigt. Als Ergebnis erhält man eine Temperaturverteilung, die eine effektive Nutzung der thermischen Energie erlaubt.
Wasser und Methanol des Reformierungsmaterials werden im flüssigen Zustand in den Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 in dem Reformierungsgerät eingeleitet. Durch die Verbrennungsreaktion im Verbrennungsabschnitt 11 erzeugte Wärme wird dem Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 über eine dünne Metallplatte übertragen, und das Reformierungsmaterial wird auf eine Temperatur verdampft und vorerwärmt (nicht unter 250°C); die für die Reformierungsreaktion geeignet ist. Das vorgewärmte Reformierungsmaterial wird in den Reformierungsabschnitt 12 eingeleitet, in dem die Reformierungsreaktion durch einen Reformierungskatalysator 1b katalysiert wird. In dem Reformierungsabschnitt 12 wird die im Verbrennungsabschnitt 11 erhaltene Reaktionswärme über dünne Metallplatten 1B (siehe Fig. 8, 11) der Reformierungsreaktion zugeführt, die eine endotherme Reaktion ist, und die Reformierungsreaktion läuft mit einer hohen Reaktionsgeschwindigkeit ab. Das Spaltgas wird dem oberen Teil der Reformierungsvorrichtung 20 durch einen Abstandhalter 4 mit einer anderen Auslassschlitzposition zurückgeführt. Während der Rückführung in den oberen Teil wird Luft für die CO-Oxidation über den Kanal 23 von der Lufteinlassöffnung in der Oberseite des Reformierungsabschnitts zugeführt, mit dem von dem Kanal 21 zugeführten Spaltgas gemischt und in den CO-Oxidationsabschnitt 15 eingeleitet. In dem CO-Oxidationsabschnitt 15 wird das Spaltgas durch Kühlluft über dünne Metallplatten 1C (siehe Fig. 4) gekühlt, das Spaltgas wird auf einen für die Reaktion optimalen Temperaturbereich (110-120°C) geregelt, und die CO-Konzentration im Spaltgas wird durch den CO- Oxidationskatalysator 1f deutlich verringert. Während Belastungswechseln wird die Strömungsgeschwindigkeit der eingeleiteten Luft durch Signale von einem in dem CO- Oxidationsabschnitt vorgesehenen Temperatursensor 8 gesteuert, und der CO-Oxidationsabschnitt 15 wird auf die optimale Temperatur geregelt.
Da die zum Kühlen verwendete Luft Wärme hält, wird sie außerdem dem Luftkanal 22 für die CH₃OH-Verbrennung zugeführt und wiederverwendet, wodurch der thermische Wirkungsgrad des gesamten Reformierungssystems steigt.
Fig. 4 zeigt ein spezielles Beispiel des Spaltgaskanals 21, des Luftkanals 23 für die CO- Oxidation und des Luftkanals 24 für die Kühlung des CO-Oxidationsabschnitts im CO- Oxidationsabschnitt 15. Das von dem Reformierungsabschnitt 12 nach oben abgegebene Spaltgas vermischt sich im Mischpunkt P in den Kanal 23 für die Luft für die CO- Oxidation, die von der im Gaskanal 21 angeordneten Lufteinlassöffnung in der Oberseite des Reformierungsabschnitts eingeleitet wird, und wird in den CO-Oxidationsabschnitt 15 eingeleitet. In dem CO-Oxidationsabschnitt 15 werden dünne Metallplatten 1C verwendet, die auf einer Seite nur mit dem selektiven CO-Oxidationskatalysator 1f überzogen sind, und die dünnen Metallplatten 1C sind so gestapelt, dass der selektive CO- Oxidationskatalysator 1f über und unter dem Abstandhalter 3 angeordnet ist, in dem das Spaltgas strömt. Für den selektiven CO-Oxidationskatalysator gibt es keine spezielle Einschränkung, vorausgesetzt, dass er aktiv und bezüglich der selektiven CO-Oxidationsreaktion selektiv ist. Jedoch werden Katalysatoren des Ru-Systems oder des Pt/Ru- Systems bevorzugt.
