DE3537526A1

DE3537526A1 - POWER GENERATION SYSTEM

Info

Publication number: DE3537526A1
Application number: DE19853537526
Authority: DE
Inventors: Bartram John Wright; Clive Melvyn Seymour; Victor William Adams; John Parish Catchpole
Original assignee: Vickers Shipbuilding and Engineering Ltd
Current assignee: BAE Systems Marine Ltd
Priority date: 1984-03-05
Filing date: 1985-02-28
Publication date: 1992-01-23
Also published as: GB2242563A; DE3537527C2; GB2242562A; GB2242562B; FR2664746A1; GB2242563B; DE3537527A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Stromerzeugungsanlage (elek trischer Generator) mit einer Brennzelle, die die Zufuhr gasförmigen Wasserstoffs und die Zufuhr gasförmigen Sauer stoffs zur Erzeugung elektrischen Stroms (als Ausgangs signal) erfordert.The invention relates to a power generation plant (elec tric generator) with a fireplace insert that supplies gaseous hydrogen and the supply of gaseous acid material for generating electrical current (as an output signal) required.

Die vorliegende Erfindung wurde primär jedoch nicht aus schließlich im Hinblick auf eine Stromerzeugungsanlage entwickelt, die insbesondere zur Verwendung bei U-Booten geeignet ist. Im Rahmen der vorliegenden Beschreibung wird die Anwendung der Stromerzeugungsanlage gemäß der Erfindung zur Verwendung bei U-Booten erläutert, jedoch kann die Erfindung ganz allgemein auch in anderen Umgebun gen verwendet werden, bei denen die Zufuhr von Luft/Sauer stoff begrenzt ist oder nicht verfügbar sein kann ein schließlich der Verwendung bei Raumfahrzeugen, wie Orbi talfahrzeugen und künstlichen Satelliten oder zur Ver wendung in Notfällen in gefährlichen Umgebungen, wie zur Rettung in Bergwerken.However, the present invention was not primarily developed finally, with a view to a power plant developed especially for use on submarines suitable is. Within the scope of the present description is the application of the power generation plant according to the Invention for use in submarines explained, however the invention can generally in other environments conditions where the supply of air / acid is limited or may not be available finally use in spacecraft like Orbi valley vehicles and artificial satellites or for ver use in emergencies in dangerous environments, such as Rescue in mines.

Es ist übliche Praxis, bei seegängigen U-Booten, die nicht durch einen Kernreaktor angetrieben sind, eine Dieselma schine für den Antrieb an der See-Oberfläche oder beim Schnorcheln und andererseits Batterien bei voller Tauch fahrt zu verwenden. Das Hauptproblem bei solchen Diesel/Strom- U-Booten ist, daß die Batteriekapazität die Dauer des vollen Tauchzustandes des Gefäßes bzw. Fahrzeuges ernst haft beschränkt und daß daher ein Bedarf für eine Strom versorgung (Energieversorgung) besteht, die in der Lage ist, die Fähigkeit für ein U-Boot zum Betrieb im getauch ten Zustand erheblich zu erweitern innerhalb der körper lichen und betrieblichen Einschränkungen, die einem U-Boot eigen sind. Solche Einschränkungen beinhalten Begrenzungen bezüglich des Raums und des Gewichtes der Kraftumsetzungs anlage, volumetrische Anforderungen für den oder die Kraft stoffe sowie die Auftriebs- bzw. Schwimmprobleme aufgrund des zunehmenden Schwunds bzw. Leerraums bei Verbrauch des mindestens einen Kraftstoffes.It is common practice for sea-going submarines that are not powered by a nuclear reactor, a Dieselma machine for the drive on the sea surface or at Snorkeling and on the other hand batteries when diving is full ride to use. The main problem with such diesel / electricity Submarines is that the battery capacity is the duration of the full immersion of the vessel or vehicle seriously limited and therefore a need for a current supply (energy supply) exists that is capable is the ability for a submarine to operate submerged to expand the condition considerably within the body and operational restrictions that a submarine are peculiar. Such restrictions include limitations regarding the space and weight of the force conversion plant, volumetric requirements for the or the force fabrics as well as the buoyancy or swimming problems due to the increasing shrinkage or empty space when the at least one fuel.

Ein mögliches Energiesystem, das als Re-Cycle-Diesel-System bekannt ist, verwendet eine herkömmliche Dieselmaschine, die mit Dampf und/oder Abgas verdünnten Sauerstoff in einem in sich abgeschlossenen, geschlossenen Kreislauf ansaugt. Wenn auch ein solches System die auf Batterien alleine beruhende Standzeit bzw. Laufzeit eines U-Bootes verlängert, so ist nachteilig das Gesamtgewicht, das Volu men des Kraftstoffes und des erforderlichen Oxidationsmit tels, die Beseitigung der Verbrennungsprodukte und der Lärm (Geräusch).A possible energy system that is called a re-cycle diesel system is using a conventional diesel engine, the oxygen diluted with steam and / or exhaust gas a self-contained, closed cycle sucks. If such a system on batteries stand-alone life or runtime of a submarine lengthened, so is the total weight, the volu men of the fuel and the required Oxidationsmit tels, the disposal of the combustion products and the Noise.

Obwohl es andere Variationen eines dieselgetriebenen Energieumsetzungssystems gibt, gibt keines davon wesent liche Vorteile auf die hier vorliegende Anwendung. Der Energieumsetzungs-Wirkungsgrad eines Dieselgenerators be trägt 20 bis 30%. Brennzellen, die Chemikalien in elek trische Energie direkt umsetzen, haben jedoch einen nach weislichen Energieumsetzungs-Wirkungsgrad von 50 bis 60%. Daher könnte, wenn eine zuverlässige Brennzelle, die in der Lage ist, das erforderliche Kraftausgangssignal (Strom) zu erzeugen mit einer zufriedenstellenden Einrich tung zur Speicherung der Reaktionsbestandteile kombiniert werden könnte, ein geeignetes Energieumsetzungssystem (Stromerzeugungssystem) für ein getauchtes U-Boot geschaf fen werden.Although there are other variations of a diesel engine Energy conversion system, none of them are essential advantages to the application here. The Energy conversion efficiency of a diesel generator be carries 20 to 30%. Fireplaces that contain chemicals in elec converting energy directly, but have an after wise energy conversion efficiency of 50 to 60%. Therefore, if a reliable fireplace insert built in is able to provide the required force output signal Generate (electricity) with a satisfactory setup combined to store the reaction components could be a suitable energy conversion system (Power generation system) for a submerged submarine be opened.

Verschiedene Arten von Brennzellen wurden erheblichen An strengungen bei der Weiterentwicklung unterworfen und besit zen nun besonderes Leistungsvermögen bei gezeigter Zuver lässigkeit. Ein erster Zelltyp kombiniert hochreinen gasför migen Sauerstoff und Wasserstoff zur Bildung von Wasser unter Erzeugung erheblicher Mengen an elektrischer Energie (Strom). Eine solche Brennzelle kann sehr leicht in Betrieb gesetzt werden, der ausgangsseitige Strom kann automatisch verändert werden und der Betrieb der Zelle ist virtuell ruhig. Das Problem liegt beim Vorsehen hochreinen gasför migen Sauerstoffs und Wasserstoffs. Sauerstoff und Wasser stoff sind beide permanente Gase und können daher nicht bei Normaltemperatur durch Anwendung von Druck verflüssigt werden. Die Gase können daher entweder unter hohem Druck in Zylindern gespeichert werden, was außerordentlich nach teilig bezüglich des Gewichtes der Behälter und des Gasvolumens, das gespeichert werden kann, ist oder auch als cryogene Flüssigkeiten gespeichert werden, was Raumprobleme, Auftriebsprobleme aufgrund sich ändernden Stauraumes sowie Probleme bezüglich der Stoßbelastung schafft. Wasserstoff kann auch in fester Form in chemischen Kombinationen ge speichert werden, wie als Metallhydrid, jedoch gibt es auch hierbei Gewichtsprobleme.Different types of fireplace inserts have become significant subject to strains in further development and possess zen now special performance with shown Zuver nonchalance. A first cell type combines highly pure gas oxygen and hydrogen to form water generating significant amounts of electrical energy (Electricity). Such a fireplace insert can be operated very easily can be set, the current on the output side can be set automatically be changed and the operation of the cell is virtual calm. The problem lies in the provision of high purity gas oxygen and hydrogen. Oxygen and water Both are permanent gases and therefore cannot be added Normal temperature liquefied by applying pressure will. The gases can therefore either be under high pressure stored in cylinders, which is extraordinarily after part with respect to the weight of the container and Volume of gas that can be stored, or as cryogenic liquids are stored, which causes space problems, Buoyancy problems due to changing storage space as well Creates problems with the shock load. hydrogen can also be in solid form in chemical combinations stores like as metal hydride, however there are weight problems here too.

Eine zweite Brennzelltype kann Sauerstoff aus Luft verwen den, wobei die Verwendung einer solchen Zelle ebenfalls vorteilhaft ist. Diese Zelltype könnte verwendet werden, wenn ein U-Boot an der Oberfläche ist oder schnorchelt, wobei dann normale Luft verwendet werden kann. Wenn das Boot getaucht ist, könnte diese Zelltype unter Verwendung der Luft innerhalb des U-Bootes betrieben werden unter der Voraussetzung, daß der Sauerstoffgehalt in dieser Luft aufrecht erhalten bleibt.A second type of fuel cell can use oxygen from air the, the use of such a cell also is advantageous. This cell type could be used when a submarine is on the surface or snorkeling, normal air can then be used. If that Boat submerged, could use this cell type the air inside the submarine can be operated under provided that the oxygen content in this air is maintained.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Stromversorgungs anlage der eingangs genannten Art so auszubilden, daß Gewichts-Volumen und Betriebsprobleme weitgehend herabge setzt sind.It is therefore an object of the invention to provide a power supply plant of the type mentioned in such a way that Weight volume and operational problems largely reduced sets are.

