EP4462020A1 - Device for catalytic combustion of hydrogen - Google Patents

Abstract

Translated fromGerman

Vorrichtung (1) zum katalytischen Verbrennen von Wasserstoff, umfassend ein Gehäuse (2) und einen gasdurchlässigen Katalysator (9), wobei das Gehäuse (2) eine Einlassöffnung (5) für ein wasserstoffhaltiges Gas (8) und eine Auslassöffnung (6) für ein katalytisch verbrannten Wasserstoff enthaltendes Gas (8) hat und zwischen der Ein- und der Auslassöffnung (5, 6) der Katalysator (9) aufgenommen ist, ferner umfassend zumindest einen elektrisch beheizbaren Heizstab (15), welcher zur lokalen Erhitzung ins Innere des Katalysators (9) hineinragt.Device (1) for the catalytic combustion of hydrogen, comprising a housing (2) and a gas-permeable catalyst (9), wherein the housing (2) has an inlet opening (5) for a hydrogen-containing gas (8) and an outlet opening (6) for a catalytically combusted hydrogen-containing gas (8) and the catalyst (9) is accommodated between the inlet and outlet openings (5, 6), further comprising at least one electrically heatable heating rod (15) which projects into the interior of the catalyst (9) for local heating.

Description

Translated fromGerman

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum katalytischen Verbrennen von Wasserstoff, umfassend ein Gehäuse und einen gasdurchlässigen Katalysator, wobei das Gehäuse eine Einlassöffnung für ein wasserstoffhaltiges Gas und eine Auslassöffnung für ein katalytisch verbrannten Wasserstoff enthaltendes Gas hat und zwischen der Ein- und der Auslassöffnung der Katalysator aufgenommen ist.The present invention relates to a device for the catalytic combustion of hydrogen, comprising a housing and a gas-permeable catalyst, wherein the housing has an inlet opening for a hydrogen-containing gas and an outlet opening for a catalytically combusted hydrogen-containing gas and the catalyst is accommodated between the inlet and outlet openings.

Bei vielen Anwendungen in der Industrie, in Kraftwerken und im Transportwesen fällt wasserstoffhaltiges Gas, d.h. entweder reiner gasförmiger Wasserstoff oder ein Wasserstoff enthaltendes Mischgas, in geringen oder - in besonderen Betriebszuständen - auch in höheren Konzentrationen als Abgas an, unter anderem bei der Wasserstoffherstellung, -speicherung und -nutzung, z.B. als Brennstoffzellenabgas, Boil-Off-Gas etc. Anders als andere brennbare Gase ist Wasserstoff in einem extrem breiten Konzentrationsbereich entzündlich bzw. sogar explosiv, sodass eine bloße Abgabe an die Umgebungsluft gefährlich wäre. Aus Sicherheitsgründen wird daher häufig vorgesehen, das wasserstoffhaltige Gas zu fassen und geordnet zu verbrennen. Soweit keine Hochtemperaturnutzung vorgesehen werden soll, wird das wasserstoffhaltige Gas im Katalysator einer Vorrichtung der vorgenannten Art z.B. mit Luftsauerstoff flammlos und sicher bei wesentlich geringerer Temperatur zu ungefährlichem Wasser bzw. Wasserdampf verbrannt.In many applications in industry, power plants and transport, hydrogen-containing gas, i.e. either pure gaseous hydrogen or a hydrogen-containing mixed gas, is produced as exhaust gas in low or - in special operating conditions - even in higher concentrations, including in hydrogen production, storage and use, e.g. as fuel cell exhaust gas, boil-off gas, etc. Unlike other flammable gases, hydrogen is flammable or even explosive over an extremely wide concentration range, so that simply releasing it into the ambient air would be dangerous. For safety reasons, it is therefore often planned to capture the hydrogen-containing gas and burn it in an orderly manner. If high-temperature use is not planned, the hydrogen-containing gas is burned in the catalyst of a device of the aforementioned type, e.g. with atmospheric oxygen, flamelessly and safely at a much lower temperature to form harmless water or water vapor.

