專利名稱：內(nèi)燃機(jī)鍋爐雙熱源裂解制氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于能源、環(huán)保、鍋爐及內(nèi)燃機(jī)領(lǐng)域。
眾所周知，氫是一種高效、清潔的燃料，但氫的制備、運(yùn)輸、儲存都是較因難的技術(shù)，現(xiàn)僅在航天領(lǐng)域內(nèi)能承擔(dān)高成本的氫燃料，而在許多燃料中都是由碳原子和氫原子構(gòu)的，如烷、烯、烴、醇等這些碳?xì)淙剂系拇嬖?，但在一定的條件下，有可能用較經(jīng)濟(jì)的方式獲取氫氣燃料，在適宜的溫度環(huán)境中通過催化劑的作用，可以讓醇、烷、烯、烴類都能裂解為氫氣及一氧化碳?xì)怏w，在裂解組份中氫的含量都是占多數(shù)的。將氫氣和一氧化碳?xì)庖脲仩t和內(nèi)燃機(jī)，與汽油和柴油、燃油混合燃燒，可加速燃燒過程，能在瞬間使燃料得以較充分燃燒，從而使尾氣排放中的有害氣體及有害顆粒明顯的降低。
另外，又由于氫氣的可燃界限寬，空燃比變化時可穩(wěn)定燃燒，要求點火能量低，自然溫度高，熱效率高，所以，在與燃油混合燃燒時有較理想的節(jié)油經(jīng)濟(jì)效益。
大量實驗證明，要充分的裂解碳?xì)淙剂?，維持催化劑底層溫度的穩(wěn)定是很重要，溫度過高，催化劑容易失去活性，溫度過低無法產(chǎn)生裂解的氫氣，特別在汽柴油車上應(yīng)用時，溫度的相對恒定就更需要了，以往的經(jīng)驗是利用汽車上排氣熱量做為熱源來提供裂解反應(yīng)熱的，因為汽車在不同工況下所排放的熱量是不一定的，所以裂解反應(yīng)床的溫度起伏變化也很大，導(dǎo)致了反應(yīng)過程不穩(wěn)定，嚴(yán)重地影響了氫氣的供應(yīng)，使整個系統(tǒng)無法正常的工作。
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，從而提供一種內(nèi)燃機(jī)鍋爐雙熱源裂解制氫裝置，可保證能夠穩(wěn)定充分地提供氫氣源，滿足了內(nèi)燃機(jī)全工況的氫氣混和燃燒。
本實用新型的目的是通過如下方式實現(xiàn)的內(nèi)燃機(jī)鍋爐雙熱原裂解制氫裝置包括一個殼體(1)，殼體(1)兩端分別帶有廢氣的進(jìn)汽管(2)和排汽管(3)其中殼體(1)內(nèi)還帶有一個封閉的蒸發(fā)室(4)和反應(yīng)室(5)，兩者通過短管(6)相連通，進(jìn)汽管(1)穿過蒸發(fā)室(4)后，通過反應(yīng)室(5)外的過汽通道與排汽管相連通，蒸發(fā)室(4)內(nèi)部帶有熱源(9)，內(nèi)殼帶有保溫層(7)，液態(tài)碳?xì)淙剂系倪M(jìn)液口(11)穿過外殼(1)和保溫層(7)與蒸發(fā)室內(nèi)部相通；反應(yīng)室(5)內(nèi)部帶有熱源(10)，內(nèi)殼帶有保溫層(8)，另外還有一出汽口(12)穿出外殼(1)。
反應(yīng)室(5)內(nèi)帶有裂解床(13)，熱源(9)和(10)可以是電、遠(yuǎn)紅外線、碳棒電磁、微波和熱管。
本實用新型的工作原理是雙熱源加熱裂解制氫，即用外加熱源作為內(nèi)燃機(jī)、鍋爐排汽熱的補(bǔ)充和調(diào)節(jié)，制成一個穩(wěn)定的溫度環(huán)境，保證能夠充分的裂解碳?xì)淙剂蠟闅錃夂鸵谎趸?。增加燃料的熱效率，并且使氫氣和一氧化碳?xì)怏w能與汽油、柴油、燃油等混合燃燒，在氫氣的作用下，能取得較佳的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性，又利用保溫層的隔熱和保溫兩種功能減少溫度效應(yīng)對催化劑的影響，達(dá)到延長催化劑壽命的目的。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點1、用外加熱源作為內(nèi)燃機(jī)、鍋爐排氣熱的補(bǔ)充和調(diào)節(jié)，在此雙熱源的作用下可以穩(wěn)定裂解反應(yīng)，穩(wěn)定產(chǎn)氫。