Durch die Erfindung wird eine Stromerzeugungsanlage an gegeben mit einer Brennzelle, die die Zufuhr gasförmigen Wasserstoffs und gasförmigen Sauerstoffs zur Erzeugung ausgangsseitigen elektrischen Stroms erfordert, einer ersten Zufuhreinrichtung zur Zufuhr einer wasserstoff haltigen Verbindung (Zusammensetzung) zur Anlage, die bei NTP flüssig ist und die einer endothermen Reaktion zur Freisetzung gasförmigen Wasserstoffs unterworfen werden kann, einer zweiten Zufuhreinrichtung zur Zufuhr von flüssigem Wasserstoffperoxid zur Anlage, einem Reformer, der mit der ersten Zufuhreinrichtung verbunden ist, in dem die wasserstoffhaltige Verbindung der endo thermen Reaktion unterworfen werden kann und den gasför migen Wasserstoff freisetzt, einen Zerleger, der mit der zweiten Zufuhreinrichtung verbunden ist und so ausgebildet ist, daß das Wasserstoffperoxid zur Freisetzung gasför migen Sauerstoffs zerlegt wird, einer Einrichtung zur Zufuhr von Wärme zur wasserstoffhaltigen Verbindung, um die endotherme Reaktion in dem Reformer aufrecht zu erhalten und eine Einrichtung zur Zufuhr des gasförmigen Wasserstoffs und des gasförmigen Sauerstoffs, die vom Reformer bzw. Zerleger abgegeben sind, zur Brennzelle zur Erzeugung des ausgangsseitigen elektrischen Stroms.The invention provides a power generation plant given with a fireplace insert that gaseous Hydrogen and gaseous oxygen for generation output electrical current requires one first supply device for supplying a hydrogen containing connection (composition) to the plant, the is liquid with NTP and that of an endothermic reaction subjected to the release of gaseous hydrogen can be, a second feed device for feeding from liquid hydrogen peroxide to the plant, one Reformer connected to the first feeder is in which the hydrogen-containing compound of the endo thermal reaction can be subjected and the gas feed releases hydrogen, a decomposer that works with the second feed device is connected and designed is that the hydrogen peroxide gasför for release oxygen is broken down, a device for Supply of heat to the hydrogen-containing compound in order to the endothermic reaction in the reformer upright received and a device for supplying the gaseous Hydrogen and gaseous oxygen from the Reformers or decomposers are handed over to the fireplace insert Generation of the electrical current on the output side.

Das Wasserstoffperoxid wird exotherm im Zerleger zerlegt, wobei vorzugsweise eine Einrichtung vorgesehen ist, um Wärme vom Zerleger zum Reformer zu übertragen, um zumin dest teilweise die endotherme Reaktion in dem Reformer aufrecht zu erhalten.The hydrogen peroxide is broken down exothermically in the decomposer, preferably means is provided to Transfer heat from the decomposer to the reformer, at least at least partially the endothermic reaction in the reformer to maintain.

Es ist insbesondere zu bemerken, daß die von der Zerlegung des Wasserstoffperoxides im Zerleger verfügbare Wärme von hoher Qualität ist, d. h. konzentrierte Wärme hoher Temperatur ist, was besonders zur Verwendung bei der För derung und Aufrechterhaltung der Reformierreaktion der wasserstoffhaltigen Verbindung in dem Reformer geeignet ist.It should be noted in particular that the decomposition of the hydrogen peroxide available in the decomposer is of high quality, d. H. concentrated heat higher Temperature is what is particularly suitable for use in the För change and maintenance of the reforming reaction of the hydrogen-containing compound in the reformer is suitable.

Dies erreicht einen wirksamen Betrieb der Stromerzeugungs anlage dahingehend, daß das, was sonst vom Zerleger abge gebene Abwärme wäre, nun als Wärmequelle zum Aufrechterhal ten der endothermen Reaktion in dem Reformer verwendet wird.This achieves an efficient operation of power generation plant in such a way that what would otherwise depend on the splitter given waste heat would now, as a heat source to maintain endothermic reaction used in the reformer becomes.

Auch wenn dies eine besonders vorteilhafte Anordnung gemäß der Erfindung ist, liegt es jedoch innerhalb des Rahmens der Erfindung, daß andere Einrichtungen als Wärmequelle zum Aufrechterhalten der endothermen Reaktion im Reformer verwendet werden können. Als eine vorteilhafte Alternative wird ein Teil der in der Brennzelle erzeugten elektrischen Energie zum Betrieb eines Elektroheizers verwendet, der zum vollständigen oder teilweisen Aufrechterhalten der endothermen Reaktion im Reformer vorgesehen ist. Wenn dies auch eine Verringerung des Wirkungsgrades darstellt, weil ein Teil des verwendbaren Ausgangssignals (Stroms) von der Brennzelle zum Aufrechterhalten des Betriebes der Stromerzeugungsanlage verwendet wird, wird trotzdem eine Stromerzeugungsanlage geschaffen, die etwa 2 bis 3 mal wirkungsvoller ist als derzeit verfügbare Anlagen.Even if this is a particularly advantageous arrangement according to of the invention, it is within the scope the invention that other devices as a heat source to maintain the endothermic reaction in the reformer can be used. As an advantageous alternative becomes part of the electrical generated in the fireplace insert Energy used to operate an electric heater that to fully or partially maintain the endothermic reaction is provided in the reformer. If this also represents a reduction in efficiency because part of the usable output signal (current) from the fireplace to maintain the operation of the Power generation plant is used, is still a Power plant created about 2 to 3 times is more effective than currently available systems.

Eine bevorzugte wasserstoffhaltige Verbindung, die bei der Stromerzeugungsanlage verwendbar ist, ist Methanol, obwohl auch andere Alkohole oder Kohlenwasserstoffe ver wendet werden können, vorausgesetzt, daß sie bei NTP flüs sig sind und einer endothermen Reformierreaktion unterwor fen werden können, um gasförmigen Wasserstoff freizusetzen.A preferred hydrogen-containing compound, which at the electricity generating plant can be used is methanol, although other alcohols or hydrocarbons ver can be used, provided that they flow with NTP are sig and undergo an endothermic reforming reaction can be released to release gaseous hydrogen.

Wenn, vorzugsweise, Methanol als wasserstoffhaltige Ver bindung verwendet wird, so ist dieses besonders geeignet, wenn ein spezifisches Gewicht von etwa 0,8 bei NTP und ein Siedepunkt von 64.7°C vorliegen. Die Reformierreaktion erfordert die Zufügung von reinem Wasser zum Methanol, wobei dieses vorteilhaft von dem reinen Wasser abgeleitet wird, das während des Betriebes der Brennzelle erzeugt wird.If, preferably, methanol as Ver binding is used, this is particularly suitable, if a specific gravity of about 0.8 for NTP and have a boiling point of 64.7 ° C. The reforming reaction requires the addition of pure water to the methanol, this advantageously derived from the pure water that is generated during the operation of the fireplace insert.

Das als Quelle für Sauerstoff verwendete Wasserstoffperoxid kann katalytisch in Sauerstoff und Wasser zerlegt werden. Wasserstoffperoxid ist eine hochreaktive Verbindung und wird üblicherweise in wäßriger Lösung zugeführt. Bestimmte Konzentrationen von Wasserstoffperoxid können verwendet werden, jedoch sind 85% vorzuziehen. Eine solche Konzen tration besitzt ein spezifisches Gewicht von etwa 1,36 und ist eine Flüssigkeit bei NTP.The hydrogen peroxide used as the source of oxygen can be catalytically broken down into oxygen and water. Hydrogen peroxide is a highly reactive compound and is usually supplied in aqueous solution. Certain Concentrations of hydrogen peroxide can be used 85% is preferable. Such a concentration tration has a specific weight of about 1.36 and is a liquid at NTP.

Die Reaktion zur exothermen Zerlegung von Wasserstoffper oxid kann dazu verwendet werden, zumindest einen Teil wenn nicht die gesamte notwendige Wärme zuzuführen (einzugeben) für die Reaktion zur endothermen Methanol-Reformierung, wodurch, wie erwähnt, die Wärmebewirtschaftung beim Betrieb der Erzeugungsanlage maximiert und die Notwendigkeit, einen Teil des elektrischen Ausgangssignals (Stroms) von der Brennzelle für die Prozeßerwärmung zu verwenden, verringert wenn nicht beseitigt wird.The reaction for the exothermic decomposition of hydrogen per oxide can be used, at least in part, if not supplying (entering) all the necessary heat for the reaction to endothermic methanol reforming, whereby, as mentioned, the heat management during operation of the generating plant is maximized and the need part of the electrical output signal (current) to be used by the fireplace insert for process heating reduced if not eliminated.

Vorteilhaft werden die Reaktionen der exothermen Zerlegung und der endothermen Reformierung in enger Nähe durchge führt, um die Wärmeübertragung zu maximieren. Bei einer möglichen Anordnung können beide Reaktionen in einem ein zigen Gefäß stattfinden, das lediglich durch ein thermisch hoch leitfähiges Teil unterteilt ist, obwohl auch andere hochwirksame Einrichtungen zur Wärmeübertragung bei Bedarf verwendet werden können.The reactions of exothermic decomposition become advantageous and endothermic reforming in close proximity leads to maximize heat transfer. At a Both reactions can be arranged in one possible arrangement zigen vessel that take place only by a thermal highly conductive part is divided, although others highly effective facilities for heat transfer when needed can be used.

