ES2677893T3 - Método para quemado de hidrógeno y quemador del mismo - Google Patents

Método para quemado de hidrógeno y quemador del mismo Download PDF

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ES2677893T3 ES06762035.1T ES06762035T ES2677893T3 ES 2677893 T3 ES2677893 T3 ES 2677893T3 ES 06762035 T ES06762035 T ES 06762035T ES 2677893 T3 ES2677893 T3 ES 2677893T3
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Abstract

Un método para la oxidación catalíticamente de una mezcla de hidrógeno y aire a baja temperatura ambiente, en un quemador, sin formación de llamas, en el que dicha mezcla hidrógeno/aire tiene una relación de mezcla menor que un punto de ignición de la misma y se transporta en primer lugar sobre un catalizador de auto-cebado, adaptado para auto-cebar una oxidación de dicha mezcla, y a continuación sobre uno o más catalizadores aguas abajo para proporcionar una oxidación en operación continuada con "cero emisiones", y en el que el calor de la oxidación del hidrógeno se elimina mediante un intercambiador de calor que tiene sustancialmente la forma de una camisa toroidal (11) a través de la que se hace que pase el agua a ser calentada, caracterizado por que el agua a ser calentada se suministra a través de un conducto (12A) que se extiende longitudinalmente en un intercambiador de calor (5) en la forma de un cirio, que se extiende a su vez longitudinalmente en una cámara de conducción y recogida de gas caliente (15), comunicando la salida (12) del intercambiador de calor (5) con la camisa toroidal (11), por que el agua que sale del intercambiador de calor (5) se hace pasar a través de la camisa toroidal a través de un turbulador de torbellino (18) colocado en la camisa toroidal (11), y por que los gases calientes producidos por la oxidación del hidrógeno se transportan a través del intercambiador de calor (5) a través de un turbulador adicional (19) que se coloca en la cámara de conducción y recogida de gas caliente (15) entre el intercambiador de calor (5) y la camisa toroidal (11).

Description

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DESCRIPCION
Metodo para quemado de hidrogeno y quemador del mismo Antecedentes de la invencion
La presente invencion se refiere a un metodo y quemador para el quemado/oxidacion de hidrogeno en un catalizador de acuerdo con los preambulos de las reivindicaciones 1 y 4.
Antecedentes de la invencion
Un quemador para quemado de una mezcla hidrogeno-aire ya se conoce por el documento EP 1 179 709 A2. En este quemador, para el cebado de la oxidacion del hidrogeno, se proporcionan una etapa de operacion primaria y un catalizador relacionado, en la que se usa una relacion de la mezcla hidrogeno/aire mucho mayor que su punto de ignicion (aproximadamente el 4 % en volumen de la relacion de mezcla hidrogeno/aire) y que tambien se puede aproximar a condiciones de detonacion muy peligrosas (una relacion de mezcla hidrogeno/aire de hasta 12,5 % en volumen).
Dicha etapa de operacion primaria y catalizador relacionado, ademas de requerir un sistema de ajuste en dos etapas para el ajuste del caudal de hidrogeno a la camara de mezcla, o un primer caudal para dicha etapa primaria o de pre-quemado y un segundo caudal para la operacion de quemado o combustion, representa una condicion insegura evidente por sf misma para el personal, el medio ambiente que lo rodea y el quemador en sf, y susceptibles de danar el catalizador.
Mas aun, en dicho quemador previo, para el cebado de la oxidacion del hidrogeno, es necesario proporcionar un suministro de potencia exterior.
A lo anterior ha de anadirse ademas que la mezcla de aire se suministra a traves de un ventilador tangencial, que debe funcionar tambien para transportar los gases calientes de oxidacion a traves del intercambiador de calor para calentar el fluido termico portador.
Un metodo acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 1 y un quemador de acuerdo con el preambulo de la reivindicacion 4 son conocidos a partir del documento WO 2005/024301 A.
Sumario de la invencion
En consecuencia, la finalidad de la presente invencion es proporcionar un metodo y quemador o camara de combustion para el quemado/oxidacion de hidrogeno que sea muy simplificado y adaptado para funcionar bajo condiciones altamente seguras.