Als katalysierendes Material wird im Katalysator je nach Gasen ein Metall, eine Metalllegierung oder ein Metalloxid eingesetzt, aus welchem bzw. welcher der Katalysator besteht oder welches bzw. welche auf eine offenporige metallische oder keramische Trägerstruktur aufgebracht ist, und zusammen mit dieser den Katalysator bildet. Um die katalytische Verbrennung in Gang zu setzen, muss Energie zugeführt werden. Dazu wird die Vorrichtung beheizt, z.B. durch in einigen Anwendungen ohnehin vorhandene heiße Abgase und/oder mithilfe einer elektrischen Zusatzheizung für das Gehäuse bzw. das wasserstoffhaltige Gas. Nachteilig sind die nicht unerhebliche Vorlaufzeit beim Beheizen des Gehäuses und die beim Beheizen des Gases erhöhte Entzündungs- bzw. Explosionsgefahr. Dies gilt umso mehr, wenn am bzw. im Katalysator Feuchte niedergeschlagen ist, welche sowohl das Beheizen als auch die katalysierende Wirkung hemmt.Depending on the gases, a metal, metal alloy or metal oxide is used as the catalytic material in the catalyst. The catalyst is made of this material or is applied to an open-pore metallic or ceramic support structure, and together with this forms the catalyst. Energy must be supplied to start the catalytic combustion. To do this, the device is heated, e.g. by hot exhaust gases that are already present in some applications and/or with the help of an additional electric heater for the housing or the hydrogen-containing gas. The disadvantages are the considerable lead time when heating the housing and the increased risk of ignition or explosion when heating the gas. This is even more true if moisture has condensed on or in the catalyst, which inhibits both the heating and the catalytic effect.

Die Erfindung setzt sich zum Ziel, eine Vorrichtung zum katalytischen Verbrennen von Wasserstoff zu schaffen, welche zuverlässig, sicher und ohne lange Vorlaufzeiten betrieben werden kann.The aim of the invention is to create a device for the catalytic combustion of hydrogen which can be operated reliably, safely and without long lead times.

Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der einleitend genannten Art erreicht, die sich erfindungsgemäß durch zumindest einen elektrisch beheizbaren Heizstab auszeichnet, welcher zur lokalen Erhitzung ins Innere des Katalysators hineinragt.This aim is achieved with a device of the type mentioned in the introduction, which is characterized according to the invention by at least one electrically heatable heating rod which projects into the interior of the catalyst for local heating.

In der erhitzten lokalen Umgebung des Heizstabs setzt die katalytische Verbrennung unmittelbar ein und erwärmt durch ihre Abwärme den restlichen Katalysator und das darin befindliche Gas rasch, sodass auch dort die katalytische Verbrennung zuverlässig und rasch einsetzt. Ein Feuchtebelag in der genannten lokalen Umgebung wird durch die Erhitzung rasch abgetaut; ein langdauerndes Vorheizen entfällt. Auch die Gefahr einer unerwünschten Entzündung außerhalb des Katalysators bzw. einer Explosion von wasserstoffhaltigem Gas ist wesentlich reduziert, da die erhitzte Umgebung im Inneren des Katalysators liegt, wo die katalytische Verbrennung bereits einsetzt. In dem aus dem Katalysator austretenden Gas verbleibt dadurch kein unverbrannter Wasserstoff, und vor dem Eintritt in den Katalysator muss das Gas nicht zusätzlich beheizt werden.In the heated local environment of the heating rod, the catalytic combustion starts immediately and quickly heats the remaining catalyst and the gas contained therein through its waste heat, so that the catalytic combustion can also take place reliably there. and starts quickly. A moisture deposit in the local area mentioned is quickly defrosted by the heating; there is no need for long preheating. The risk of unwanted ignition outside the catalyst or an explosion of hydrogen-containing gas is also significantly reduced, as the heated environment is inside the catalyst, where catalytic combustion has already started. This means that no unburned hydrogen remains in the gas leaving the catalyst, and the gas does not need to be additionally heated before entering the catalyst.