Es ist ferner vorzuziehen, die Anordnung so zu treffen, daß die heißen Produktströme, die die Gefäße für Reformie rer bzw. Zerleger verlassen, sowie andere Wärmequellen, wie die Brennzelle, die katalytischen Oxidierer u. dgl. so verwendet, werden daß die Reaktionsmittel, d. h. Methanol und Wasser, vorerwärmt werden, bevor sie die Stufe der Refor mier-Reaktion erreichen.It is also preferable to make the arrangement so that the hot product streams that the vessels for reformie rer or decomposer, as well as other heat sources, such as the fireplace insert, the catalytic oxidizers and the like. the like are used that the reactants, i. H. Methanol and Water to be preheated before going through the stage of refor achieve mier reaction.

Die Erfindung gibt daher eine eine Brennzelle verwendende Stromerzeugungsanlage an, die ausgangsseitig hohe Energie (Strom) abgeben kann und die hohen Wirkungsgrad bei der Energieumsetzung besitzt, wobei darüber hinaus weder eine cryotechnische noch eine Hochdruck-Speicherung von Wasser stoff- und Sauerstoffquellen erforderlich ist. Wenn wie vorzuziehen im Hinblick auf die thermischen Anforderungen bei der durchzuführenden Reformier-Reaktion zumindest im wesentlichen Umfang die durch die Zerlegungsreaktion er zeugte Wärme verwendet wird zusammen mit anderen Wärme einsparungsmaßnahmen, so ist virtuell die gesamte Ausgangs leistung (Strom) der Brennzelle für Verwendungszwecke verfügbar, weshalb die Anlage thermisch gesehen im wesent lichen unabhängig (autark) arbeitet.The invention therefore provides a fireplace insert Power generation plant, the high energy output (Electricity) and the high efficiency at Has energy conversion, but beyond that neither cryotechnical still a high pressure storage of water Material and oxygen sources are required. If like preferable in terms of thermal requirements in the reforming reaction to be carried out at least in essential scope the he by the decomposition reaction generated heat is used along with other heat saving measures, so is virtually the entire output Output (current) of the fireplace insert for purposes available, which is why the system is essentially thermally works independently.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung dargestell ten Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is illustrated by the drawing th exemplary embodiments explained in more detail.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Stromer zeugungsanlage gemäß der Erfindung zur Verwendung bei einem U-Boot einschließlich einer Vorrichtung zur Erzeugung von Sauerstoff- und Wasserstoffgas zur Zufuhr zu einer Brennzelle, Fig. 1 shows schematically an embodiment of an electricity-generating installation according to the invention for use in a submarine, including a device for generating oxygen and hydrogen gas for supply to a fuel cell,

Fig. 2 schematisch eine Darstellung der Kombination von Sauerstoff und Wasserstoff in der Brennzelle zur Erzeugung elektrischen Stroms, Fig. 2 is a schematic representation of the combination of oxygen and hydrogen in the fuel cell for generating electric current,

Fig. 3 schematisch eine Darstellung der katalytischen Oxidation der Sauerstoffgas- und Wasserstoffgas- Abgaben, Fig. 3 is a schematic representation of the catalytic oxidation of the hydrogen gas and oxygen gas charges,

Fig. 4 schematisch eine Gesamtbilanz von Wärme und Masse bei der simultanen Erzeugung von Sauerstoff und Wasserstoff in der Anlage. Fig. 4 schematically shows an overall balance of heat and mass in the simultaneous generation of oxygen and hydrogen in the plant.

Die Brennzellen, die bei einer Stromerzeugungsanlage gemäß der Erfindung verwendet werden, sind von der Art, daß das Vorsehen einer Reinversorgung gasförmigen Wasserstoffs und Sauerstoffs oder gasförmigen Wasserstoffs und Luft (als Quelle gasförmigen Sauerstoffs) erforderlich ist, um ausgangsseitig ein elektrisches Signal, d. h. ausgangssei tig elektrischen Strom zu erzeugen.The fireplace inserts used in a power plant The invention used are of the type that Provide a pure supply of gaseous hydrogen and oxygen or gaseous hydrogen and air (as a source of gaseous oxygen) is required to an electrical signal on the output side, d. H. starting egg tig to generate electricity.

Brennzellen dieser Art und die verwendbar sind weisen auf:Firing cells of this type and which can be used have:

Fester polymerer Elektrolyt
Luft/Wasserstoff oder Sauerstoff/Wasserstoff
Niedertemperatur 6 bis 105°C;
Phosphorsäure-Elektrolyt
Luft/Wasserstoff oder Sauerstoff/Wasserstoff
Betriebstemperatur 150 bis 190°C;
Alkali-(Potassium Hydroxid)-Elektrolyt
Sauerstoff/Wasserstoff (Luft ist verwendbar, wenn Kohlenstoffdioxid zuerst ausgewaschen wird)Solid polymer electrolyte
Air / hydrogen or oxygen / hydrogen
Low temperature 6 to 105 ° C;
Phosphoric acid electrolyte
Air / hydrogen or oxygen / hydrogen
Operating temperature 150 to 190 ° C;
Alkali (Potassium Hydroxide) Electrolyte
Oxygen / hydrogen (air can be used if carbon dioxide is first washed out)

Niedertemperatur 60 bis 90°C.Low temperature 60 to 90 ° C.

Die chemischen Reaktionen werden nun erläutert, die statt finden, um die Zufuhrmengen des gasförmigen Wasserstoffs und Sauerstoffs zur Brennzelle zu erzeugen und um die chemische Energie in der Brennzelle in elektrische Energie umzusetzen.The chemical reactions that are taking place are now explained find the supply quantities of the gaseous hydrogen and to generate oxygen to the fireplace insert and around the chemical energy in the fireplace insert into electrical energy to implement.

Eine gasförmige Zufuhrmenge reinen Sauerstoffs wird von Wasserstoffperoxid abgeleitet, das sich zerlegt gemäß:A gaseous supply of pure oxygen is from Derived hydrogen peroxide, which breaks down according to:

2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ + Wärme (1)2 H₂O₂ → 2 H₂O + O₂ + heat (1)

Wasserstoffperoxid ist eine instabile Chemikalie und er fordert lediglich geringe Aktivierung, um die Zerlegung auszulösen. Daher ist es aus Sicherheitsgründen üblicher weise als wäßrige Lösung erhältlich. Es wurde festge stellt, daß eine 85%ige Lösung von Wasserstoffperoxid die erforderlichen Zerlegungswärme-Pegel erreicht, wobei die Handhabungs- und Speichergefahren auf annehmbare Pegel ver ringert werden. Ein Katalysator wird verwendet,um sicher zustellen, daß die Zerlegungsreaktion (1) in einem Reaktions gefäß 12 (vgl. Fig. 1) stattfindet und so vollständig wie möglich ist.Hydrogen peroxide is an unstable chemical and it requires little activation to trigger decomposition. Therefore, for safety reasons, it is usually available as an aqueous solution. It has been found that an 85% solution of hydrogen peroxide reaches the required decomposition heat levels, with the handling and storage hazards being reduced to acceptable levels. A catalyst is used to ensure that the decomposition reaction (1) takes place in a reaction vessel 12 (see FIG. 1) and is as complete as possible.

Eine gasförmige Zufuhr reinen Wasserstoffs wird erreicht aus einer Reformierreaktion eines geeigneten Alkohols oder Kohlenwasserstoffs vorausgesetzt, daß eine solche Zufuhr menge bei NTP flüssig ist und einer endothermen Reformier reaktion unterworfen werden kann, um gasförmigen Wasser stoff freizusetzen. Die bevorzugte wasserstoffhaltige Verbindung ist reformierbarer Alkohol und insbesondere dampfförmiges Methanol, das mit Dampf unter Anwesenheit eines Katalysators reformiert wird gemäß der Gesamtreaktions gleichung:A gaseous supply of pure hydrogen is achieved from a reforming reaction of a suitable alcohol or Hydrocarbon provided such a supply amount is liquid at NTP and an endothermic reformer reaction can be subjected to gaseous water release substance. The preferred hydrogen one Association is reformable alcohol and especially vaporous methanol with steam in the presence of a catalyst is reformed according to the overall reaction equation:

CH₃OH + H₂O + Wärme → CO₂ + 3 H₂ (2)CH₃OH + H₂O + heat → CO₂ + 3 H₂ (2)

Die Methanolreaktion ist tatsächlich eine zweiteilige Reaktion, nämlich eine Zerlegung gemäß der Gleichung:The methanol reaction is actually a two-part one Reaction, namely a decomposition according to the equation:

CH₃OH → CO + 2 H₂ (2A)CH₃OH → CO + 2 H₂ (2A)

an die sich eine katalytische Kohlenoxid-Konvertierung (shift reaction) anschließt gemäß der Gleichung:to which a catalytic carbon oxide conversion takes place (shift reaction) follows according to the equation:

CO + H₂O → CO₂ + H₂ (3)CO + H₂O → CO₂ + H₂ (3)

Die Gesamtreaktion ist streng endotherm und erfordert daher erhebliche Wärme, damit eine annehmbare Rate der Wasserstoffproduktion erreicht wird. Zum Erleichtern des Wärmetausches zwischen der Zerlegungs- und der Refor mier-Reaktion ist es vorteilhaft, wenn die beiden Reak tionen in sehr enger Nähe stattfinden, möglicherweise im gleichen Gefäß, und nur durch ein Wärmeübertragungsglied getrennt sind, wie das weiter unten erläutert wird. Ein konzentrisches Gefäß, bei dem eine Reaktion im Innen raum und die andere im Ringraum stattfindet, wobei ein hoch leitfähiges Ringteil die beiden trennt, ist ideal. Eine andere geeignete Form eines Gefäßes für diesen Zweck könnte einem Rohrwärmetauscher ähnlich sehen, bei dem die Zerlegungsreaktion außerhalb der Rohre und die Refor mierungsreaktion innerhalb der Rohre stattfindet. Der be stimmte Aufbau des Gefäßes oder Behälters hängt auch von der Art der verwendeten Katalysatoren ab und auch davon, ob der Durchtritt der beiden fließenden Ströme im Gleich strom oder Gegenstrom erfolgt. Alternativ können die Reak tionen in getrennten Behältern durchgeführt werden, wobei eine hochwirksame Einrichtung zur Wärmeübertragung zwischen den beiden Behältern vorgesehen ist, wie z. B. ein Wärme rohr od. dgl. oder auch eine Elektroheizung.The overall reaction is strictly endothermic and requires hence significant heat, hence an acceptable rate of Hydrogen production is achieved. To make it easier the heat exchange between the decomposition and the refor Mier reaction, it is advantageous if the two react operations take place in very close proximity, possibly in the same vessel, and only through a heat transfer member are separated, as will be explained below. A concentric vessel with an internal reaction space and the other takes place in the annulus, with one highly conductive ring part separating the two is ideal. Another suitable form of a vessel for this purpose might look like a tube heat exchanger where the disassembly reaction outside the pipes and the refor Mation reaction takes place within the pipes. The be agreed structure of the vessel or container also depends on the type of catalysts used and also whether the passage of the two flowing currents in the same current or countercurrent occurs. Alternatively, the Reak cations are carried out in separate containers, wherein a highly effective device for heat transfer between the two containers is provided, such as. B. a heat pipe or the like. Or an electric heater.

