[发明专利]一种便于更换催化剂的裂解器和醇氢发动机

说明书

本发明公开了一种便于更换催化剂的裂解器，包括筒状的壳体和裂解管，所述裂解管沿所述壳体内腔的轴向设置，所述壳体内沿轴向方向还设置有废气旁通管和甲醇预热腔，所述裂解管一端为甲醇蒸汽进口，另一端为裂解气出口，所述裂解管有两个，两个所述裂解气出口同向设置。本发明还公开了一种醇氢发动机，包括如上所述的裂解器。本发明的便于更换催化剂的裂解器，两个裂解气出口同向设置，对应的两个螺纹孔也同向设置，方便将失效的催化剂沿螺纹孔从裂解管中直接倒出，同时方便将新的催化剂通过螺纹孔加入裂解管中，缩短了催化剂的更换时间，提高了催化剂的更换效率。

技术领域

本发明涉及发动机领域，尤其涉及一种便于更换催化剂的裂解器和醇氢发动机。

背景技术

环境污染与油价飞涨是目前内燃机工业面临的两大难题，用汽油或柴油作燃料，以内燃机为动力的汽车、火车、飞机、轮船等交通工具，不仅排放的废气会污染环境，而且石油是有限的资源，现已日渐枯竭，为了减少对石油资源的依赖及降低汽车等排放的废气对环境的污染，比较现实的方法是以醇为原料通过裂变装置后，裂变成氢气，代替汽油或柴油供给内燃机燃烧。甲醇作为高效、清洁的替代燃料可以在很大程度上缓解内燃机当前困境。

在工厂内用含碳的物质，经过化学反应制醇，已是成熟的工艺，煤及各种有机物均含有碳。许多有机物如甘蔗渣、各种草木均可种植，因此，醇类产品是取之不尽、用之不竭的资源，而醇经过加热在催化剂的作用下，可裂变成氢气，以氢为燃料，不污染环境。

醇氢发动机是为了改善甲醇发动机的冷启动性能，同时改善发动机运行经济性而立项研发的。醇氢发动机配备两套燃料系统，一种是甲醇燃料；另一种是甲醇裂解气燃料。其中甲醇燃料直接由甲醇燃料箱提供。甲醇裂解气由甲醇裂解器提供。

甲醇裂解器是一种可以将甲醇裂解为H2和CO混合气的制气装置，是醇氢发动机研发中的关键部件。甲醇裂解器通过吸收发动机排气热量，在催化剂的作用下将甲醇裂解成H2和CO。甲醇裂解后所产生的氢气进入发动机参与燃烧，可以改善发动机的冷启动性能和运行经济性。现有的甲醇裂解装置裂解管多为单管设计，尚未公开多根裂解管设计时，裂解管进出口处的技术方案及催化剂更换方案。

因此，有必要对现有的甲醇裂解器进行进一步改进，从而更好的满足实际应用的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种便于更换催化剂的裂解器和醇氢发动机。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种便于更换催化剂的裂解器，包括筒状的壳体和裂解管，所述裂解管沿所述壳体内腔的轴向设置，所述壳体内沿轴向方向还设置有废气旁通管和甲醇预热腔，所述甲醇预热腔套设于所述废气旁通管外部，所述裂解管卷绕于所述甲醇预热腔外部；所述裂解管一端为甲醇蒸汽进口，另一端为裂解气出口，所述裂解管有两个，两个所述裂解气出口同向设置。

进一步地，所述甲醇预热腔与所述甲醇输送管连通。

进一步地，所述裂解管进口端设置有压力平衡腔，所述压力平衡腔分别与两个所述裂解管进口相连通。

进一步地，所述裂解管靠近所述裂解管进口一端设置有温度调节机构，所述温度调节机构上设置有两个节气阀门，两个所述节气阀门分别对应于第一废气入口和第二废气入口，所述第一废气入口与所述裂解加热腔连通，所述第二废气入口与所述废气旁通管连通。

进一步地，所述壳体靠近裂解气出口一端设置有固定板，所述固定板上设置有孔，用于排出所述裂解加热腔中的废气。

进一步地，所述裂解气出口处设置有裂解气集气块，所述裂解气集气块与两个所述裂解气出口相连通，两个所述裂解气出口沿所述壳体内腔的径向设置。

进一步地，所述裂解气集气块沿两个所述裂解气出口方向分别设置有螺纹孔。