In dem CO-Oxidationsabschnitt 15 wird das Spaltgas mit der Kühlluft über die dünnen Metallplatten 1C gekühlt und auf einen für die Reaktion optimalen Temperaturbereich (110-120°C) geregelt. Wenn die CO-Konzentration in dem Spaltgas mittels des CO- Oxidationskatalysators einmal gesenkt worden ist, wird das Spaltgas nach oben freigegeben und einem Brennstoffzellenstapel zugeführt. Ferner kann der Temperatursensor 8 in dem CO-Oxidationsabschnitt vorgesehen sein, die Strömungsgeschwindigkeit der entsprechend einem Signal von dem Sensor 8 eingeleiteten Luft kann gesteuert werden, und der CO-Oxidationsabschnitt 15 kann selbst bei Belastungswechseln auf einen optimalen Temperaturbereich geregelt werden.
Ferner beträgt die optimale Temperatur für die CO-Oxidationsreaktion 110-120°C, während das Spaltgas den Reformierungsabschnitt 12 mit einer hohen Temperatur von 250-300°C verlässt. Deshalb kann die Wärme des Spaltgases als Wärmequelle für den Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 verwendet werden und der thermische Wirkungsgrad des gesamten Reformierungssystems kann erhöht werden. FiI; . 5 zeigt Strömungswege jedes Gases, wenn das Spaltgas zum Erwärmen des Verdampfiings- und Vorwärmabschnitts 13, 14 genutzt wird.
Falls die Wärmezufuhr zu dem Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 vollständig von dem Spaltgas abhängt, kann das Reformierungsmaterial nicht verdampft werden, wenn das Gerät in Betrieb genommen wird. Deshalb muss ein Verbrennungsabschnitt 11 in den Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 zu einem für den Start notwendigen Maße geschichtet sein.
Bauteile der erfindungsgemäß eingesetzten Reformierungsvorrichtung 20 werden nachfolgend näher beschrieben.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Darstellung einer dünnen Metallplatte 1, bei der alle Gasdurchgangsöffnungen 1c offen sind. Fig. 7 ist eine vergrößerte Darstellung einer dünnen Metallplatte 2, bei der eine Gasdurchgangsöffnung 2f geschlossen ist.
In dem Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt 13, 14 ist der Verbrennungskatalysator 1a nur auf einer Seite im Mittelbereich der dünnen Metallplatte 1 überzogen. Diese dünne Metallplatte 1 ist mit einer Bezugsziffer 1A bezeichnet. Im Reformierungsabschnitt 12 ist der Verbrennungskatalysator 1a auf einer Fläche überzogen und der Reformierungskatalysator 1b ist auf der anderen Fläche überzogen. Diese dünne Metallplatte 1 ist mit einer Bezugsziffer 1B bezeichnet. In dem CO-Oxidationsabschnitt 15 ist der selektive CO-Oxidationskatalysator 1f nur auf einer Seite überzogen. Diese dünne Metallplatte 1 ist mit einer Bezugsziffer 1C bezeichnet (diese dünnen Metallplatten 1A-1C werden einfach als eine dünne Metallplatte 1 bezeichnet). Jeweilige Schraubenlöcher 1d sind zwischen den Paaren von Durchgangsöffnungen 1c vorgesehen, wie in Fig. 6 dargestellt.