Wenn einmal Wasserstoffgas erzeugt worden ist, muß es ge reinigt werden, bevor es zur Brennzelle geführt werden kann. Die Reinigungseinrichtung wird im folgenden erläutert, je doch liegt der Grund dieser Forderung darin, daß die akti ven Elemente in einer Brennzelle sehr leicht durch Vor liegen von Verunreinigungen "vergiftet" werden können, was den Betriebswirkungsgrad der Zelle herabsetzt. Wasser stoff und Sauerstoff reagieren in einer Brennzelle zur Er zeugung von reinem Wasser, Wärme und elektrische Energie gemäß der Gleichung:Once hydrogen gas has been generated, it must be ge be cleaned before it can be led to the fireplace insert. The cleaning device is explained below, each but the reason for this requirement is that the acti ven elements in a fireplace very easily by pre can be "poisoned" by contaminants, which lowers the cell's operating efficiency. Water Substance and oxygen react to the Er in a fireplace insert generation of pure water, heat and electrical energy according to the equation:

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O + Wärme + elektrische Energie (4)2 H₂ + O₂ → 2 H₂O + heat + electrical energy (4)

Das erzeugte reine Wasser kann als Lösungsmittel bzw. Ver dünnungsmittel für das Methanol vor dem Reformieren ver wendet werden, wobei irgendein überschüssiges Wasser für Haushaltszwecke durch die Mannschaft des U-Bootes verwendet werden kann, wenn die Stromerzeugungsanlage in diesem vor gesehen ist.The pure water generated can be used as a solvent or Ver diluent for the methanol before reforming be used, leaving some excess water for Housekeeping used by the crew of the submarine can be if the power generation plant in this before is seen.

Ein Ausführungsbeispiel der Stromerzeugungsanlage gemäß der Erfindung zur Verwendung in einem U-Boot wird im folgenden ausführlich anhand der Fig. 1 und 2 erläutert, wobei Methanol und flüssiges Wasserstoffperoxid als Ausgangs material zur Erzeugung gasförmigen Wasserstoffs bzw. Sauer stoffs verwendet werden zwecks Versorgung einer Brennzelle, die Teil der Anlage ist.An embodiment of the power generation system according to the invention for use in a submarine is explained in detail below with reference to FIGS . 1 and 2, wherein methanol and liquid hydrogen peroxide are used as the starting material for generating gaseous hydrogen or oxygen for the supply of a fireplace insert, which is part of the facility.

Wie sich das aus der folgenden ausführlichen Erläuterung des bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezug auf die begleitenden Zeichnungen ergibt, wird eine Stromerzeugungs anlage angegeben, die aufweist: Eine Brennzelle, die die Versorgung mit gasförmigem Wasserstoff und gasförmigem Sauerstoff fordert, um ein elektrisches Ausgangssignal, d. h. elektrischen Strom, zu erzeugen,
eine erste Zufuhreinrichtung, um der Anlage eine wasser stoffhaltige Verbindung zuzuführen, die bei NTP (Normal temperatur und -druck) flüssig ist und die einer endother men Reformierreaktion unterworfen werden kann, um gasför migen Wasserstoff freizusetzen,
eine zweite Zufuhreinrichtung, um in die Anlage flüssiges Wasserstoffperoxid als Quelle eines sauerstoffhaltigen Brennstoffes zuzuführen,
einen mit der ersten Zuführeinrichtung verbundenen Reformer, in dem die wasserstoffhal tige Verbindung der endothermen Reaktion unterworfen werden kann und gasförmigen Wasserstoff freisetzen kann, einen mit der zweiten Zuführeinrichtung verbundenen Zerleger, der so ausgebildet ist, daß das Wasserstoffper oxid exotherm zwecks Freisetzung gasförmigen Sauerstoffs zerlegt wird,
eine Einrichtung zur Zufuhr von Wärme zur wasserstoffhaltigen Verbindung vor der Zufuhr zum Reformer und/oder während der Aufnahme im Reformer, um die endotherme Reaktion auf rechtzuerhalten und
eine Einrichtung zur Zufuhr des gasförmigen Wasserstoffs und des gasförmigen Sauerstoffs, die von dem Reformer bzw. dem Zerleger abgegeben sind zu der Brennzelle zur Erzeugung des ausgangsseitigen elektrischen Stroms.As is apparent from the following detailed explanation of the preferred embodiment with reference to the accompanying drawings, a power generation system is specified, which comprises: A fireplace insert that requires the supply of gaseous hydrogen and gaseous oxygen to an electrical output signal, ie electrical current , to create,
a first supply device to supply the plant with a hydrogen-containing compound which is liquid at NTP (normal temperature and pressure) and which can be subjected to an endothermic reforming reaction in order to release gaseous hydrogen,
a second feed device for feeding liquid hydrogen peroxide into the system as a source of an oxygen-containing fuel,
a reformer connected to the first feed device, in which the hydrogen-containing compound can be subjected to the endothermic reaction and can release gaseous hydrogen, a separator connected to the second feed device, which is designed such that the hydrogen peroxide is decomposed exothermically to release gaseous oxygen ,
means for supplying heat to the hydrogen-containing compound prior to supply to the reformer and / or during the uptake in the reformer in order to maintain the endothermic reaction and
a device for supplying the gaseous hydrogen and the gaseous oxygen, which are emitted by the reformer or the decomposer, to the fuel cell to generate the electrical current on the output side.

Gemäß Fig. 1 wird Wasserstoffperoxid vom Tankraum mittels einer Pumpe 10 abgezogen und in einen Zerleger 12 geführt. Ein Promotor, wie Calciumpermanganat, kann ebenfalls mittels einer Pumpe 13 hinzugefügt werden, um die Wasser stoffperoxid-Zerlegung zu starten, wenn der Zerleger 12 kalt ist. Der (nicht dargestellte) Tankraum für das Wasserstoffperoxid sowie für das Methanol weist vorzugs weise flexible Beutel außerhalb der Druckhülle, jedoch innerhalb des hydrodynamischen Gehäuses des U-Bootes auf. Es gibt mehrere Vorteile für eine derartige Speicherung, z. B. Raumeinsparung innerhalb der Druckhülle, daß der Tiefendruck die Flüssigkeit wirksam in das U-Boot pumpt und daß ferner kein Leerraum vorliegt, da der Beutel nur kollabiert bzw. zusammensinkt, wenn Flüssigkeit abge zogen wird, wodurch Auftriebsprobleme im wesentlichen redu ziert werden.According to FIG. 1, hydrogen peroxide is drawn off from the tank space by means of a pump 10 and fed into a separator 12 . A promoter such as calcium permanganate can also be added by means of a pump 13 to start hydrogen peroxide decomposition when the decomposer 12 is cold. The (not shown) tank space for the hydrogen peroxide and for the methanol preferably has flexible bags outside the pressure envelope, but within the hydrodynamic housing of the submarine. There are several advantages to such storage, e.g. B. Space saving within the pressure envelope, that the low pressure effectively pumps the liquid into the submarine and that there is also no empty space, since the bag only collapses or collapses when liquid is drawn off, thereby substantially reducing buoyancy problems.