Der Katalysator kann jede beliebige offenporige Struktur haben. Günstig ist, wenn der Katalysator Gitter- oder Wabenstruktur hat. Eine solche regelmäßige Struktur ist einfach herstellbar, zuverlässig gasdurchlässig und kann erforderlichenfalls gut beschichtet werden. Aufgrund der regelmäßigen Struktur ist im Vergleich zu unregelmäßigen Strukturen, die meist unterschiedlich feinporige Teilbereiche haben, auch die Gefahr von hartnäckiger lokaler Feuchteansammlung reduziert.The catalyst can have any open-pore structure. It is advantageous if the catalyst has a lattice or honeycomb structure. Such a regular structure is easy to manufacture, reliably permeable to gases and can be easily coated if necessary. Due to the regular structure, the risk of stubborn local moisture accumulation is also reduced compared to irregular structures, which usually have different fine-pored areas.

Der Katalysator kann einteilig sein; vorteilhaft ist, wenn der Katalysator in einen einlassseitigen Flammenstabilisatorteil und einen am Flammenstabilisatorteil anliegenden auslassseitigen Reaktorteil unterteilt ist. Der in Strömungsrichtung des Gases vorgelagerte Flammenstabilisatorteil bewirkt vorrangig eine gleichmäßige Durchströmung des Katalysators mit Gas und verhindert ein Rückschlagen von Flammen in Richtung des Einlasses. Im nachgelagerten Reaktorteil findet der überwiegende Teil der katalytischen Verbrennungsreaktion statt. Die beiden in Strömungsrichtung des Gases aufeinanderfolgenden Teile können unterschiedlich ausgeführt und an die jeweiligen Erfordernisse gezielt angepasst werden. Zu dieser Anpassung haben in einer günstigen Variante der Flammenstabilisatorteil und der Reaktorteil des Katalysators unterschiedliche Struktur.The catalyst can be one-piece; it is advantageous if the catalyst is divided into a flame stabilizer part on the inlet side and a reactor part on the outlet side adjacent to the flame stabilizer part. The flame stabilizer part upstream in the direction of gas flow primarily ensures that gas flows evenly through the catalyst and prevents flames from flashing back in the direction of the inlet. The majority of the catalytic combustion reaction takes place in the downstream reactor part. The two The parts that follow one another in the direction of gas flow can be designed differently and specifically adapted to the respective requirements. In an advantageous variant, the flame stabilizer part and the reactor part of the catalyst have different structures for this adaptation.

Dabei ist die Vorrichtung in einer bevorzugten Ausführungsform derart ausgebildet, dass der zumindest eine Heizstab ins Innere des Flammenstabilisatorteils hineinragt. Der in Strömungsrichtung nachgelagerte Reaktorteil wird dadurch besonders gleichmäßig und rasch vom katalytisch verbrennenden bzw. verbrannten Wasserstoff und dem anliegenden Flammenstabilisatorteil erwärmt und trägt zuverlässig zur gleichmäßigen katalytischen Verbrennung bei. So wird der Katalysator besonders effektiv genutzt.In a preferred embodiment, the device is designed such that the at least one heating rod extends into the interior of the flame stabilizer part. The reactor part downstream in the flow direction is thus heated particularly evenly and quickly by the catalytically combusting or combusted hydrogen and the adjacent flame stabilizer part and reliably contributes to uniform catalytic combustion. The catalyst is thus used particularly effectively.

In einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der zumindest eine Heizstab lediglich an seiner ins Innere des Katalysators hineinragenden Spitze elektrisch beheizbar. Das reduziert die zum Beheizen erforderliche Energie und zugleich die notwendige Vorheizdauer. Auch kann einer schädlichen Überhitzung des gesamten Katalysators wesentliche einfacher vorgebeugt werden, da die lokale Temperatur an der Spitze viel rascher und feinfühliger geregelt werden kann.In an advantageous design variant, at least one heating rod can only be heated electrically at its tip that extends into the interior of the catalyst. This reduces the energy required for heating and at the same time the necessary preheating time. Harmful overheating of the entire catalyst can also be prevented much more easily, since the local temperature at the tip can be regulated much more quickly and sensitively.