2、在外加熱源的作用下，可以使裂解反應(yīng)裝置能在內(nèi)燃機(jī)冷車工況下，裂解碳?xì)淙剂蠟闅錃夂鸵谎趸細(xì)怏w，保證內(nèi)燃機(jī)一點火即可與氫氣混合燃燒。
3、利用保溫層將反應(yīng)室內(nèi)殼與煙道隔斷開，使保溫層能起到保溫與隔熱兩種效果，使催化劑能在較好的環(huán)境中工作，延長了催化劑的使用壽命。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)圖在
圖1中(1)殼體，(2)進(jìn)汽管；(3)排汽管；(4)蒸發(fā)室；(5)反應(yīng)室；(6)短管；(7)保溫層；(8)保溫層；(9)熱源；(10)熱源；(11)進(jìn)液口；(12)出汽口；(13)裂解床。
見
圖1熱源(9)放置在蒸發(fā)室4內(nèi)，主要是用于汽車內(nèi)燃機(jī)冷車啟動用，當(dāng)車和內(nèi)燃機(jī)在冷車狀態(tài)下，無熱量使碳?xì)淙剂掀舭l(fā)，這時通過加熱裝置，在外加熱源(9)的作用下，使蒸發(fā)室(4)內(nèi)獲得足夠的蒸發(fā)熱量，將液態(tài)的碳?xì)淙剂掀舭l(fā)，同時裂解床也在外加熱源(10)的作用下，通過其本身的加熱裝置，使裂解反應(yīng)得以進(jìn)行，這時再將車或內(nèi)燃機(jī)起動，立即就有氫氣摻與混合燃燒，就能避免了冷車啟動時排放污染惡化的工況，當(dāng)車啟動后，立即就有排汽熱通過裂解制氫裝置，當(dāng)溫度達(dá)到了汽化、裂解溫度時，控制系統(tǒng)切斷外加熱源，利用尾氣熱來反應(yīng)制氫，當(dāng)汽車或內(nèi)燃機(jī)工況變化，溫度下降，不能正常制氫時，控制系統(tǒng)又接通外加熱源，將溫加高，保證裂解制氫的正常工作。
另外，在裝置的內(nèi)殼上加了一層保溫層，其作用是很突出的。特別是在反應(yīng)室(5)一側(cè)，保溫層將裂解床和過氣通道阻斷開，不讓兩邊的溫度交換，保證裂解床不受排氣溫度波動的影響，又減緩了反應(yīng)熱量的散失，有效地保護(hù)了催化劑的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)燃機(jī)鍋爐雙熱源裂解制氫裝置，包括一個殼體(1)兩端分別帶有廢氣的進(jìn)汽管(2)和排汽管(3)，其特征在于殼體(1)內(nèi)還帶有一個封閉的蒸發(fā)室(4)和反應(yīng)室(5)，兩者通過短管(6)相連通，進(jìn)汽管(1)穿過蒸發(fā)室(4)后，通過反應(yīng)室(5)外的過汽通道與排汽管相連通蒸發(fā)室(4)內(nèi)部帶有熱源(9)，內(nèi)殼帶有保溫層(7)，液態(tài)碳?xì)淙剂系倪M(jìn)液口(11)穿過外殼(1)和保溫層(7)與蒸發(fā)室內(nèi)部相通；反應(yīng)室(5)內(nèi)部帶有熱源(10)，內(nèi)殼帶有保溫層(8)，另外還有一出汽口(12)穿出外殼(1)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于反應(yīng)室內(nèi)帶有裂解床。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于熱源(9)和(10)可以是電、遠(yuǎn)紅外線、碳棒電磁、微波和熱管。
專利摘要一種內(nèi)燃機(jī)鍋爐雙熱源裂解制氫裝置,是在殼體內(nèi)帶有一個蒸發(fā)室和一個反應(yīng)室,兩個室均帶有保溫層和外加熱源,通過內(nèi)燃機(jī)鍋爐排汽和外加熱源,保證能夠充分地裂解碳?xì)淙剂蠟闅錃夂鸵谎趸?。本實用新型可有效地保護(hù)制氫的穩(wěn)定性,通過保溫層的保溫和隔熱使催化劑更有效地發(fā)揮作用。并延長其使用壽命,適用于多種內(nèi)燃機(jī)和鍋爐安裝使用,可有效地節(jié)省能源,降低污染。
文檔編號C01B3/26GK2399370SQ9925746
公開日2000年10月4日 申請日期1999年12月29日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月29日
發(fā)明者周曉男, 張秉忠 申請人:廣州世紀(jì)方舟環(huán)保科技有限公司