Im Zerleger 12 kommt das Wasserstoffperoxid mit einem ersten Katalysator in Berührung, der sicherstellt, daß sich der Hauptteil des Wasserstoffperoxides zerlegt. Da dies eine sehr heftige Reaktion ist, die in wesentlichem Umfang Wärme erzeugt, sind die am Katalysator herrschenden Bedingungen ziemlich schwierig bzw. energisch, so daß die Produktgase dann über einen Zyklon 14 geführt werden, um irgendwelche Katalysatorreste oder -bruchstücke vom Gasstrom zu tren nen und über ein Ventil in einem Behälter 15 zu sammeln. dom Zyklon 14 treten die Gase durch einen Wärmetauscher 16, wo sie gekühlt werden durch Übertragung von Wärme zu einem Methanol/Wasser-Eingangsstrom zur Vorrichtung. Nach weiterem Kühlen in einem Wärmetauscher 17 tritt das zerlegte Wasserstoffperoxid, das nun im wesentlichen aus flüssigem Wasser sowie Sauerstoff und möglicherweise etwas Rest-Wasserstoffperoxid besteht, zu einem Abscheider 18, der gegebenenfalls katalytisch sein kann, wo flüssiges Wasser gesammelt wird. Reiner gesättigter Sauerstoff tritt über eine Rohrleitung 19 aus, während Abflußwasser über ein Ventil mit Rohrleitung 2o austritt, wobei das Ventil 20 ausgehend von einem Pegelregler gesteuert wird. In der Praxis kann die Zerlegung des Wasserstoffperoxids im Zerleger 12 derart vollständig sein, daß ein weiterer Katalysator im Abscheider 18 nicht erforderlich ist. Wenn jedoch der Umsetzungswirkungsgrad nicht so hoch wie erwartet ist, z. B. beim Starten (Anlaufen), ist ein zu sätzlicher Katalysator erforderlich.In the separator 12 , the hydrogen peroxide comes into contact with a first catalyst which ensures that the main part of the hydrogen peroxide decomposes. Since this is a very violent reaction that generates substantial amounts of heat, the conditions prevailing on the catalyst are rather difficult or energetic, so that the product gases are then passed over a cyclone 14 to separate any catalyst residues or fragments from the gas stream and collect through a valve in a container 15 . From the cyclone 14 , the gases pass through a heat exchanger 16 where they are cooled by transferring heat to a methanol / water input stream to the device. After further cooling in a heat exchanger 17 , the decomposed hydrogen peroxide, which now essentially consists of liquid water and oxygen and possibly some residual hydrogen peroxide, passes to a separator 18 , which can optionally be catalytic, where liquid water is collected. Pure saturated oxygen exits through a pipe 19 , while drain water exits through a valve with pipe 2 o, the valve 20 being controlled by a level controller. In practice, the decomposition of the hydrogen peroxide in the separator 12 can be so complete that an additional catalyst in the separator 18 is not required. However, if the implementation efficiency is not as high as expected, e.g. B. when starting (starting), an additional catalyst is required.

Methanol von einem (nicht dargestellten) Tankraum und Reinwasser werden mittels Pumpen 22 bzw. 23 einem Mischrohr 24 zugeführt, in dem eine Mischung stattfindet. Ein Propor tionalregler 25 mißt die Anteile der Mischung und steuert den Betrieb mindestens einer der beiden Pumpen 22, 23, um das Soll-Methanol/Wasserverhältnis zu erreichen. Ein Durch flußregler (F.C.) mit Ventil 26 steuert den Durchfluß des Methanol/Wasser-Gemisches über die Wärmetauscher 30, 16 und 29 zu einem Reformer 21, in dem die Reaktion (2) (d. h. die Reaktion (2A)) stattfindet. Der Zerleger 12 und der Reformer 21 sind als nebeneinander gelagert dargestellt, um die thermischen Zusammenhänge der beiden Reaktionen zu unter streichen. Die Reaktionen können in dem gleichen Behälter durchgeführt werden, der durch eine hoch leitfähige Membran getrennt ist oder in benachbarten Behältern mit verbesser ter Wärmeübertragung durchgeführt werden, z. B. mittels Wärmerohren u. dgl., um eine Einrichtung zur Übertragung von Wärme, die von dem Zerleger 12 abgegeben ist, zu dem Re former 21 zu erreichen, um die endotherme Reaktion in die sem aufrecht zu erhalten. Der Durchflußregler mit Ventil 26 in der Methanol/Wasser-Leitung ist über einen (nicht dargestellten) Zentralrechner mit dem Durchflußregler 11 mit Überwachung in der Wasserstoffperoxidleitung derart in Verbindung gesetzt, daß unter normalen Betriebsbedingun gen die Durchflüsse so ausgeglichen werden können, daß die thermischen Bedingungen der Reformierungs- und der Zerlegungsreaktion und/oder die Strömungsmengen (Raten) der Sauerstoff- und Wasserstofferzeugung gegeneinander ab gleichbar sind. Aus Sicherheitsgründen ist ein Druckbegrenzer mit Ablauf zum Tankraum 27 am Mischrohr 24 vorgesehen.Methanol from a tank room (not shown) and pure water are fed by means of pumps 22 and 23 to a mixing tube 24 in which a mixture takes place. A proportional controller 25 measures the proportions of the mixture and controls the operation of at least one of the two pumps 22 , 23 in order to achieve the desired methanol / water ratio. A flow controller (FC) with valve 26 controls the flow of the methanol / water mixture through the heat exchangers 30 , 16 and 29 to a reformer 21 in which the reaction ( 2 ) (ie the reaction ( 2 A)) takes place. The decomposer 12 and the reformer 21 are shown as being stored side by side in order to underline the thermal relationships of the two reactions. The reactions can be carried out in the same container, which is separated by a highly conductive membrane, or in adjacent containers with improved heat transfer, e.g. B. by means of heat pipes u. Like. To achieve a means for transferring heat emitted from the decomposer 12 to the reformer 21 to maintain the endothermic reaction in the sem. The flow controller with valve 26 in the methanol / water line is connected via a (not shown) central computer to the flow controller 11 with monitoring in the hydrogen peroxide line in such a way that the flows can be compensated for under normal operating conditions so that the thermal conditions the reforming and the decomposition reaction and / or the flow rates (rates) of oxygen and hydrogen generation are mutually comparable. For safety reasons, a pressure limiter with an outlet to the tank space 27 is provided on the mixing tube 24 .

Das über die Pumpe 23 geführte Reinwasser wird durch die Brennzelle (Fig. 2) erzeugt und in einem (nicht darge stellten) Zwischenspeichertank zwischengespeichert, bis es benötigt wird.The pure water led by the pump 23 is generated by the fuel cell ( FIG. 2) and temporarily stored in a (not shown) buffer tank until it is needed.

Aus Sicherheitsgründen kann es erwünscht sein, den Zerleger 12 und den Reformer 21 aus einer engen Nähe zueinander zu lösen. Jedoch wird im Zerleger 12 abgegebene Wärme weiterhin nutzvoll verwendet, weil der ankommende Methanol/ Wasser-Strom zum Reformer 21 im Wärmetauscher 16 vorerwärmt wird. Wenn der Zerleger 12 und der Reformer 21 getrennt sind, kann zusätzliche Erwärmung im Reformer 21 erforder lich sein, damit die Reaktion einen angemessenen Vollstän digkeitsgrad erreichen kann. Dies kann durch jede geeignete Einrichtung, wie eine elektrische Heizung, erreicht werden. Es kann in Betracht gezogen werden, eine wesentliche Vorer wärmung des eingangsseitigen Methanol/Wasser-Stroms mit tels der Wärmetauscher 30, 16 und 29 bis zu 80% des Be darfes durchzuführen, wobei der Rest der erforderlichen Erwärmung (um die endotherme Reaktion aufrecht zu erhalten) in dem Reformer 21 stattfindet.For safety reasons, it may be desirable to loosen the disassembler 12 and the reformer 21 from close proximity to one another. However, heat given off in the decomposer 12 is still used usefully because the incoming methanol / water flow to the reformer 21 is preheated in the heat exchanger 16 . If the decomposer 12 and the reformer 21 are separated, additional heating in the reformer 21 may be required so that the reaction can achieve an adequate level of completeness. This can be achieved by any suitable device, such as an electric heater. It can be considered to perform substantial preheating of the input methanol / water stream by means of heat exchangers 30 , 16 and 29 up to 80% of the need, with the rest of the heating required (to maintain the endothermic reaction) ) takes place in the reformer 21 .

Es ist festzustellen, daß der Methanol/Wasser-Strom bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch erwärmt wird, daß er durch drei Wärmetauscher 30, 16 und 29 geführt wird. Die Reihenfolge, in der diese Wärmetauscher vom Methanol/Wasser- Strom durchströmt werden, hängt von der jeweiligen Tempe ratur der heißen und kalten Fluide an jeder Stelle ab. Die Anzahl und die Reihenfolge der Wärmetauscher 30, 16 und 29 wird so bestimmt, daß maximale Wärmeausnutzung erreicht wird. Eine (nicht dargestellte) elektrische Heizung kann ebenfalls bei Bedarf vorgesehen sein, etwa zum Starten (Anlassen) oder im Reformer 21. Die Wärmetauscher 30, 16 und 29 können im Gleichstrom oder im Gegenstrom arbeiten entsprechend den Bedingungen aufgrund des thermischen Wir kungsgrades. In ähnlicher Weise kann der Strom des Wasser stoffperoxids und der Strom des Methanol/Wassers durch den Zerleger 12 bzw. den Reformer 21 entweder im Gleich strom oder im Gegenstrom erfolgen.It should be noted that the methanol / water stream is heated in this embodiment by being passed through three heat exchangers 30 , 16 and 29 . The order in which these heat exchangers are flowed through by the methanol / water stream depends on the respective temperature of the hot and cold fluids at each point. The number and order of the heat exchangers 30 , 16 and 29 is determined so that maximum heat utilization is achieved. An electrical heater (not shown) can also be provided if required, for example for starting (starting) or in the reformer 21 . The heat exchangers 30 , 16 and 29 can work in cocurrent or in countercurrent according to the conditions due to the thermal efficiency. In a similar manner, the flow of hydrogen peroxide and the flow of methanol / water through the separator 12 or the reformer 21 can take place either in cocurrent or in countercurrent.