Esta finalidad se consigue, de acuerdo con la invencion, mediante un metodo y quemador para el quemado/ oxidacion de hidrogeno que tenga los rasgos de caracterizacion de las reivindicaciones 1 y 4 respectivamente. El metodo de quemado y quemador para el quemado con seguridad de hidrogeno de acuerdo con la invencion, proporciona las siguientes muy importantes ventajas.
En primer lugar, se eliminan la etapa de cebado primaria de oxidacion del hidrogeno y el catalizador relacionado; mas aun, se eliminan tambien el circuito de ajuste en dos etapas para el ajuste del caudal del hidrogeno y cualquier fuente de energfa exterior para la realizacion de la etapa de oxidacion de cebado mencionada; ademas se usa una mezcla hidrogeno/aire ampliamente menor que el 4 % en volumen, es decir mucho mas pequena que el punto de ignicion, proporcionando de ese modo condiciones altamente seguras.
La baja temperatura de operacion se selecciona en un intervalo desde aproximadamente 200 a aproximadamente 560 °C, que corresponden a una temperatura de auto-cebado o auto-ignicion de la llama de hidrogeno. Siendo dicha temperatura de operacion preferentemente de aproximadamente 300 °C. Mas aun, en este intervalo de temperaturas < 650 °C, se impide la formacion de los oxidos de nitrogeno, permitiendo de ese modo llevar a cabo un proceso de quemado de “emision cero”. En dicho proceso de oxidacion del hidrogeno sin llama, las impurezas contenidas en el aire suministrado, tales como polvo, no se queman por lo que no pueden obstruir los poros del catalizador para perjudicar una operacion eficiente de este ultimo y generar condiciones inseguras debido a la presencia de hidrogeno no oxidado. Esto, sin embargo, se impide que ocurra ventajosamente dado que la mezcla de aire se purifica preliminarmente, incrementando de ese modo la seguridad de la operacion; mas aun, mediante el uso de una mezcla hidrogeno/aire en una relacion menor que la del punto de ignicion, es ventajosamente posible hacer funcionar el quemador objeto incluso en entornos cerrados tales como edificios residenciales y similares. Adicionalmente, no es necesario almacenar el oxfgeno de la oxidacion del hidrogeno, como en quemadores de la tecnica anterior.
Ventajosamente ademas, el ventilador previo se sustituye por un compresor, que funciona para purificar dicho aire
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de alimentacion, y adaptado para proporcionar con seguridad la alta presion requerida para “propulsar” los gases calientes del proceso de oxidacion a traves del intercambiador de calor, que sera mas eficiente cuantos mas pasos de laberinto se realicen en el. Por ello, se obtiene una transmision de calor mejorada al fluido portador termico, tal como agua, permitiendo que dicho fluido portador termico se use con un rendimiento optimo, por ejemplo en sistemas domesticos de calefaccion y/o de produccion de agua caliente.
Mediante el cebado de la oxidacion del hidrogeno sobre un catalizador a temperatura ambiente no se requiere ningun precalentamiento ni suministro relacionado de energfa exterior.
Otra ventaja mas es que el quemador de acuerdo con la invencion proporciona una unidad modular a ser usada en cualquier numero deseado para la formacion de una caldera de potencia objetivo, por ejemplo de aproximadamente 30 - 35 kW, tal como se usa convencionalmente en aplicaciones de calefaccion domestica.
Al proporcionar un agua calentada en intercambiador en la forma de un cirio que se extiende longitudinalmente a traves de la conduccion de gas caliente y camara de recogida, y usando elementos turbuladores para el guiado de dicho gas caliente y agua a traves del quemador o camisa de la camara de combustion, es ademas posible operar con muy alta eficiencia termica.