Andererseits ist im Mittelabschnitt der dünnen Metallplatte 2 der Verbrennungskatalysator 1a nur auf einer Seite überzogen. Wie in Fig. 7 gezeigt, sind um den mit dem Katalysator beschichteten Bereich herum sieben Durchgangsöffnungen 2c zum Durchleiten des Verbrennungsgases, des Abgases, des Reformierungsmaterials, des Spaltgases, der Luft für die CO-Oxidation und der Luft für die Kühlung des CO-Oxidationsabschnitts vorgesehen. In der dünnen Metallplatte 2 gibt es einen Abschnitt 2f, in dem eine Durchgangsöffnung 2c für das Gas geschlossen ist. Schraubenlöcher 2d zur Befestigung mit Schrauben von oben und unten sind zwischen den Paaren von Durchgangsöffnungen 2c der dünnen Metallplatte 2 und zwischen der Durchgangsöffnung 2c und dem Abschnitt 2f, in dem eine Durchgangsöffnung 2c für das Gas geschlossen ist, ausgebildet. Außerdem sind an den durch die gestrichelten Linien in Fig. 6, 7 gezeigten Stellen um die mit dem Katalysator 1a, 1b beschichteten Bereiche, die Gasdurchgangsöffnungen 1c, 2c und den Abschnitt 2f, in dem eine Durchgangsöffnung 2c für das Gas geschlossen ist, herum Leisten 1e bzw. 2e angebracht, und eine Vorrichtung ohne Gasaustritt kann allein durch Anziehen der Schrauben und Muttern von oben und unten zusammengebaut werden.
Um die thermische Leitfähigkeit zu verbessern, werden für die dünnen Metallplatten 1, 2 bevorzugt Platten mit einer kleinen Dicke verwendet. Außerdem sind in Anbetracht ihrer mechanischen Festigkeit, ihrer Warmfestigkeit und ihrer Korrosionsbeständigkeit bei einer Temperatur nahe 300-400°C Edelstahlplatten am meisten bevorzugt. Weiter ist es zur Verbesserung der Effizienz der thermischen Leitfähigkeit noch vorteilhafter, die Dicke der dünnen Edelstahlplatten auf nicht größer als 0,5 mm zu wählen.
Fig. 8 zeigt Strömungswege von verschiedenen Gasen in dem Verdampfungsabschnitt 13, dem Vorwärmabschnitt 14 und dem Reformierungsabschnitt 12, die beobachtet werden, wenn eine dünne Metallplatte 2 verwendet wird, bei der eine Gasdurchgangsöffnung 2c geschlossen ist.
Zum besseren Verständnis sind in Fig. 8 nur die dünnen Metallplatten 1 des Verdampfungsabschnitts 13, des Vorwärmabschnitts 14 und des Reformierungsabschnitts 12 und der Kanal 21 für das Reformierungsmaterial und das Spaltgas dargestellt. Tatsächlich sind zwischen den dünnen Metallplatten 1 Abstandhalter 3 vorhanden, und zwischen den Lagen sind Verbrennungsabschnitte 11 vorhanden, aber diese Komponenten wurden weggelassen.
Das in den Verdampfungsabschnitt 13 eingeleitete Reformierungsmaterial wird bis zu dem Abschnitt 2f eingeleitet, in dem eine Gasdurchgangsöffnung 2c der dünnen Metallplatte 2 geschlossen ist, und verzweigt sich davon in zwei Systeme. Es wird dann in der oberhalb der dünnen Metallplatte 2 positionierten dünnen Metallplatte 1A und auf der dünnen Metallplatte 2 (auf der Oberseite) verdampft, wodurch es in die Durchgangsöffnung 2c gemischt wird.
Das verdampfte Reformierungsmaterial wird aus der Durchgangsöffnung 2c der dünnen Metallplatte 2 abgegeben, die mit dem Auslassschlitz des Abstandhalters für den Verdampfungsabschnitt in Verbindung steht. Der Reformierungsmaterialauslass des Verdampfungsabschnitts 13 dient als ein Einlass des Vorwärmabschnitts 14, und der Vorwärmabschnitt 14 ist in ähnlicher Weise bis zu der Lage der nächsten dünnen Metallplatte 2 ausgebildet, wo er mit dem nachfolgenden Reformierungsabschnitt 12 in Verbindung steht. Bei der in der Figur dargestellten Konstruktion sind die dünnen Metallplatten 2 mit einer geschlossenen Gasdurchgangsöffnung 2f für jede zweite Lage vorgesehen. Jedoch kann die Anzahl gestapelter Abstandhalter 3 und dünner Metallplatten 1, 2 frei verändert werden. Wenn zum Beispiel mehrere dünne Metallplatten 1A, 2 in dem Verdampfungsabschnitt 13 kombiniert werden, verzweigen die Strömungswege in den nächsten dünnen Metallplatten 1A, 2in der gleichen Weise in zwei Systeme und können in der nächsten Durchgangsöffnung 2c gemischt werden.