Chemische Reaktionen laufen selten vollständig ab, d. h. bis zu einer 100%igen Umsetzung der Reaktionsmittel, wobei häufig Nebenreaktionen stattfinden. Dies ist der Fall bei der Methanol/Wasser-Reformierung. Wenn die katalytische Kohlenoxid-Konvertierung (shift reaction) gemäß (3) nicht ausreichend im Reformer 21 bzw. Zerleger 12 stattgefunden hat, muß eine zusätzliche Gelegenheit geschaffen werden, damit die Reaktion stattfinden kann. Gemäß Fig. 1 verlas sen die Produkte der Reformierreaktion die aus Wasserstoff, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid, unreformiertem Methanol und Dampf bestehen den Reformer 21 und strömen zu einem Behälter 33 für die katalytische Kohlenoxid-Konvertierung. Zusätzlich kann Reindampf über eine Versorgungsleitung 34 bei Bedarf zugeführt werden, wobei die katalytische Kohlenoxid-Konvertierung in Anwesenheit eines Katalysators, wenn dies erforderlich ist, gemäß Gleichung (3) stattfin det, wobei der größte Teil des nicht konvertierten Kohlen monoxids in Kohlendioxid konvertiert wird unter Erzeugung weiteren Wasserstoffes.Chemical reactions rarely take place completely, ie up to a 100% conversion of the reactants, with side reactions often taking place. This is the case with methanol / water reforming. If the catalytic carbon oxide conversion (shift reaction) according to (3) has not taken place sufficiently in the reformer 21 or decomposer 12 , an additional opportunity must be created so that the reaction can take place. The products according to Fig. 1 sen leaving the reforming consisting of hydrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, unreformed methanol and steam pass the reformer 21 and flow to a tank 33 for the catalytic carbon monoxide conversion. In addition, clean steam can be supplied via a supply line 34 if necessary, the catalytic carbon oxide conversion taking place in the presence of a catalyst, if necessary, according to equation (3), with the majority of the unconverted carbon monoxide being converted to carbon dioxide under Generation of further hydrogen.

Die Gase treten nun in einen Trennbehälter, nämlich einen Separator 35, in dem Wasserstoffgas von den anderen Gasen getrennt wird. Da es das geringste Atomvolumen aller Ele mente besitzt, diffundiert Wasserstoffgas durch die Kristall struktur einiger Stoffe, während andere Gase dies nicht können. Das Metall Palladium ist einzigartig dahingehend, daß es ein ausreichend großes Kristallgitter besitzt, daß der Durchtritt von Wasserstoff möglich ist, das jedoch nicht ausreichend groß für den Durchtritt jedes anderen Gases ist. Daher trennt eine Diffusionsmembran 36 aus Palladium oder deren Legierungen die beiden Teile des Diffusionsseparators 35, wodurch lediglich Wasserstoff durch die Membran 36 bei einerDruckdifferenz hindurchtre ten kann. Vom Diffusionsseparator 35 wird über die Rohr leitung 32 das reine Wasserstoffgas im Kühler (Wärmetau scher) 30 gekühlt und strömt über eine Rohrleitung 38 zur (nicht dargestellten) Brennzelle. The gases now enter a separation container, namely a separator 35 , in which hydrogen gas is separated from the other gases. Since it has the smallest atomic volume of all elements, hydrogen gas diffuses through the crystal structure of some substances, while other gases cannot. The metal palladium is unique in that it has a sufficiently large crystal lattice that hydrogen can pass through, but is not sufficiently large for any other gas to pass through. Therefore, a diffusion membrane 36 made of palladium or its alloys separates the two parts of the diffusion separator 35 , whereby only hydrogen can pass through the membrane 36 at a pressure difference. From Diffusionsseparator 35 is conducted via the pipe 32 (shear Wärmetau) 30 cooled the pure hydrogen gas in the condenser and flows through a pipe 38 to the (not shown) fuel cell.

Die anderen Gase, die den Diffusionsseparator 35 verlassen, strömen durch die Rohrleitung 43 und bestehen im wesent lichen aus Kohlendioxid mit geringen Anteilen an Kohlen monoxid, Wasserstoff, Wasserdampf und Methanoldampf. Dabei handelt es sich um Abfall- oder Restgase, kurz Abgase. Dabei ist festzustellen, daß nicht das gesamte Wasserstoff gas in dem Diffusionsseparator 35 entfernt wird. Dies des halb, weil die Diffusion ein physikalischer Vorgang ist und der Zeitraum, der erforderlich ist, um ein dynamisches Gleichgewicht zu erreichen, für die erforderliche Wasser stoff-Erzeugungsrate nicht akzeptiert werden kann. Von den Gasen in der Rohrleitung 43 sind Kohlenmonoxid und Wasserstoff in Wasser schwer löslich und können daher von einem U-Boot nicht abgeführt werden ohne Gefahr, daß Blasen zur Oberfläche aufsteigen und daß Geräusche auf grund Platzens der Blasen erzeugt werden, was die Position des Bootes oder Gefäßes verraten würde. Da bereits früher die Speicherung von Gas unter Druck an Bord zurückgewiesen worden ist, ist es erforderlich, diese Gase in lösbare Formen chemisch umzusetzen. Dies kann durch katalytische Oxidation in Kohlendioxid und Wasser erfolgen, wobei der Sauerstoff für diese Forderung von dem zerlegten Wasser stoffperoxid über die Leitung 37 abgeleitet werden kann, wobei die Reaktionen wie folgt sind:The other gases, which leave the diffusion separator 35 , flow through the pipe 43 and consist essentially of carbon dioxide with small amounts of carbon monoxide, hydrogen, water vapor and methanol vapor. These are waste or residual gases, in short exhaust gases. It should be noted that not all of the hydrogen gas in the diffusion separator 35 is removed. This is because the diffusion is a physical process and the period of time required to achieve dynamic equilibrium cannot be accepted for the required hydrogen generation rate. Of the gases in pipeline 43 , carbon monoxide and hydrogen are sparingly soluble in water and therefore cannot be removed from a submarine without risk of bubbles rising to the surface and noise due to bubble bursting, which affects the position of the boat or betrayed vessel. Since the storage of gas under pressure on board has previously been rejected, it is necessary to convert these gases chemically into soluble forms. This can be done by catalytic oxidation in carbon dioxide and water, the oxygen for this requirement can be derived from the decomposed hydrogen peroxide via line 37 , the reactions being as follows:

2 H₂ + O₂ → 2 H₂O +Wärme (5)2 H₂ + O₂ → 2 H₂O + heat (5)

2 CO + O₂ → 2 CO₂ + Wärme (6)2 CO + O₂ → 2 CO₂ + heat (6)

2 CH₃OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 4 H₂O + Wärme (7)2 CH₃OH + 3 O₂ → 2 CO₂ + 4 H₂O + heat (7)

Die Gase vom Diffusionsseparator 35 treten durch ein Rückschlagventil 39 und längs der Rohrleitung 23 zu einem ersten katalytischen Oxidator 41. Ein stöchiometrisches Regelsystem 42 steuert das Verfahren. Es besteht aus einer Meßeinrichtung (S. C.) stromauf des katalytischen Oxidierers 41 zur Messung der Konzentrationen von Wasserstoff und Kohlenmonoxid in dem Gas und einem Regelventil 42 zwecks Zufuhr von Sauerstoff über die Rohrleitung 37 über ein Rückschlagventil 44. Abhängig vom Wirkungsgrad der Refor mierungsreaktion und der Konvertierungsreaktion kann mehr als ein katalytischer Oxidierer 41 erforderlich sein, wo bei in Fig. 1 deren zwei dargestellt sind. Die bei der katalytischen Oxidation erzeugte Wärme wird über (mindestens einen) Wärmetauscher 29 zum Methanol/Wasser-Strom über tragen, der in den Reformer 21 eintritt. Nach Durchströmen des mindestens einen Wärmetauschers 29 werden die Gase gelöst und über die Rohrleitung 45 über Bord abgeführt.The gases from the diffusion separator 35 pass through a check valve 39 and along the pipeline 23 to a first catalytic oxidizer 41 . A stoichiometric control system 42 controls the process. It consists of a measuring device (SC) upstream of the catalytic oxidizer 41 for measuring the concentrations of hydrogen and carbon monoxide in the gas and a control valve 42 for the supply of oxygen via the pipeline 37 via a check valve 44 . Depending on the efficiency of the reforming reaction and the conversion reaction, more than one catalytic oxidizer 41 may be required, two of which are shown in FIG. 1. The heat generated in the catalytic oxidation is transferred via (at least one) heat exchanger 29 to the methanol / water stream, which enters the reformer 21 . After flowing through the at least one heat exchanger 29 , the gases are released and discharged overboard via the pipeline 45 .

Es ist zu bemerken, daß das Methanol extern der Druckhülle gespeichert ist und daher auf dem Tauchtiefen Druck ist. Die Pumpe 22 erhöht diesen Druck um einen geringen Betrag zur Erreichung des Betriebsdrucks in dem System gem. Fig. 1. Im gesamten System wird der Druck virtuell aufrecht erhalten, so daß das Gas von der Rohrleitung 45 direkt gelöst und über die Rohrleitung 45 direkt über Bord abge geben werden kann, zweckmäßig über ein nicht dargestelltes Rückschlagventil, ohne daß die Notwendigkeit eines weiteren Pumpens besteht. Das Gleiche trifft für die Pumpe 10 in der Wasserstoffperoxidleitung zu. Die Pumpen 23 und 13 müssen das Wasser bzw. das Kalciumpermanganat von Umgebungs druck auf den Systemdruck anheben, jedoch müssen in bei den Fällen nur geringe Volumen verarbeitet werden. Daher ist bei Betrachtung der Pumpenarbeit nur eine geringe Energiemenge aufzuwenden, um das System zu betreiben. Wie der Wärmehaushalt des Systems sind die Pumpbedingungen so festgelegt, daß die Abgabe verwendbarer Energie von der Anlage maximiert ist.It should be noted that the methanol is stored externally of the pressure envelope and is therefore under pressure at depth. The pump 22 increases this pressure by a small amount in order to reach the operating pressure in the system. Fig. 1. In the entire system, the pressure is virtually maintained, so that the gas can be released from the pipe 45 directly and can be given abge via the pipe 45 directly overboard, expediently via a check valve, not shown, without the need for another Pumping exists. The same applies to the pump 10 in the hydrogen peroxide line. The pumps 23 and 13 must raise the water or the calcium permanganate from ambient pressure to the system pressure, but only small volumes have to be processed in the cases. Therefore, when considering the pump work, only a small amount of energy has to be used to operate the system. Like the heat balance of the system, the pumping conditions are set so that the usable energy output from the system is maximized.