Bevorzugt ragt der zumindest eine Heizstab durch die Wandung des Gehäuses hindurch radial von außen ins Innere des Katalysators hinein. Dies erleichtert den Aufbau der Vorrichtung und die Zugänglichkeit zu dem zumindest einen Heizstab, sodass dieser besonders einfach beschaltet werden kann.Preferably, the at least one heating rod projects radially from the outside through the wall of the housing into the interior of the catalyst. This facilitates the construction of the device and the accessibility to the at least one heating rod, so that it can be connected particularly easily.

Damit die Wirkung des Katalysators möglichst rasch einsetzt, ist günstig, wenn mehrere Heizstäbe über den Umfang des Gehäuses verteilt sind.In order for the catalyst to take effect as quickly as possible, it is advantageous if several heating elements are distributed around the circumference of the housing.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der einzigen beigeschlossenen Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem perspektivischen Längsschnitt.The invention is explained in more detail below using an embodiment shown in the only accompanying drawing.
Fig. 1 an embodiment of a device according to the invention in a perspective longitudinal section.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zum katalytischen Verbrennen von Wasserstoff. Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 2, das im dargestellten Beispiel aus einer oberen Halbschale 3 und einer unteren Halbschale 4 zusammengesetzt ist, wobei die Halbschalen 3, 4 jeweils im Wesentlichen die Form einer Kegelstumpf-Mantelfläche haben und an ihrer Kegelbasis zusammengesetzt, z.B. geflanscht, geschweißt, geklebt od.dgl., sind. Es versteht sich, dass das Gehäuse 2 alternativ z.B. im Wesentlichen zylindrisch sein könnte, u.zw. mit rundem, ovalem oder mehreckigem Querschnitt, oder eine andere, insbesondere asymmetrische Form haben könnte.Fig. 1 shows adevice 1 for the catalytic combustion of hydrogen. Thedevice 1 comprises ahousing 2, which in the example shown is composed of an upper half-shell 3 and a lower half-shell 4, the half-shells 3, 4 each having essentially the shape of a truncated cone surface and being assembled at their conical base, e.g. flanged, welded, glued or the like. It is understood that thehousing 2 could alternatively be essentially cylindrical, e.g. with a round, oval or polygonal cross-section, or could have another, in particular asymmetrical, shape.

Das Gehäuse 2 hat eine Einlassöffnung 5 und eine Auslassöffnung 6 und wird in einer Strömungsrichtung 7 von einem Gas 8 durchströmt. Das Gas 8 tritt an der Einlassöffnung 5 in das Gehäuse 2 ein und ist in diesem Bereich wasserstoffhaltig, d.h. es ist entweder reiner gasförmiger Wasserstoff oder ein Gemisch aus Wasserstoff und zumindest einem weiteren Gas, insbesondere Sauerstoff. An der Auslassöffnung 6 tritt das Gas 8 aus und enthält in diesem Bereich katalytisch verbrannten Wasserstoff.Thehousing 2 has an inlet opening 5 and an outlet opening 6 and agas 8 flows through it in aflow direction 7. Thegas 8 enters thehousing 2 at the inlet opening 5 and contains hydrogen in this area, ie it is either pure gaseous hydrogen or a mixture of hydrogen and at least one other gas, in particular oxygen. Thegas 8 exits at the outlet opening 6 and contains catalytically combusted hydrogen in this area.

