[实用新型]一种车用醇类制氢装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车用醇类制氢装置。

背景技术

众所周知，能源问题是目前摆在人类面前的重大问题，为了摆脱能源对石油的依赖，人们正积极寻找新能源醇氢的应用方法，醇氢能源的研究已成为我国的热点，各种有关醇类裂解制氢的专利不断出现。

现有的有关醇类裂解制氢专利中，醇都要经过蒸发室进行蒸发汽化，而且蒸发室只有一个。蒸发室一般有两种形式，第一种形式是在蒸发室内预先装满醇(甲醇或乙醇)用汽车尾气加热，让醇液体蒸发为醇蒸汽，然后进入有催化剂的裂解室中裂解为富氢气(氢含量约为60％以上，CO约为30％左右和其它气体)。这种装置必须控制蒸发室内醇的液面高低，醇多了会溢出蒸发室，少了会烧干，而且蒸发量不易控制，因为只要达到醇的蒸发温度(甲醇为65℃，乙醇为78℃)就要蒸发，所以应有一套控制液面高低和一套控制加热温度或控制蒸汽流量的装置。第二种形式是平时蒸发室内不积存醇液体，需要时用泵将醇打入蒸发室内。这种形式必须要控制泵的流量，泵打多了蒸发室温度供不上，蒸汽量少，甚至醇会从蒸发室内溢出，泵打少了蒸汽供不上，因此控制比较麻烦，加之汽车所需的氢气是变化的，功率大时需多供氢气，功率小时供氢量可少。富氢气是由醇蒸汽裂解反应而成，所以，相应蒸发室内的醇蒸汽最好能够根据汽车功率大小及时调节。现有的专利中裂解室也只有一个，有的是将其分为两半，裂解室内装有催化剂，为了让汽车尾气加热，在裂解室内装有许多传热管道。有些专利是将催化剂放在管道中，将醇通入其中，让热尾气在管道周围通过并集中后排出。有的是把尾气引入管道中，在管道周围填满催化剂，并通入醇蒸汽。上述不论哪种方法，对催化剂的加热都不会很均匀，而且醇蒸气的反应路线也不可能很长。如果对催化剂加热不均匀，醇蒸汽反应路线不够长以及催化剂填充量较小的话，富氢气含量和产量都要降低，其它气体含量增加，甚至醇蒸汽没有反应完全，就从裂解室的输出管道中输出，如果甲醇留在排气管中，对人是很有害的。现有专利中是将蒸发室、过热室、裂解室布置在一起，或是将蒸发室、裂解室布置在一起(即一个箱体内)，用一个阀门来控制热尾气的进入或旁路，使用时要么蒸发室、过热室、裂解室都同时在热尾气中工作，要么把进入三室的热尾气同时关闭，不让其进入三室，使温度降低，避免烧坏催化剂，而把热尾气引到另一通道(旁路)直接排放。实际上蒸发室、过热室和裂解室应工作在不同环境中。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种制氢效果更好，效率更高，使用更安全的车用醇类制氢装置。

本实用新型是利用汽车尾气的热量对装置内的醇类和催化剂进行加热，使醇裂解为富氢气，作为汽车的燃料，达到部份或全部替代汽油使用，从而节约石油资源，并减少废气污染。

具体技术方案为：本装置包括蒸发室、过热室、裂解室，与裂解室进、出口连接的醇蒸汽总输出管和富氢气输出总管，冷凝装置，其特征在于蒸发室为至少两个，裂解室为至少两个。本装置所用的蒸发室为三个，裂解室为6个。平时三个小蒸发室都不积存醇液体，因此，不存在液面控制问题，只用一个恒转速、恒压力的泵供醇，在三个蒸发室的入口处装有三个电磁阀，分别控制三个蒸发室的进醇量，并在三个电磁阀后面分别装有固定的节流孔，或者在蒸发室的入口处装有电喷车的喷油嘴，使进入蒸发室的醇全部蒸发为醇蒸汽。

在蒸发室与过热室、过热室与裂解室之间装有隔板，裂解室外形为扁长方体，裂解室部分(区域)也装有隔板，使热尾气绕行于每个裂解室之间。过热室、蒸发室放置在一个箱体内，裂解室放置在另一个箱体内。过热室用传热性能很好的铜管绕成两个直径不大的同心圆串联而成，并置于蒸发室与裂解室之间。裂解室通过连通管连接，裂解室进、出口分别连接醇蒸汽总输出管和富氢气输出总管，富氢气输出总管连接有电磁阀，电磁阀操作由电脑控制，并且泵、仪表板等也可以由电脑控制。裂解室部分也装有隔板

冷凝装置是将冷凝铜管置于醇箱内。本装置还增加了一个副油箱，副油箱设置了射流原件。

本实用新型的三个蒸发室的设计，能供汽车低速时、中速时和高速时使用，通过裂解室产生的富氢气大大增加。这种结构使控制醇蒸汽量，或者说控制富氢气量变得非常简单和方便(即控制3个电磁阀的“1”开和“0”关)，控制三个电磁阀的开和关即可。另外，也可以用电喷车的电控喷嘴代替电磁阀和节流孔，只要通电打开电喷嘴，就可把醇喷入蒸发室，通电时间越长，喷入的醇量越多，可以通过电脑控制喷嘴的通电时间，来控制醇蒸汽量(也即富氢气量)。