Gemäß Fig. 2 treten reine Sauerstoff- und Wasserstoffgase in eine Brennzelle 50 über Rohrleitungen 19 bzw. 38 ein. Referring to FIG. 2 pure oxygen and hydrogen gases enter via pipes 19 and 38 into an internal cell 50.

Wenn auch eine einzige Brennzelle 50 dargestellt ist, so wird doch in üblichen Anlagen allgemein eine Mehrheit solcher Brennzellen verwendet. Die Brennzellen können dabei seriell oder parallel oder in jeder geeigneten Kombination angeordnet sein. Die Reaktion (4) findet statt unter Erzeu gung von elektrischer Energie (Strom), wie das am Oberende der Fig. 2 dargestellt ist sowie Erzeugung von Wasser und Wärme. Die Geschwindigkeit (Rate) der Reaktion wird durch das Ventil in der Rohrleitung 38 gesteuert, das die Zufuhr des Wasserstoffs zur Brennzelle 50 erreicht. Obwohl die Diffusionsmembran 36 des Diffusionsseparators 35 gemäß Fig. 1 lediglich Wasserstoffgas hindurchlassen soll, können Mängel (Risse od. dgl.) in dem Metall dazu führen, daß ge ringe Mengen anderer Gase ebenfalls hindurchtreten. Da diese Verunreinigungen sich in der Brennzelle 50 ansammeln können, da sie nicht reagieren, ist eine Abgabe 51 oder Ablaßeinrichtung für Wasserstoff bei Bedarf vorgesehen zur Verwendung auf kontinuierlicher oder intermittierender Basis ("purge").Although a single fireplace insert 50 is shown, a majority of such fireplace inserts are generally used in conventional systems. The fireplace inserts can be arranged in series or in parallel or in any suitable combination. The reaction ( 4 ) takes place with generation of electrical energy (electricity), as shown at the top of FIG. 2, and generation of water and heat. The rate of the reaction is controlled by the valve in the pipeline 38 which reaches the supply of hydrogen to the fuel cell 50 . Although the diffusion membrane 36 of the diffusion separator 35 according to FIG. 1 is only supposed to let hydrogen gas through, defects (cracks or the like) in the metal can lead to small amounts of other gases also passing through. Because these contaminants can accumulate in the fuel cell 50 because they do not react, a dispenser 51 or hydrogen discharge device is provided for use on a continuous or intermittent basis ("purge"), if necessary.

Dampf und unverbrauchter Wasserstoff verlassen die Brenn zelle 50 über die Ausgangsleitung 52, wobei der Dampf in einem Kühler 53 kondensiert. Reinwasser wird in einem Ab scheider 54 abgetrennt und tritt über einen Pegelregler mit Ventil 59 und eine Rohrleitung 60 zu einem (nicht dargestellten) Speicher, von wo aus es zur Methanolver dünnung über die Pumpe 23 gemäß Fig. 1 in der Zufuhrlei tung 34 zum Behälter 33 gemäß Fig. 1 verwendet wird oder auch als Trinkwasser verwendet wird. Der unverbrauchte Sauerstoff verläßt den Abscheider 54 über eine Leitung 55 und wird mittels einer Pumpe 56 und eine Leitung 57 zur Brennzelle 5o rückgeführt. Da die Teile 52, 53, 54, 55, 56 und 57 eine geschlossene Schleife bilden, ist eine Abgabe oder Abblaseinrichtung 58 vorgesehen, um den Auf bau von Verunreinigungen zu verhindern. Die Sauerstoffum wälzung längs der Schleife 52, 53, 54, 55, 56 und 57 erreicht auch eine gewisse Kühlung für die Brennzelle 50 über den Kühler 53. Die Hauptquelle zur Kühlung der Brenn zelle 50 erfolgt über ein getrenntes System 50A, wobei die Wärme dieser Quelle irgendwo in dem Verfahren verwen det werden kann.Steam and unused hydrogen leave the combustion cell 50 via the outlet line 52 , the steam condensing in a cooler 53 . Pure water is separated in a separator 54 and passes through a level controller with valve 59 and a pipe 60 to a (not shown) storage, from where it is diluted to methanol via the pump 23 according to FIG. 1 in the feed line 34 to the container 33 is used according to FIG. 1 or is also used as drinking water. The unused oxygen leaves the separator 54 via a line 55 and is returned to the fuel cell 5 o by means of a pump 56 and a line 57 . Since the parts 52 , 53 , 54 , 55 , 56 and 57 form a closed loop, a dispenser or blow-off device 58 is provided in order to prevent the build-up of contaminants. The oxygen circulation along the loop 52 , 53 , 54 , 55 , 56 and 57 also achieves a certain cooling for the fireplace insert 50 via the cooler 53 . The main source for cooling the fuel cell 50 is through a separate 50 A system, the heat from this source being used anywhere in the process.

Da weder Wasserstoff noch Sauerstoff in Seewasser geeignet löslich sind, können diese Abgabe nicht über Bord abgegeben werden und müssen daher auf andere Weise beseitigt werden. Gemäß Fig. 3 überwachen zwei Meßeinrichtungen 70 die Strömungen in den Rohrleitungen 51 bzw. 58 (Fig. 2 und 3) und führen Signale einem Stöchiometrie - Regler 71 (S. C.) zu, der eine Pumpe 52 in Betrieb setzt, um Luft aus der U-Boot-Atmosphäre jedesmal dann einzupumpen, wenn das Wasserstoff/Sauerstoff-Verhältnis einen voreingestell ten Wert überschreitet. Die Luft von der Pumpe 52 wirkt auch als Lösungsmittel und begrenzt daher die Temperaturen, die in einem katalytischen Oxidierer 74 erreicht werden. Die beiden Gasströme treten dann über Rückschlagventile 73 zu dem katalytischen Oxidierer 74, in dem die Reaktion (5) stattfindet. Nach Kondensieren des Dampfes in einem Kühler 75 wird das sich ergebende Wasser in einem Abschei der 76 gesammelt und über einen Pegelregler mit Ventil 78 einem Tankraum 77 zugeführt. Es ist zwar trinkbar, jedoch nicht verwendbar für die Methanolverdünnung. Das Luft/ Sauerstoff-Gemisch vom Abscheider 76 wird in die Atmosphäre des U-Bootes über die Rohrleitung 79 rückgeführt.Since neither hydrogen nor oxygen are suitably soluble in seawater, this tax cannot be levied overboard and must therefore be eliminated in another way. According to FIG. 3, two measuring devices 70 monitor the flows in the pipelines 51 and 58 ( FIGS. 2 and 3) and supply signals to a stoichiometry controller 71 (SC), which activates a pump 52 in order to extract air from the underground - Pump in the boat atmosphere every time the hydrogen / oxygen ratio exceeds a preset value. The air from the pump 52 also acts as a solvent and therefore limits the temperatures that can be reached in a catalytic oxidizer 74 . The two gas streams then pass through check valves 73 to the catalytic oxidizer 74 , in which the reaction ( 5 ) takes place. After condensing the steam in a cooler 75 , the resulting water is collected in a separator 76 and fed to a tank chamber 77 via a level regulator with valve 78 . Although it is drinkable, it cannot be used for diluting methanol. The air / oxygen mixture from separator 76 is returned to the atmosphere of the submarine via pipeline 79 .

Die erläuterte Stromerzeugungsanlage besitzt ein vollstän dig unabhängiges Stromerzeugungssystem, das ohne externe Luft/externen Sauerstoff betreibbar ist. Der Sauerstoff aus der U-Boot-Atmosphäre, der durch die Pumpe 72 gemäß Fig. 3 getreten ist, kann in gleicher Weise auch von der Sauerstoff-Abgabeleitung 58 stammen und zwar dadurch, daß das Ventil in dieser Leitung etwas weiter geöffnet wird. Das Verfahren führt die Abfallprodukte entweder wieder zu rück oder gibt diese wieder ab, wobei auf diese Weise die Umgebung nicht verunreinigt wird. Zusätzlich kann, wenn die Wasserstoffperoxid-Zerlegungsreaktion alleine durchge führt wird oder mit einer Rate durchgeführt wird, die höher als die stöchiometrische Forderung ist, Sauerstoff der U-Boot-Atmosphäre über die Leitung 79 zugeführt werden.The power generation system explained has a completely independent power generation system that can be operated without external air / external oxygen. The oxygen from the submarine atmosphere which has passed through the pump 72 according to FIG. 3 can also originate in the same way from the oxygen discharge line 58 , namely by opening the valve in this line a little further. The process either returns the waste products or releases them again, in this way the environment is not contaminated. In addition, when the hydrogen peroxide decomposition reaction is carried out alone or at a rate higher than the stoichiometric requirement, oxygen can be supplied to the submarine atmosphere via line 79 .

