Method and devices for producing hydrogen by plasma reformer

Details Method and devices for producing hydrogen by plasma reformer Method and devices for producing hydrogen by plasma reformer

C - Chemistry, Metallurgy

01

B

C01B 3/34 (2006.01) B01J 4/04 (2006.01) B01J 12/00 (2006.01) B01J 19/08 (2006.01) C01B 3/00 (2006.01) C01B 3/32 (2006.01) C01B 3/38 (2006.01) C01B 3/50 (2006.01) H01M 8/06 (2006.01) H05H 1/24 (2006.01)

Patent

CA 2275951

One of these devices comprises: a reaction chamber with cold plasma (10b), for producing the reforming of a primary mixture consisting of fuel gas (hydrocarbon or alcohol), as well as oxygen and/or water vapour, thus producing a secondary mixture containing in particular hydrogen, carbon dioxide and carbon monoxide; an intake piece (18) for mixing these constituents, co-operating with a burner (42) and an associated combustion chamber (40) to bring the resulting primary mixture to a high temperature, before it is introduced into the reaction chamber (10a); a ring-shaped chimney (48) enclosing this chamber for maintaining it at a relatively high temperature; a high frequency alternating high voltage source (58), modulated by brief periodical low frequency pulses and electrodes (62-66) for generating silent discharges, in the reaction chamber (10b) thus generating a cold plasma producing a high chemical reactivity to the gas mixture present; a membrane (12) with high selective permeability for extracting the nascent hydrogen, arranged between the chamber (10b) and a chamber for collecting the hydrogen (14); a thermal insulating sheath (50) enclosing the whole set. The invention is applicable to PEM type fuel cells, fitted on electric vehicles or on portable generator set.

L'un de ces appareils comprend: une chambre de réaction à plasma froid (10b), pour réaliser le réformage d'un mélange primaire composé de gaz combustible (hydrocarbure ou alcool), ainsi que d'oxygène et/ou de vapeur d'eau, et ainsi produire un mélange secondaire comprenant notamment de l'hydrogène, du dioxyde de carbone et du monoxyde de carbone; une pièce d'entrée (18) pour mixer ces composants, coopérant avec un brûleur (42) et une chambre de combustion (40) associée, pour porter le mélange primaire en résultant à une température élevée, avant son introduction dans la chambre de réaction (10a); une cheminée annulaire (48) entourant cette chambre pour la maintenir à une température relativement élevée; une source de haute tension alternative HF (58), modulée par des impulsions périodiques brèves BF et des électrodes (62-66) pour créer des décharges électriques couronnes, dans la chambre de réaction (10b) et ainsi engendrer un plasma froid donnant une forte réactivité chimique au mélange gazeux présent; une membrane (12) à haute perméabilité sélective pour extraire l'hydrogène naissant, disposée entre la chambre (10b) et une chambre de collecte de l'hydrogène (14); une gaine d'isolement thermique (50) enveloppant le tout. Applications: alimentation des piles à combustible du type PEM, montées sur des voitures électriques ou sur des groupes électrogènes transportables.

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