Zwischen der Einlass- und der Auslassöffnung 5, 6 ist in dem Gehäuse 2 ein gasdurchlässiger Katalysator 9 aufgenommen, in welchem das wasserstoffhaltige Gas 8 katalytisch verbrannt wird. Der Katalysator 9 füllt einen Bereich des Gehäuses 2 zwischen der Ein- und der Auslassöffnung 5, 6 derart aus, dass das Gas 8 den Katalysator 9 durchströmt. Dazu hat der Katalysator 9 entweder eine unregelmäßige oder eine regelmäßige offenporige Struktur, z.B. eine Schaumstruktur od.dgl. oder eine Gitter- oder Wabenstruktur od.dgl. Zur Erzielung seiner katalysierenden Wirkung ist der Katalysator 9 entweder vollständig aus einem dazu geeigneten Werkstoff, insbesondere einem Metall, z.B. Platin oder Rodium, einer Metalllegierung oder einem Metalloxid, gefertigt, wie dem Fachmann bekannt ist, oder aus einer keramischen oder metallischen Struktur, auf welche der genannte katalysierende Werkstoff aufgebracht, z.B. aufgedampft od.dgl., ist.Between the inlet andoutlet openings 5, 6, a gas-permeable catalyst 9 is accommodated in thehousing 2, in which the hydrogen-containinggas 8 is catalytically burned. Thecatalyst 9 fills an area of thehousing 2 between the inlet andoutlet openings 5, 6 in such a way that thegas 8 flows through thecatalyst 9. For this purpose, thecatalyst 9 has either an irregular or a regular open-pore structure, e.g. a foam structure or the like, or a grid or honeycomb structure or the like. In order to achieve its catalytic effect, thecatalyst 9 is either made entirely from a suitable material, in particular a metal, e.g. platinum or rhodium, a metal alloy or a metal oxide, as is known to the person skilled in the art, or from a ceramic or metallic structure onto which the catalytic material mentioned is applied, e.g. vapor-deposited or the like.

In der dargestellten Ausführungsform haben die Ein- und Auslassöffnungen 5, 6 aufgrund der Kegelstumpfform des Gehäuses 2 jeweils einen geringeren Querschnitt d als der Katalysator 9 mit seinem Querschnitt D. Es versteht sich, dass Ein- und Auslassöffnungen 5, 6 optional voneinander verschiedene Querschnitte d haben können.In the embodiment shown, the inlet andoutlet openings 5, 6 each have a smaller cross-section d than thecatalyst 9 with its cross-section D due to the truncated cone shape of thehousing 2. It is understood that the inlet andoutlet openings 5, 6 can optionally have different cross-sections d from one another.

Zwischen der Einlassöffnung 5 und dem Katalysator 9 ist optional eine in Strömungsrichtung 7 sich erweiternde Vorkammer 10 gebildet, sodass das einströmende Gas 8 auf eine gegenüber der Einlassöffnung 5 größere Stirnfläche des Katalysators 9 verteilt wird. Ebenso ist zwischen dem Katalysator 9 und der Auslassöffnung 6 optional eine Auspuffkammer 11 gebildet, welche sich in Strömungsrichtung 7 verjüngt.Between the inlet opening 5 and thecatalyst 9, a pre-chamber 10 is optionally formed which widens in the direction offlow 7, so that the inflowinggas 8 is distributed over a front surface of thecatalyst 9 which is larger than the inlet opening 5. Likewise, between thecatalyst 9 and the Outlet opening 6 optionally forms anexhaust chamber 11 which tapers in theflow direction 7.

Öffnungen 12, 13 in der Wandung 14 des Gehäuses 2 im Bereich der Vorkammer 10 bzw. der Auspuffkammer 11 sind im Betrieb der Vorrichtung 1 z.B. durch Sensoren (nicht dargestellt) geschlossen, die in die Vor- bzw. Auspuffkammer 10, 11 ragen, und/oder es münden in zumindest eine dieser Öffnungen 12, 13 eine oder mehrere Rohrleitungen zur gezielten Zufuhr weiterer Gase, z.B. von Sauerstoff, und/oder zur Zu- oder Abfuhr von Wärme in das oder aus dem Gas 8 im Inneren des Gehäuses 2.Openings 12, 13 in thewall 14 of thehousing 2 in the area of the pre-chamber 10 or theexhaust chamber 11 are closed during operation of thedevice 1, e.g. by sensors (not shown) that protrude into the pre-chamber orexhaust chamber 10, 11, and/or one or more pipes for the targeted supply of further gases, e.g. oxygen, and/or for the supply or removal of heat into or from thegas 8 inside thehousing 2 open into at least one of theseopenings 12, 13.

