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Keywords:

  • Hochtemperaturkatalyse;
  • Kraftstoffe;
  • Partialoxidation;
  • Reformierung;
  • Wasserstoff
  • High temperature catalysis;
  • Hydrogen, Logistic fuels;
  • Partial oxidation;
  • Reforming

Abstract

Heterogen katalysierte Gasphasenreaktionen bei hohen Temperaturen werden seit langem bei Energieumwandlungsprozessen eingesetzt, um effizient chemische Energieträger in Wärme, Strom und wertvollere chemische Energieträger zu wandeln. Aufgrund der hohen Temperaturen und kurzen Verweilzeiten sind die verwendeten Apparate durch komplexe, nichtlineare Wechselwirkungen zwischen Massen- und Wärmetransport sowie heterogene und mitunter auch homogene und elektrokatalytische chemische Reaktionen charakterisiert, deren Verständnis für Optimierung von Reaktordesign und Betriebsbedingungen Voraussetzung ist. Der Beitrag diskutiert die aktuellen Herausforderungen der Hochtemperaturkatalyse sowohl in der Grundlagenforschung als auch der Technologieentwicklung anhand von mit logistischen Kraftstoffen betriebenen Reformern zur Erzeugung wasserstoffreicher Reformate.

Heterogeneously catalyzed gas phase reactions at high temperatures have been used for energy conversion for a long time to convert chemical energy carriers into heat, electricity, and more valuable chemicals. Due to high temperatures and short residence times, the used devices exhibit complex, non-linear interactions between mass and heat transport as well as heterogeneous and sometimes homogeneous and electrocatalytic reactions. Optimization of reactor design and operating conditions calls for a better understanding of those interactions. This article discusses the current challenges in high temperature catalysis from fundamental and technological perspectives. The thematic focus is on the catalytic reforming of logistic fuels for the production of hydrogen-rich reformates.