Dampfreformierung

Die Dampfreformierung (im technischen Sprachgebrauch auch Dampfreforming, englisch Steam Reforming) ist ein Verfahren zur Herstellung von Synthesegas, einer Mischung von Kohlenstoffmonoxid und Wasserstoff aus kohlenstoffhaltigen Energieträgern wie Erdgas, Leichtbenzin, Methanol, Biogas oder Biomasse (siehe auch Wasserstoffherstellung).

Reaktionen

Die Dampfreformierung ist ein allothermer Prozess, der nach der folgenden Gleichung abläuft:

$\mathrm{ CH_4 + H_2O \;\overrightarrow{\leftarrow}\; CO + 3\ H_2, \ \Delta H = +206,2 kJ/mol}$

(Methan + Wasserdampf → Kohlenstoffmonoxid + Wasserstoff; endotherm)

Zur Steigerung der Wasserstoffausbeute kann das entstehende Kohlenmonoxid in einer weiteren Reaktion, der Wassergas-Shift-Reaktion, zu Kohlendioxid und weiterem Wasserstoff umgesetzt werden.

$\mathrm{ CO + H_2O \;\overrightarrow{\leftarrow}\; CO_2 + H_2, \ \ \ \Delta H = -41,2 kJ/mol}$

(Wassergas-Shift-Reaktion; leicht exotherm)

Zur Durchführung wird heißer Wasserdampf mit dem zu reformierenden Gas (zum Beispiel Erdgas) oder mit verdampfter Flüssigkeit (zum Beispiel Leichtbenzin) vermischt und unter ständiger Energiezufuhr an einem heterogenen Katalysator in der Gasphase umgesetzt.

Feststoffe

Da komplexe Feststoffe wie Holz, Klärschlamm oder kommunale Abfälle nicht verdampft werden können, müssen diese unter anderen Bedingungen reformiert werden. Die Reformierung erfolgt mittels überkritischem Wasser an einem heterogenen Katalysator bei 250 - 300 bar, 400 - 550 °C und großem Wasserüberschuss. Die Entstehung von Luftschadstoffen wie in der Müllverbrennung spielen unter diesen extremen Bedingungen praktisch keine Rolle. ^[1]

Methanol-Reformer

• Methanol-Reformer

Weblinks

• Zentrum für BrennstoffzellenTechnik gGmbH - Informationen rund um die Brennstoffzellentechnologie und Dampfreformierung

• Forschungszentrum Jülich GmbH - Informationen rund um die Reformierung

Quellen

1. ↑ JOHANSON, N.W. et al.: Supercritical water partial oxidation, proceedings of the 2001 DOE Hydrogen Program Review