Ferner kann die Länge des Gaskanals 21 durch Verwenden nur der dünnen Metallplatten 2 mit einer geschlossenen Gasdurchgangsöffnung 2f in jedem Abschnitt des Verdampfungsabschnitts 13, des Vorwärmabschnitts 14 und des Reformierungsabschritts 12 verlängert werden. Falls zum Beispiel mehrere dünne Metallplatten mit einer geschlossenen Gasdurchgangsöffnung 2f in dem Reformierungsabschnitt 12 verwendet werden und Gaskanäle hintereinander angeordnet sind und ein System bilden, anstatt wie oben beschrieben in zwei Systeme verzweigt zu werden, dann wird die Länge des Gasdurchgangs vergrößert und das Kontaktintervall (die Kontaktzeit) zwischen dem Material und dem Katalysator wird erhöht, was es möglich macht, die Reformierungsleistung zu steigern.
Ferner erlaubt es das Wenden der Auslassschlitze der Abstandhalter in dem Reformierungsabschnitt 12 zurück zu der Einlassseite durch verändern ihrer Position, dass das Spaltgas in die Richtung der Einlassseite (Oberseite) abgegeben und die Reformierungsvorrichtung 20 in einem in Fig. 2 gezeigten Edelstahlbehälter 6 mit einer wärmeisolierenden Vakuumschicht 6 aufgenommen wird, um eine Wärmeabstrahlung nach außen zu verhindern. Fig. 9, 10 sind vergrößerte Darstellungen von Abstandhaltern 3, 4 von zwei Arten, die sich in der Position des Auslassschlitzes unterscheiden.
Räume 3a, 4a von etwa der gleichen Fom wie die mit dem Katalysator überzogenen Bereiche der dünnen Metallplatten 1 sind im Mittelbereich dieser Abstandhalter 3, 4 vorgesehen. Ferner bewirkt das Vorsehen von vorstehenden Abschnitten 3b, 4b, dass der Kanal einem etwa S-förmigen Schlängelpfad folgt, wodurch die Länge des Gasdurchgangs erhöht wird. Als Ergebnis wird die Wärmetauschleistung des Verbrennungsabschnitts 11, des Verdampfungs- und Vorwärmabschnitts 13, 14 und des Reformierungsabschnitts 12 verbessert. Schraubenlöcher 3d, 4d zum Anziehen der Gasdurchgänge 3c, 4c, welche die gleiche Form wie jene in den dünnen Metallplatten 1 haben, mit Schrauben von oben und unten sind außerdem um die Räume 3a, 4a in dem als Gaskanal dienenden Mittelabschnitt herum vorgesehen.
Einlassschlitze 3e, 4e und Auslassschlitze 3f, 4f mit einem aus Höhen und Tälern bestehenden Querschnitt sind in den Abstandhaltern 3, 4 vorgesehen, wobei diese Schlitze den Raum 3a des mittleren Katalysatorabschnitts und die Gasdurchgangsöffnungen 3c verbinden. Die Ausbildung in schlitzartiger Form ermöglicht es, die Abstandhalter 3, 4 und die dünnen Metallplatten 1, 2 selbst in den Einlass- und Auslasszonen anzuziehen und einen Gasaustritt zu verhindern.
Ein Abstandhalter 4 der Abstandhalter 3, 4 ist mit dem Auslassschlitz 4f in der Position einer Gasdurchgangsöffnung vorgesehen, die nicht als Gasdurchgangsöffnung 4c eingesetzt wird, wenn nur Abstandhalter 3 verwendet werden. Die Dicke der Abstandhalter 3, 4 beträgt vorzugsweise etwa 0,5-5 mm. Wenn die Dicke zu klein ist, wird der Gasdurchtritt verschlechtert und der Gasdruck steigt oder der Gasstrom wird ungleichmäßig. Wenn die Dicke zu groß ist, gibt es unreagiertes Gas oder das Volumen und das Gewicht steigen. Jedes Material, das bei einer Temperatur nahe 300-400°C verwendet werden kann, ist für die Abstandhalter 3, 4 geeignet. Somit können Edelstahl oder Kupfer verwendet werden. Mit einer Gewichtsreduzierung im Sinn können auch Aluminium und Titan in Betracht gezogen werden.