Um den Katalysator 9 lokal zu erhitzen, sodass das katalytische Verbrennen des Wasserstoffs im Inneren des Katalysators 9 einsetzt, umfasst die Vorrichtung 1 ferner zumindest einen elektrisch beheizbaren Heizstab 15, der ins Innere des Katalysators 9 hineinragt und dadurch seine lokale Umgebung im Inneren des Katalysators 9 erhitzt.In order to heat thecatalyst 9 locally so that the catalytic combustion of the hydrogen begins inside thecatalyst 9, thedevice 1 further comprises at least one electricallyheatable heating rod 15 which projects into the interior of thecatalyst 9 and thereby heats its local environment inside thecatalyst 9.

Der zumindest eine Heizstab 15 ragt z.B. von der Vorkammer 10 oder von der Auspuffkammer 11 aus in den Katalysator 9 hinein. Im dargestellten Beispiel ragt der zumindest eine Heizstab 15 hingegen durch die Wandung 14 des Gehäuses 2 hindurch radial von außen ins Innere des Katalysators 9 hinein. Dabei ist ferner z.B. der gesamte ins Innere des Katalysators 9 hineinragende Heizstab 15 elektrisch beheizbar. Alternativ ist der zumindest eine Heizstab 15 lediglich an seiner ins Innere des Katalysators 9 hineinragenden Spitze 16 elektrisch beheizbar.The at least oneheating rod 15 protrudes, for example, from the pre-chamber 10 or from theexhaust chamber 11 into thecatalytic converter 9. In the example shown, however, the at least oneheating rod 15 protrudes radially from the outside through thewall 14 of thehousing 2 into the interior of thecatalytic converter 9. In this case, theentire heating rod 15 protruding into the interior of thecatalytic converter 9 can also be heated electrically. Alternatively, the at least oneheating rod 15 can only be heated electrically at itstip 16 protruding into the interior of thecatalytic converter 9.

Im dargestellten Beispiel umfasst die Vorrichtung 1 zwei, in anderen Ausführungsformen auch mehr als zwei Heizstäbe 15, welche optional über den Umfang des Gehäuses 2 verteilt, bevorzugt gleichmäßig verteilt, sind.In the example shown, thedevice 1 comprises two, in other embodiments also more than twoheating rods 15, which are optionally distributed over the circumference of thehousing 2, preferably evenly distributed.

Es versteht sich, dass der Katalysator 9 ein- oder mehrteilig sein kann. Im dargestellten Beispiel ist der Katalysator in einen einlassseitigen, d.h. in Strömungsrichtung 7 vorgelagerten Flammenstabilisatorteil 9' und einen (hier: am Flammenstabilisatorteil 9' anliegenden) auslassseitigen, d.h. in Strömungsrichtung 7 nachgelagerten Reaktorteil 9" unterteilt. Im Beispiel derFig. 1 liegen Flammenstabilisator- und Reaktorteil 9', 9" aneinander an; alternativ könnten diese beiden Teile voneinander zumindest geringfügig beabstandet sein. Ferner können der Flammenstabilisatorteil 9' und der Reaktorteil 9" vom Aufbau her identisch sein oder alternativ unterschiedlichen Aufbau haben, z.B. unterschiedliche Struktur, unterschiedliches Material, unterschiedliche Dicke etc.It is understood that thecatalyst 9 can be made up of one or more parts. In the example shown, the catalyst is divided into an inlet-side flame stabilizer part 9', i.e. upstream in theflow direction 7, and an outlet-side reactor part 9" (here: adjacent to the flame stabilizer part 9'), i.e. downstream in theflow direction 7. In the example of Fig. 1 flame stabilizer andreactor parts 9', 9" lie against each other; alternatively, these two parts could be at least slightly spaced apart from each other. Furthermore, the flame stabilizer part 9' and thereactor part 9" can be identical in terms of construction or alternatively have a different construction, e.g. different structure, different material, different thickness, etc.

