Rapid startup of fuel processor using water adsorption

   
   

An apparatus and method is disclosed for rapidly heating fuel processor components during startup of a fuel cell powered vehicle. Rapid heating is achieved by placing a water adsorbent downstream of the fuel processor's primary reactor, which converts a hydrocarbon-based fuel to a hydrogen-rich fuel. In addition to hydrogen, the reformed fuel (reformate) includes carbon dioxide, carbon monoxide and water. The water adsorbent, which has a high heat of adsorption, produces heat as it adsorbs water in the reformate. Heat generated by water adsorption enhances the rate at which fuel processor components, such as a water-gas-shift reactor, reach their operating temperatures. In addition, water adsorption reduces water condensation on the water-gas-shift reactor catalyst. Once the fuel processor components attain their operating temperatures, water desorbs from the adsorbent and is available for converting carbon monoxide to carbon dioxide and hydrogen in the water-gas-shift reactor.

Ein Apparat und eine Methode wird für schnell Heizmaterial-Prozessorbestandteile während des Starts eines Kraftstoffzelle angetriebenen Trägers freigegeben. Schnelle Heizung wird erzielt, indem man einen Wasseradsorbent hinter dem Primärreaktor des Kraftstoffprozessors setzt, der einen Kohlenwasserstoff-gegründeten Kraftstoff in einen Wasserstoff-reichen Kraftstoff umwandelt. Zusätzlich zum Wasserstoff schließt der verbesserte Kraftstoff (reformate) Kohlendioxyd, Kohlenmonoxid und Wasser mit ein. Der Wasseradsorbent, der eine hohe Hitze der Aufnahme hat, produziert Hitze, wie er Wasser im reformate absorbiert. Die Hitze, die durch Wasseraufnahme erzeugt wird, erhöht die Rate, an der Kraftstoffprozessorbestandteile, wie Reaktor Wasser-Gas-verschieben, erreichen ihre Betriebstemperaturen. Zusätzlich verringert Wasseraufnahme Wasserkondensation auf Wasser-Gas-verschieben Reaktorkatalysator. Sobald die Kraftstoffprozessorbestandteile ihre Betriebstemperaturen erreichen, desorbiert Wasser vom Adsorbent und ist für das Umwandeln des Kohlenmonoxids in Kohlendioxyd vorhanden und Wasserstoff in Wasser-Gas-verschieben Reaktor.

 
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< Process for the regeneration of reforming catalysts

< Carbon monoxide/water removal from fuel cell feed gas

> Fuel processing system having gas recirculation for transient operations

> Compact endothermic catalytic reaction apparatus

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