Zum Starten oder Anlassen des Verfahrens wird Wasserstoff peroxid dem Zerleger 12 zusammen mit etwas Kalciumpermanganat als Promotor geführt. Dies heizt den Zerleger 12 und den Wärmetauscher 16 auf. Dann wird Methanol/Wasser über den Wärmetauscher 16 und in den Reformer 21 geführt, in dem wegen der niedrigen Temperatur die Methanol-Umsetzungs rate niedrig ist. Dies hat einen hohen Anteil von Methanol zur Folge, der in dem katalytischen Oxidierer 41 oxidiert wird und damit eine hohe Wärmeübertragung zum Wärmetauscher 29, was zu höheren Methanol/Wasser-Eingangstemperaturen zum Reformer 21 führt. Daher hat die Umsetzungsrate des Methanols und die Wärmezufuhr zum Methanol/Wasser in den Wärmetauschern 16 und 29 zur Folge, daß ein stabiles Gleich gewicht nach einer Betriebsperiode erreicht wird und dort aufrechterhalten wird.To start or start the process, hydrogen peroxide is passed to the decomposer 12 together with a little calcium permanganate as a promoter. This heats the separator 12 and the heat exchanger 16 . Then methanol / water is passed over the heat exchanger 16 and into the reformer 21 , in which the methanol conversion rate is low due to the low temperature. This results in a high proportion of methanol, which is oxidized in the catalytic oxidizer 41 and thus a high heat transfer to the heat exchanger 29 , which leads to higher methanol / water inlet temperatures to the reformer 21 . Therefore, the conversion rate of the methanol and the supply of heat to the methanol / water in the heat exchangers 16 and 29 have the consequence that a stable equilibrium is reached after an operating period and is maintained there.

Wenn Änderungen bei dem ausgangsseitigen elektrischen Strom (elektrische Energie) erforderlich sind, wird dies durch Änderungen in den eingangsseitigen Strömen des Wasser stoffperoxids und des Methanol/Wassers über ein automati sches Regelsystem erreicht. Gegebenenfalls können kleine (nicht dargestellte) Sauerstoff- und Wasserstoffbehälter in den Leitungen 19 bzw. 38 vorgesehen sein. Irgendeine Zeitverzögerung zwischen dem Energiebedarf und der Energie bzw. Stromabgabe kann durch U-Boot-Batterien überbrückt bzw. absorbiert werden, die so angeschlossen sind, daß sie zumindestens einen Teil des ausgangsseitigen Stroms der Brennzellen empfangen. Das System ist sehr gut für automatische Regelung bei unbemannter Umgebung geeignet.If changes in the output-side electrical current (electrical energy) are required, this is achieved by changes in the input-side currents of the hydrogen peroxide and the methanol / water via an automatic control system. If necessary, small (not shown) oxygen and hydrogen containers can be provided in lines 19 and 38 , respectively. Any time delay between the energy requirement and the energy or current output can be bridged or absorbed by submarine batteries which are connected in such a way that they receive at least part of the output-side current of the fuel cells. The system is very well suited for automatic control in an unmanned environment.

Ein wesentlicher Punkt der von Bedeutung für den Betrieb in einem eingeschränkten Bereich ist, ist, daß das System nahezu vollständig ruhig ist. Das ist insbesondere zweck mäßig bei einem U-Boot, das eine Entdeckung zu vermeiden sucht, jedoch auch wesentlich für die Gesundheit und die Sicherheit des in oder nahe dem gleichen Ort wie das System arbeitenden Personal.An essential point of importance for the operation is in a restricted area is that the system is almost completely calm. This is particularly useful moderate on a submarine to avoid detection addiction, but also essential for health and Security of the in or near the same place as the system working staff.

Die Stromerzeugungsanlage ist nicht nur, wie erläutert, bei U-Booten anwendbar, sondern auch auf vielen anderen Gebieten, z. B. bei Unterwasser-Wohnanlagen für die Öl- Exploration, im Bergwerksbau, bei Fisch-Farmen, bei Ret tungsausrüstungen zur Verwendung in Bergwerken, heißen Zellen bzw. abgeschirmten Räumen, Notausrüstungen zur Verwendung dort, wo offene Flammen verboten sind, wie z. B. Ölbohrtürmen, Erdölraffinerien, bei der Raumerforschung und Kolonisation.The power plant is not only, as explained, applicable to submarines, but also to many others Areas, e.g. B. in underwater residential complexes for the oil Exploration, mining, fish farms, ret equipment for use in mines Cells or shielded rooms, emergency equipment for Use where open flames are prohibited, such as e.g. B. oil derricks, oil refineries, in space exploration and colonization.

Ferner ist darauf zu verweisen, daß in den Fig. 1 und 3 schematische Fließdiagramme dargestellt sind und sich konkrete Ausführungen der Vorrichtung im einzelnen aufgrund von Versuchsergebnissen ergeben.It should also be pointed out that schematic flow diagrams are shown in FIGS . 1 and 3 and that concrete details of the device result from the test results.

Fig. 4 stellt ein Gesamt-Wärme- und-Massen-Ausgleichsdia gramm dar und gibt die Prozeßwärmewiedergewinnung über Wärmetauscher u. dgl. wieder, wie dargestellt, bezüglich der simultanen Erzeugung von Sauerstoff und Wasserstoff aus der Zerlegung von Wasserstoffperoxid bzw. der Reformierung von Methanol bei dem Ausführungsbeispiel der Anlage gemäß den Fig. 1 bis 3. Fig. 4 shows a total heat and mass compensation chart and shows the process heat recovery via heat exchanger u. Again, as shown, with regard to the simultaneous generation of oxygen and hydrogen from the decomposition of hydrogen peroxide or the reforming of methanol in the embodiment of the plant according to FIGS. 1 to 3.

Claims

1. Power generation plant, characterized by
a fuel cell ( 50 ) to which gaseous hydrogen and gaseous oxygen are to be supplied in order to supply electrical current, a first supply device ( 24 ) for supplying a hydrogen-containing compound to the system which is liquid at NTP and which is subjected to an endothermic reaction to release gaseous hydrogen can be,
a second feed device ( 10 ) for feeding liquid hydrogen peroxide to the plant,
a reformer ( 21 ) which is connected to the first feed device ( 24 ), in which the hydrogen-containing compound can be subjected to the endothermic reaction and releases gaseous hydrogen,
a separator ( 12 ) which is connected to the second feed device ( 10 ) and is designed such that the hydrogen peroxide is broken down to release gaseous oxygen,
means ( 12 ) for supplying heat to the hydrogen-containing bond in order to maintain the endothermic reaction in the reformer ( 21 ) and
a device ( 35 , 43 , 37 , 18 ; 14 , 18 ) for supplying the gaseous hydrogen and the gaseous oxygen, which are emitted by the reformer ( 21 ) or decomposer ( 12 ), to the fireplace insert ( 50 ) for the purpose of generating electrical current .

2. Power plant according to claim 1, characterized in that the heat supply device ( 12 ) is so formed that it supplies the hydrogen-containing compound a substantial part of the heat required to maintain the endothermic reaction in the reformer ( 21 ) before the Connection in the reformer ( 21 ) has occurred.

3. Power plant according to claim 2, characterized by a heat exchanger ( 30 , 16 , 29 ) upstream of the reformer ( 21 ) to supply up to 80% of the heat required by the connection before the connection in the reformer ( 21 ) has occurred.

4. Power plant according to claim 2 or 3, characterized marked by additional heat supply devices for supplying the required residual heat for connec tion in the reformer ( 21 ).

5. Power generation plant according to claim 4, characterized records that the additional heat supply devices have an electric heater.

6. Power generation plant according to one of claims 1 to 5, characterized in that the separator ( 12 ) is formed from such that it decomposes the hydrogen peroxide exothermic and has a device for transmitting at least part of the heat to the reformer ( 21 ), which is released by the decomposer ( 12 ) in order to maintain the endothermic reaction in the reformer ( 21 ).

7. Power generation plant according to claim 6, characterized in that the separator ( 12 ) and the reformer ( 21 ) for the purpose of heat transfer are mutually coupled to one another.

8. Power generation plant according to one of claims 1 to 7, characterized by a feed device ( 10 ) for feeding methanol to the plant.

9. Power plant according to one of claims 1 to 8, characterized by a hydrogen diffusion separator ( 35 ) between the reformer ( 21 ) and the fuel cell ( 50 ) for separating hydrogen from other products emerging from the reformer ( 21 ).

10. Power plant according to claim 9, characterized by a palladium filter ( 36 ) in the hydrogen diffusion separator ( 35 ).

11. Submarine power generation facility, characterized by
a fuel cell ( 50 ) to which gaseous hydrogen and gaseous oxygen are to be supplied in order to generate electrical current,
a first feed device ( 24 ) for feeding methanol to the plant,
a second supply device ( 10 ) for supplying liquid hydrogen peroxide to the system,
a reformer ( 21 ) which is connected to the first feed device ( 24 ) in which the methanol can be subjected to an endothermic reforming reaction in order to release gaseous hydrogen,
a decomposer ( 12 ) which is connected to the second feed device ( 10 ) and is designed for the exothermic decomposition of water peroxide in order to release gaseous oxygen,
means ( 12 ) for supplying heat to the methanol before and / or while the methanol is in the reformer ( 21 ) to maintain the endothermic reaction therein and
a device ( 35 , 43 , 37 , 18 ; 14 , 18 ) for supplying the gaseous hydrogen and the gaseous oxygen, which are emitted by the reformer ( 21 ) or splitter ( 12 ), to the fireplace insert ( 50 ) for generating electrical current.

12. Submarine power plant according to claim 11, characterized in that several fuel cells for receiving gaseous hydrogen and gaseous oxygen from the reformer ( 21 ) or decomposer ( 12 ) are provided and that supply tanks for methanol and liquid hydrogen peroxide with the first supply device ( 24 ) or the second feed device ( 10 ) are connected.

13. Submarine power plant according to claim 12, characterized in that the tanks in the space between the pressure envelope and a hydrodynamic exterior cover of the submarine are provided.

14. Submarine power plant according to claim 13, characterized in that the supply tanks together storable tanks are.

15. Submarine power plant according to one of the claims 11 to 14, characterized in that electrical Storage batteries are connected for receiving at least part of the output current from the at least a fireplace insert, or for additional electricity supply (Performance) if required.

16. Submarine power generation system according to one of claims 11 to 15, characterized by a control device for changing the input-side gas rate to the at least one fuel cell ( 50 ) for controlling the output-side current of the system.