Der zumindest eine Heizstab 15 ragt entweder ins Innere des Flammenstabilisatorteils 9' (Fig. 1) oder ins Innere des Reaktorteils 9" hinein. Im Falle mehrerer Heizstäbe 15 könnte zumindest ein Heizstab 15 ins Innere des Flammenstabilisatorteils 9' und zumindest ein anderer Heizstab 15 ins Innere des Reaktorteils 9" hineinragen.The at least oneheating rod 15 extends either into the interior of the flame stabilizer part 9' ( Fig. 1 ) or into the interior of thereactor part 9". In the case ofseveral heating rods 15, at least oneheating rod 15 could extend into the interior of the flame stabilizer part 9' and at least oneother heating rod 15 could extend into the interior of thereactor part 9".

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten, Modifikationen und deren Kombinationen, die in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen.The invention is not limited to the embodiments shown and described, but includes all variants, modifications and combinations thereof that fall within the scope of the appended claims.

Claims (8)

Translated fromGerman

Vorrichtung zum katalytischen Verbrennen von Wasserstoff, umfassend ein Gehäuse (2) und einen gasdurchlässigen Katalysator (9), wobei das Gehäuse (2) eine Einlassöffnung (5) für ein wasserstoffhaltiges Gas (8) und eine Auslassöffnung (6) für ein katalytisch verbrannten Wasserstoff enthaltendes Gas (8) hat und zwischen der Ein- und der Auslassöffnung (5, 6) der Katalysator (9) aufgenommen ist,gekennzeichnet durch zumindest einen elektrisch beheizbaren Heizstab (15), welcher zur lokalen Erhitzung ins Innere des Katalysators (9) hineinragt.Device for the catalytic combustion of hydrogen, comprising a housing (2) and a gas-permeable catalyst (9), wherein the housing (2) has an inlet opening (5) for a hydrogen-containing gas (8) and an outlet opening (6) for a catalytically combusted hydrogen-containing gas (8) and the catalyst (9) is accommodated between the inlet and outlet openings (5, 6),characterized by at least one electrically heatable heating rod (15) which projects into the interior of the catalyst (9) for local heating.Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (9) Gitter- oder Wabenstruktur hat.Device according to claim 1,characterized in that the catalyst (9) has a lattice or honeycomb structure.Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,dadurch gekennzeichnet, dass der Katalysator (9) in einen einlassseitigen Flammenstabilisatorteil (9') und einen am Flammenstabilisatorteil (9') anliegenden auslassseitigen Reaktorteil (9") unterteilt ist.Device according to claim 1 or 2,characterized in that the catalyst (9) is divided into an inlet-side flame stabilizer part (9') and an outlet-side reactor part (9") adjacent to the flame stabilizer part (9').Vorrichtung nach Anspruch 3,dadurch gekennzeichnet, dass der Flammenstabilisatorteil (9') und der Reaktorteil (9") des Katalysators (9) unterschiedliche Struktur haben.Device according to claim 3,characterized in that the flame stabilizer part (9') and the reactor part (9") of the catalyst (9) have different structures.Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4,dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Heizstab (15) ins Innere des Flammenstabilisatorteils (9') hineinragt.Device according to claim 3 or 4,characterized in that the at least one heating rod (15) projects into the interior of the flame stabilizer part (9').Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Heizstab (15) lediglich an seiner ins Innere des Katalysators (9) hineinragenden Spitze (16) elektrisch beheizbar ist.Device according to one of claims 1 to 5,characterized in that the at least one heating rod (15) only is electrically heated at its tip (16) protruding into the interior of the catalyst (9).Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Heizstab (15) durch die Wandung (14) des Gehäuses (2) hindurch radial von außen ins Innere des Katalysators (9) hineinragt.Device according to one of claims 1 to 6,characterized in that the at least one heating rod (15) projects radially from the outside through the wall (14) of the housing (2) into the interior of the catalyst (9).Vorrichtung nach Anspruch 7,dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Heizstäbe (15) über den Umfang des Gehäuses (2) verteilt sind.Device according to claim 7,characterized in that several heating rods (15) are distributed over the circumference of the housing (2).

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