Fig. 11 zeigt den Spaltgasstrom in der Refomierungsvorrichtung 20, welche den Abstandhalter mit einer modifizierten Position des Auslassschlitzes verwendet. Das Verbinden des Auslassschlitzes 4f mit der Gasdurchgangsöffnung 4c von mehreren Durchgangsöffnungen, die nicht in anderen Durchgängen benutzt wird, erlaubt ein Zurückbringen des Gases zu der Oberseite in der gleichen Richtung wie der Materialeinlass und die Aufnahme der Vorrichtung in einem Behälter mit einer wärmeisolierenden Vakuumschicht. Als Ergebnis wird ein Wärmeverlust nach außen aufgrund von Wärmeabstrahlung unterdrückt, wodurch ein sehr effizientes Gerät bereitgestellt wird.
Die Ober- und die Unterseite der Reformierungsvorrichtung 20 sind mit Druckplatten 5a, 5b versehen, wie sie in Fig. 12 dargestellt sind, um die abwechselnd gestapelten dünnen Metallplatten 1, 2 und Abstandhalter 3, 4 von oben und unten mit Schrauben anzuziehen und einen Austritt von Gasen zu verhindern. Die Druckplatte 5a an der Oberseite ist mit Durchgangsöffnungen 5c zum Durchleiten des Verbrennungsgases, des Abgases, des Reformierungsmaterials, des Spaltgases, der Luft für die CO-Oxidation und der Luft für die Kühlung des CO-Oxidationsabschnitts versehen. Die Durchgangsöffnungen 5c können an einer beliebigen Stelle vorgesehen werden, so dass sie zu den Gasdurchgangsöffnungen 1c, 2c, 3c, 4c der dünnen Metallplatten 1, 2 und der Abstandhalter 3, 4 passen.
Schraubenlöcher 5d zum Anziehen mit Schrauben von oben und unten sind in den Druckplatten 5a, 5b an der Ober- und der Unterseite vorgesehen. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist, wie in Fig. 2 dargestellt, die gestapelte Reformierungsvorrichtung 20 in einem Edelstahlbehälter 6 mit einer wärmeisolierenden Vakuumschicht 6a aufgenommen, und ein durch Wärmeabstrahlung verursachter Wärmeverlust nach außen wird unterdrückt, was einen hohen Wirkungsgrad des Geräts vorsieht. Die Anordnung eines wärmeisolierenden Keramikmaterials 7 auf der Reformierungsvorrichtung 20 unterdrückt eine Wärmeabstrahlung nach oben.
Wie oben beschrieben, kann eine Reformierungsvorrichtung 20, in der alle Bauteile, d. h. der Reformierungsabschnitt, der Verbrennungsabschnitt, der Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt, der CO-Oxidationsabschnitt und das CO-Oxidationsabschnitt- Kühlgerät integriert sind, hergestellt und eine kostengünstige Reformierungsvorrichtung 20 mit einer kleinen Anzahl an Bauteilen durch Kombinieren von Bauteilen von vier Arten, nämlich zwei Arten dünner Metallplatten, die sich nur darin unterscheiden, b eine der Gasdurchgangsöffnungen geschlossen ist oder nicht, und zwei Arten Abstandhalter, die sich nur in der Position ihrer Auslassschlitze unterscheiden, erhalten werden. Ferner werden die Kosten reduziert und die Produktivität ist hoch, auch weil der Zusammenbau der Reformierungsvorrichtung 20 allein durch Anziehen von Schrauben erfolgen kann und keinen schwierigen Vorgang wie beispielsweise Schweißen erfordert. Außerdem ermöglicht es das Variieren der Anzahl dünner Metallplatten und Abstandhalter in dem Stapel, die Wasserstofferzeugungskapazität der Reformierungsvorrichtung 20 frei zu verändern.