Breve descripcion de los dibujos
Seran mas evidentes en el presente documento continuacion caractensticas, ventajas y detalles adicionales del metodo de quemado de hidrogeno y quemador de acuerdo con la invencion, a partir de la divulgacion que sigue de una realizacion ejemplar de un quemador de acuerdo con la invencion, y de la caldera que lo usa, como se muestra esquematicamente en los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 es una vista esquematica que ilustra el principio de construccion y operacion para la realizacion y operacion del quemador de acuerdo con la invencion;
la Figura 2 es una vista en seccion transversal longitudinal media de una realizacion de ejemplo de un quemador modular de acuerdo con la invencion;
la Figura 3 es una vista en seccion transversal analoga a la Figura 2, de una construccion de quemador simplificada y parametros de diseno relacionados; y
la Figura 4 es una vista en seccion transversal de una caldera de ejemplo que incluye quemadores tal como se muestran en la Figura 2 y con una potencia adaptada para un uso domestico.
En las figuras anteriormente mencionadas, los elementos iguales o equivalentes se han mostrado con iguales referencias.
Descripcion de la realizacion preferida
Con referencia en primer lugar a la figura 1, el numero de referencia 1 muestra en general un quemador o camara de combustion para el quemado/oxidacion de hidrogeno sin llama sobre un catalizador 2 para proporcionar calor con “cero emisiones” mediante operacion a bajas temperaturas desde aproximadamente 200 a 560 °C, por ejemplo aproximadamente 300 °C, bajo condiciones altamente seguras, con una relacion de mezcla hidrogeno/aire mucho menor del 4 % en volumen, que representa el punto de ignicion de esta mezcla.
El catalizador 2 se disena como un catalizador compuesto que incluye una secuencia de al menos dos series de catalizadores, de los cuales el primer catalizador 3, en el lado de entrada de la mezcla hidrogeno-aire, como se indica por las lmeas discontinuas, esta adaptado para cebar la oxidacion del hidrogeno sin requerir medios de suministro de potencia exteriores.
Este catalizador 3 de auto-cebado o auto-ignicion comprende, en una realizacion de ejemplo, una construccion de grafito monolftico que usa, como elementos catalizadores de la oxidacion, paladio (Pd 46) y platino (Pt 78), y que esta adaptado para cebar o iniciar la oxidacion del hidrogeno a temperatura de aire ambiente, con la relacion de mezcla hidrogeno/aire anteriormente mencionada menor del 4 % en volumen. Tras el cebado de la oxidacion del hidrogeno sobre el catalizador 3 de auto-cebado, la oxidacion continuara en el catalizador 4 aguas abajo dispuesto en una relacion en serie con el primero, y proporcionado como uno o mas catalizadores dispuestos en tandem, como se muestra en las lmeas discontinuas, de modo que proporcione un catalizador 2 compuesto global. El (los) catalizador(es) 4 esta(n) constituido(s), por ejemplo, por paladio (Pd 46), platino (Pt 78) u otros metales y aleaciones adecuadas de los mismos sobre un soporte, por ejemplo de alumina, o en forma monolftica, tal como pequenas bolas, granulos y similares.
La mezcla hidrogeno-aire, con una relacion de mezcla menor del 4 % en volumen, se suministra mediante un compresor 6 que conduce a una camara de mezcla 7, a la que tambien se conduce un conducto de suministro de hidrogeno a baja presion, cuya presion esta en el intervalo de 16 a 25 milibares, preferentemente en aproximadamente 20 milibares. A traves de una tobera 9 de mezcla y conducto 10, la mezcla de hidrogeno-aire incide sobre el catalizador compuesto 2, mediante su flujo, en primer lugar, sobre el catalizador 3 de auto-cebado, a
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temperatura ambiente, y a continuacion sobre los catalizadores 4 dispuestos aguas abajo.
El calor de oxidacion del hidrogeno se elimina mediante un intercambiador de calor que tiene sustancialmente la forma de una camisa toroidal 11, a traves de la que se hace pasar el agua a ser calentada; procediendo dicha agua de un conducto de entrada 12 y saliendo a traves de la salida 13, en donde dicha camisa 11 puede incluir tambien en ella un conjunto de laminas de tubos, no mostrados, para el transporte de los gases de escape que salen de un tubo 14, por ejemplo, a un primer intercambiador de aire-agua exterior, no mostrado, para aprovechamiento adicional del calor del gas de escape. El numero de referencia 16 muestra una salida de agua del proceso y elemento de recogida, siendo re-transportada ventajosamente dicha agua de proceso a un electrolizador, no mostrado, para la fabricacion de hidrogeno.
