Leithe, Eva

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Durch die vorliegende Erfindung wird ein praktikables Verfahren bereitgestellt, um aus Ammoniak eine brennbare, wasserstoffhaltige Gasmischung zu erzeugen, welche als Brennstoff zur Wärmeerzeugung oder in einer Wärme-Kraft-Maschine genutzt werden kann. Dazu wird eine Ammoniak-Luft-Mischung in einem katalytischen Reaktor derart umgesetzt, dass ein Teil des Ammoniaks zu Wasser und Stickstoff oxidiert wird, während der größere Teil des Ammoniaks in Wasserstoff und Stickstoff gespalten wird. Die für die Ammoniakspaltung benötigte Energie wird dabei durch die Oxidationsreaktion erhalten. Die Oxidation erfolgt dabei an einem Oxidationskatalysator, die nachfolgende Spaltung des Ammoniaks an einem dazu geeigneten Spaltkatalysator. Dabei kann ein Produktgas mit einem Volumenanteil von bis zu ca. 50% an Wasserstoff bzw. bei zusätzlicher Abscheidung von Wasserdampf und Verwendung von Sauerstoff statt Luft von bis zu 70% an Wasserstoff erhalten werden.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein praktikables Verfahren beschrieben, um einen Dieselmotor als Zweistoffmotor zu betreiben. Als zweiter Brennstoff neben Dieselöl oder Schweröl dienen Mischungen von Ammoniak und Wasserstoff, wobei als Inertgase noch Stickstoff und auch Wasserdampf beigemischt sein können, wenn der Wasserstoff durch Spaltung von Ammoniak hergestellt wird. Die hohe Oktanzahl von Ammoniak-Wasserstoff-Mischungen ermöglicht den Einsatz bei der hohen Kompression des Dieselmotors. Zur Vermeidung eines Zündsystems für den Gasbetrieb wird in diesem Fall die Zündung durch Einspritzung einer geringen Menge an Dieselöl im Sinne eines Zündstrahlmotors ausgelöst. Die Abgasreinigung erfolgt über edelmetallhaltige Drei-Wege-Abgaskatalysatoren oder SCR-Katalysatoren.

Durch die vorliegende Erfindung wird ein praktikables Verfahren bereitgestellt, um aus Ammoniak eine brennbare, wasserstoffhaltige Gasmischung zu erzeugen, welche als Brennstoff zur Gebäudebeheizung oder in einer Wärme-Kraft-Maschine genutzt werden kann. Die für die Ammoniakspaltung benötigte Energie wird hauptsächlich durch Oxidation von Wasserstoff erhalten. Der Wasserstoff wird dabei als Teilgasstrom der Produktgasmischung entnommen und zum Reaktoreingang zurückgeführt, wo die zur Energiebedarfsdeckung erforderliche Sauerstoffmenge sowie der Ammoniak eindosiert wird. Die Oxidation erfolgt dabei an einem Oxidationskatalysator, die nachfolgende Spaltung des Ammoniaks an einem dazu geeigneten Spaltkatalysator. Die Anordnung wird als Kreislaufreaktor betrieben. Durch die Rückführung des Endproduktes an den Reaktoreingang wird neben der Verfügbarkeit des Wasserstoffs auch für eine ausreichend hohe Temperatur zur sicheren Zündung des Oxidationskatalysators gesorgt.

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