KONKRETES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL

Nachfolgend wird der Aufbau eines konkreten Ausführungsbeispiel einer Reformierungsvorrichtung näher beschrieben.

Dünne Metallplatten

Es wurden dünne Metallplatten aus Edelstahl SU5301H mit einem Außendurchmesser von 160 mm und einer Dicke von 0,2 mm verwendet.

Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt

Im Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt wurden dünne Metallplatten verwendet, die auf einer Seite mit einem 1-5 Gew.-% Pt/Aluminiumoxid-Katalysator als Verbrennungskatalysator überzogen sind und auf der anderen Seite keinen Überzug aufweisen.

Reformierungsabschnitt

Im Reformierungsabschnitt wurden dünne Metallplatten verwendet, die auf einer Seite mit einem 1-5 Gew.-% Pt/Aluminiumoxid-Katalysator als Verbrennungskatalysator und auf der anderen Seite mit einem Reformierungskatalysator eines Cu-Zn-Systems überzogen sind.

CO-Oxidationsabschnitt

Im CO-Oxidationsabschnitt wurden dünne Metallplatten verwendet, die auf einer Seite mit einem 1 Gew.-% Pt-Ru/Aluminiumoxid-Katalysator als selektiver CO-Oxidationskatalysator überzogen sind und auf der anderen Seite keinen Überzug aufweisen. Die Oberfläche der Katalysatorbeschichtung bettug etwa 100 mm × 100 mm auf der einen Seite der dünnen Metallplatten.

Abstandhalter

Es wurden dünne Platten aus Edelstahl SUS304 mit einem Außendurchmesser von 160 mm und einer Dicke von 2 mm verwendet.
Es wurde eine Reformierungsvorrichtung aus gestapelten Abstandhaltern und dünnen Metallplatten aufgebaut. In der Vorrichtung bestand der selektive CO-Oxidationsabschnitt aus fünf Schichten, der Verdampfungs- und Vorwärmabschnitt bestand aus acht Schichten, der Reformierungsabschnitt bestand aus zehn Schichten, und der Verbrennungsabschnitt bestand aus 19 Schichten.
Druckplatten aus SUS 304 und mit einer Dicke von 10 mm wurden oben und unten am Reaktionsabschnitt angebracht und mit schrauben und Muttern befestigt. Ferner wurde die Reformierungsvorrichtung in einem Edelstahlbehälter mit einer wärmeisolierenden Vakuumschicht aufgenommen, um einen Wärmeverlust aufgrund von Wärmeabstrahlung zu reduzieren.
Methanol und Luft als Verbrennungsgase wurden von dem Einlass des Verbrennungsabschnitts zugeführt, ein Reformierungsmaterial aus Methanol und Wasser mit einem Molverhältnis von 1 : 1 wurde im flüssigen Zustand von dem Einlass des Verdampfungsabschnitts zugeführt, und Luft wurde für die selektive CO-Oxidation zugeführt. Um die CO-Konzentration ausreichend zu verringern, betrug die zugeführte Luftmenge etwa das Zwei- bis Fünffache der notwendigen Luftmenge, die aus der CO-Konzentration im Spaltgas berechnet wurde. In den Versuchen konnte Wasserstoff mit 401/min und einem Reformierungsverhältnis von 95% bei einer Temperatur des Reformierungsabschnitts von etwa 300°C erzeugt werden. Ferner konnte die CO-Konzentration im Spaltgas durch Einleiten von Luft für die Kühlung des CO-Oxidationsabschnitts und Regeln der Temperatur des CO-Oxidationsabschnitts auf 115°C auf 10 ppm gesenkt werden.
Während oben verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben wurden, ist die vorliegende Erfindung selbstverständlich nicht darauf beschränkt, und es können basierend auf dem Konzept der Erfindung verschiedene Modifikationen oder Variationen durchgeführt werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung wie er durch die anhängenden Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
Zum Beispiel kann das Verfahren zum Kombinieren der dünnen Metallplatten und der Abstandhalter so ausgewählt werden, dass eine optimale Größe oder Wasserstofferzeugungskapazität der Reformierungsvorrichtung erzielt werden können, und es ist nicht auf die in der vorliegenden Erfindung gezeigten Kombinationen beschränkt. Außerdem können die dünnen Metallplatten und die Abstandhalter integral als Einheiten mit jeweils einer dünnen Metallplatte und einem Abstandhalter gebildet und diese Einheiten gestapelt werden.
Anstelle von Methanol kann auch Dimethylether (DME) als Reformierungsmaterial verwendet werden. Da in diesem Fall DME bei Raumtemperatur ein Gas ist, wird der Verdampfungsabschnitt nicht benötigt.
Die Effizienz kann weiter gesteigert werden, indem anstatt Methanol Abgase (H₂-Gas) von Brennstoffzellen als Verbrennungsgase verwendet werden.