En las figuras 2 y 3, el agua a ser calentada se suministra a traves de un conducto 12A que longitudinalmente se extiende en un intercambiador 5 en la forma de un cirio, que a su vez se extiende longitudinalmente en la camara 15 de conduccion y recogida de gas caliente, y cuya salida 12 comunica con la camisa toroidal o camara 11, en la que dicha agua se hace que pase a traves de un turbulador de torbellino 18. En particular, los gases calientes se transportan a traves del intercambiador 5 a traves de un turbulador adicional 19. De ese modo, mediante el uso de dichos turbuladores 18 y 19, se obtiene un intercambio termico de gas/agua o fluido portador termico altamente eficiente.
En un uso practico de una caldera domestica, la salida de agua calentada 13 se acopla al lado de entrega de un sistema de agua caliente y calefaccion (por ejemplo de un tipo de suelo radiante), mientras que el conducto de entrada 12A se acopla al lado de retorno de dicho sistema, que contiene preferentemente un recipiente de acumulacion en el.
Con respecto al aire ambiente a ser mezclado con hidrogeno, dicho aire se purifica por un dispositivo de purificacion de aire 17 dispuesto aguas arriba del compresor 6, y disenado para realizar, por ejemplo, operaciones de filtrado, deshumedecimiento, eliminacion de aceite y otras similares, mientras se eliminan simultaneamente materiales en polvo, para impedir que los poros del catalizador 2 compuesto se obturen; impidiendo asf tambien por ello fallos de operacion de dicho catalizador, y el riesgo de proporcionar de modo continuo un flujo de hidrogeno no oxidado.
Mas aun, dicho compresor proporciona la presion necesaria para propulsar eficientemente el gas caliente de oxidacion a traves de un conjunto intercambiador termico proporcionado en la camisa 11, mejorando de ese modo la transmision termica al fluido portador termico, es decir al agua a ser calentada.
El quemador anteriormente divulgado, con sus parametros de dimensionamiento de ejemplo de diseno mostrados a continuacion, proporciona un quemador modular de potencia comparativamente baja, que tiene, por ejemplo, una potencia de aproximadamente 6 kW, que puede usarse para la realizacion de calderas de potencia mayor, por ejemplo de aproximadamente 30-35 kW, como las que se usan convencionalmente para aplicaciones de calefaccion domestica.
Dichos parametros y tamanos de diseno, para un quemador y una caldera de acuerdo con la invencion, podna ser como sigue:
Quemador
Caudal de aire: 830 l/min
Caudal de H2: 30 l/min (= 3,5 % en volumen en la mezcla) ^ 1,8 Nm3
Valor calonfico superior del H2 (el vapor de agua producido por el quemado se condensa y se aprovecha el calor relacionado): 3,050 kcal/Nm3
Nm3 kcal 4.186 kW.h
Potencia termica = 1,8----x 3.050----, x-------------= 6,38 kW
h Nm3 3.600 kcal
Ejemplo lado del agua:
Tentr: 39 °C (retorno del suelo radiante)
Tsal: 45 °C (entrega al suelo radiante)
= 15 l/min
Diametro interior del quemador = D catalizador = 76 mm
Grosor del “paquete” catalizador = 1 * 35 + 11 * 22 = 277 mm
(Para conseguir la relacion de volumen catalizador/caudal de hidrogeno recomendada) Longitud del quemador = 800 mm
Longitud de la camara de mezcla = 200 mm Caldera
5 POTENCIAS Y CAUDALES = 6 * potencia y caudales de un quemador simple
Tamano de la “circunferencia” circunscrita = 410 mm Extension longitudinal = longitud del quemador = 800 mm
10 Mediante el uso de una unica caldera 20 para seis quemadores 1, se han obtenido buenos resultados mediante una
carcasa pentagonal 21 con quemadores 1 espaciados situados en las esquinas del pentagono y un quemador
central separado por material termicamente aislante.
A partir de la divulgacion de construccion y operativa del quemador de acuerdo con la invencion y su metodo de
15 oxidacion del hidrogeno, debena ser evidente que, mediante dicho quemador y metodo, es posible operar en
condiciones altamente seguras, consiguiendo eficientemente de ese modo la finalidad anteriormente mencionada y proporcionando las ventajas mencionadas.
Los expertos en la materia podran realizar modificaciones y variaciones, por ejemplo mediante la sustitucion del 20 catalizador de grafito de auto-cebado u otros catalizadores de paladio, platino o similares de operacion continua, por otro catalizador funcionalmente equivalente, y proveer a dicho quemador con circuitos funcionales adicionales con medicion, ajuste, parada de componentes y similares, sin apartarse del alcance de la invencion.

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    REIVINDICACIONES
    1. Un metodo para la oxidacion catalfticamente de una mezcla de hidrogeno y aire a baja temperatura ambiente, en un quemador, sin formacion de llamas,
    en el que dicha mezcla hidrogeno/aire tiene una relacion de mezcla menor que un punto de ignicion de la misma y se transporta en primer lugar sobre un catalizador de auto-cebado, adaptado para auto-cebar una oxidacion de dicha mezcla, y a continuacion sobre uno o mas catalizadores aguas abajo para proporcionar una oxidacion en operacion continuada con “cero emisiones”, y
    en el que el calor de la oxidacion del hidrogeno se elimina mediante un intercambiador de calor que tiene sustancialmente la forma de una camisa toroidal (11) a traves de la que se hace que pase el agua a ser calentada, caracterizado
    por que el agua a ser calentada se suministra a traves de un conducto (12A) que se extiende longitudinalmente en un intercambiador de calor (5) en la forma de un cirio, que se extiende a su vez longitudinalmente en una camara de conduccion y recogida de gas caliente (15), comunicando la salida (12) del intercambiador de calor (5) con la camisa toroidal (11),
    por que el agua que sale del intercambiador de calor (5) se hace pasar a traves de la camisa toroidal a traves de un turbulador de torbellino (18) colocado en la camisa toroidal (11), y
    por que los gases calientes producidos por la oxidacion del hidrogeno se transportan a traves del intercambiador de calor (5) a traves de un turbulador adicional (19) que se coloca en la camara de conduccion y recogida de gas caliente (15) entre el intercambiador de calor (5) y la camisa toroidal (11).
  2. 2. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que el agua a ser calentada se almacena en un tanque y se usa, por ejemplo, para calefaccion y/o para la produccion de agua caliente para aplicaciones sanitarias.
  3. 3. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 1 o 2, en el que dicho aire se purifica, antes de la formacion de dicha mezcla de oxidacion, para la eliminacion de el de humedad y sustancias contaminantes, tales como materiales en polvo, para impedir que dichas sustancias contaminantes se depositen sobre dichos catalizadores y obstruyan los poros del catalizador.
  4. 4. Un quemador para la oxidacion de hidrogeno mediante un metodo de acuerdo con la reivindicacion 1, que comprende:
    - un cuerpo de quemador que tiene, en su interior, una camara de oxidacion del hidrogeno que contiene un catalizador (2) de oxidacion de hidrogeno a baja temperatura y, en su exterior, una camisa toroidal (11) que funciona como un intercambiador de calor para calentamiento de un fluido portador termico por los gases calientes quemados,
    - una camara de mezcla de hidrogeno y aire para la formacion de dicha mezcla hidrogeno-aire, estando acoplada dicha camara de mezcla a un conducto de suministro de hidrogeno y a un conducto de suministro de aire con medios de suministro de aire asociados,
    en el que dicho catalizador comprende un catalizador compuesto que comprende un primer catalizador de auto- cebado, adaptado para cebar la oxidacion del hidrogeno en aire a temperatura ambiente, con una relacion de mezcla menor que el punto de ignicion de la misma, y sin suministro de potencia exterior, y uno o mas catalizadores dispuestos aguas abajo para la realizacion de una operacion de oxidacion de hidrogeno continua, caracterizado por que
    - el quemador comprende un conducto (12A) para transportar agua a ser calentada, extendiendose el conducto (12A) longitudinalmente en un intercambiador de calor (5) en la forma de un cirio,
    - el intercambiador de calor (5) se extiende longitudinalmente a traves de una camara (15) de recogida y transporte de gas caliente, y se proporciona con una salida (12) que comunica con la camisa toroidal (11), para el transporte del agua desde el intercambiador de calor a la camisa toroidal (11) a ser calentada adicionalmente,
    - la camisa toroidal (11) comprende un creador de turbulencias de torbellino (18),
    - se coloca un turbulador adicional (19) en dicha camara de conduccion y recogida de gas caliente (15) entre el intercambiador de calor (5) y la camisa toroidal (11) para el transporte de los gases calientes producidos por la oxidacion del hidrogeno a traves del intercambiador de calor (5).