Claims

1. Methanol-Reformierungsgerät mit einem Stapelaufbau flacher Platten, mit einem Verbrennungsabschnitt (11), der mit einem Verbrennungskatalysator (1a) versehen ist;
einem Reformierungsabschnitt (12), der mit einem Katalysator (1b) zum Indizieren der Reaktion von Reformierungsmaterial und Bilden von Wasserstoff und Kohlendioxid versehen ist; und
Durchgangsöffnungen (1c, 2c), die mit dem Verbrennungsabschnitt (11) in Verbindung stehen, und Durchgangsöffnungen (lc, 2c), die mit dem Reformierungsabschnitt (12) in Verbindung stehen,
wobei ein Oxidationsabschnitt (15) zum Oxidieren von Kohlenmonoxid als Nebenprodukt, das in dem Reformierungsabschnitt (12) erzeugt wird, in Kohlendioxid vorgesehen ist.

2. Methanol-Reformierungsgerät nach Anspruch 1, bei dem ein Verdampfungsabschnitt (13) zum Verdampfen des Reformierungsmaterials vor dem Reformierungsabschnitt (12) in dem Stapelaufbau vorgesehen ist.

3. Methanol-Reformierungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in den flachen Platten dünne Platten (1, 2) mit mehreren Paaren von Durchgangsöffnungen (1c, 2c) und Abstandhalter (3), die mit Fluidkanälen (3c) versehen und durch die dünnen Platten getrennt sind und einen Einlass und einen Auslass aufweisen, die mit einem Paar von Durchgangsöffnungen in Verbindung stehen, abwechselnd gestapelt sind, wodurch der Verbrennungsabschnitt (11), der Reformierungsabschnitt (12) und der Oxidationsabschnitt (15) mit den Kanälen gebildet werden, wobei
dünne Platten (1) mit den mehreren Durchgangsöffnungen (1c) und dünne Platten (2), bei denen eine Durchgangsöffnung (2f) des Paares von Durchgangsöffnungen (2c) geschlossen ist, als die dünnen Platten mit mehreren Durchgangsöffnungen verwendet werden,
Abstandhalter (3), bei denen der Einlass (3e) und der Auslass (3f) des Kanals (3c) mit einem Paar von Durchgangsöffnungen (1c, 2c) der dünnen Platte in Verbindung stehen, und Abstandhalter (4), bei denen entweder der Einlass (4e) oder der Auslass (4f) des Kanals (4c) mit einer Durchgangsöffnung (1c, 2c) eines anderen Paares von Durchgangsöffnungen in Verbindung steht, als die Abstandhalter verwendet werden, jene dünnen Platten mit unterschiedlichen Durchgangsöffnungen und Abstandhalter mit unterschiedlichen Einlässen und Auslässen der Fluidkanäle geeignet ausgewählt sind, und
der durch den Verbrennungsabschnitt, den Reformierungsabschnitt und den Oxidationsabschnitt laufende Fluidstrom steuerbar ist.

4. Methanol-Reformierungsgerät nach Anspruch 1 oder 3, bei dem ein Kanal (4) für Kühlluft in dem Oxidationsabschnitt (15) vorgesehen ist, um den Oxidationsabschnitt auf eine für eine Kohlenmonoxid-Oxidationsreaxtion geeignete Temperatur zu kühlen.

5. Methanol-Reformierungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem der Oxidationsabschnitt (15) in Strömungsrichtung nach dem Reformierungsabschnitt (11) angeordnet ist.

6. Methanol-Reformierungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die zum Kühlen des Oxidationsabschnitts (15) verwendete Kühlluft als Luft für die Methanol- Verbrennung verwendet wird, nachdem die Luft des Oxidationsabschnitts gekühlt worden ist.

7. Methanol-Reformierungsgerät nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei dem Wärme des Fluids, das durch den Reformierungsabschnitt (12) gelaufen ist, zum Erwärmen des Reformierungsmaterial-Verdampfungsabschnitts (13, 14) verwendet wird.