  5. 5. Metodo de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que dichos medios de suministro de aire de mezcla comprenden un compresor (6) y que, aguas arriba de dicho compresor (6), se proporciona un dispositivo de purificacion de aire (17), para la eliminacion de dicho aire de humedad, polvo y otras sustancias extranas.
  6. 6. Quemador, de acuerdo con la reivindicacion 4, caracterizado por que dicho catalizador (3) de auto-cebado comprende una construccion monolftica de grafito poroso que incluye, como elementos catalizadores de la oxidacion, paladio (Pd 46) y platino (Pt 78), comprendiendo dicho catalizador (4) para la oxidacion de modo continuo del hidrogeno paladio (Pd 46), platino (Pt 78), u otros materiales metalicos adecuados y aleaciones de los mismos,
    sobre un soporte, tal como alumina, o en una forma monolftica, tal como pequenas bolas, granulos y similares.
  7. 7. Una caldera para sistemas de calefaccion y/o agua caliente, caracterizada por que dicha caldera (20) comprende una pluralidad de quemadores (1) de acuerdo con una o mas de las reivindicaciones 4 a 6, alojados en 5 una carcasa y estando separados y termicamente aislados entre sf, por ejemplo seis quemadores en una carcasa que tiene una seccion transversal pentagonal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2954466B1 (fr) 2009-12-18 2014-08-08 Snecma Echangeur thermique pour pile a combustible chaude
ITCO20100005A1 (it) * 2010-01-27 2011-07-28 Giacomini Spa "combustore per la combustione di idrogeno su un catalizzatore e caldaia per tali combustori"
ITCO20100037A1 (it) 2010-07-26 2012-01-26 Giacomini Spa "sistema di produzione di energia da idrogeno, in particolare per abitazioni"
DE102019121973A1 (de) * 2019-08-15 2021-02-18 Vaillant Gmbh Heizgerät für ein Gebäude
WO2023148591A2 (en) 2022-02-01 2023-08-10 E.Hy Energy Hydrogen Evolution S.R.L. Hydrogen generator
CN116920728A (zh) * 2023-06-02 2023-10-24 广州博能能源科技有限公司 一种产生热空气，或高温蒸汽，或者生产纯净水的零碳排放的装置及工艺

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB816935A (en) * 1957-09-18 1959-07-22 Fraser & Fraser Ltd Improvements relating to hot water boilers
US1747771A (en) * 1926-08-23 1930-02-18 Gruetter Theodore William Art of combustion
US2039515A (en) * 1934-05-31 1936-05-05 Ollie L Besinger Boiler
GB730423A (en) * 1952-03-05 1955-05-25 Gensaburo Matsumoto Improvements in or relating to a forced-flow steam or hot-water boiler
US3133527A (en) * 1957-12-16 1964-05-19 Heat King Corp Booster heater
JPS57210207A (en) * 1981-06-22 1982-12-23 Central Res Inst Of Electric Power Ind Mounting method for catalyst in catalytic combustion apparatus
DE4330130C1 (de) * 1993-09-06 1994-10-20 Fraunhofer Ges Forschung Katalytischer Brenner
EP1179709B1 (en) 2000-08-09 2005-12-14 Calsonic Kansei Corporation Hydrogen combustion heater
AUPR286801A0 (en) * 2001-02-05 2001-03-01 Burns, Alan Robert Heat exchanger
JP2005055098A (ja) * 2003-08-06 2005-03-03 Denso Corp 触媒反応ヒータ
ITMI20031741A1 (it) * 2003-09-11 2005-03-12 Giacomini Spa Procedimento e combustore per la combustione di idrogeno

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Publication number Publication date
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