[发明专利]裂解器及车辆

说明书

本发明提供了一种裂解器及车辆，属于尾气余热回收技术领域，该裂解器包括壳体、烟道管以及设置在壳体内的至少一个第一催化剂管道和至少一个第二催化剂管道；壳体的一端具有分隔的甲醇输送室和裂解气输出室，另一端具有裂解气共腔以及充入相变热传导介质的加热腔；加热腔常温下处于负压环境，第一催化剂管道分别连通甲醇输送室和裂解气共腔，第二催化剂管道分别连通裂解气共腔和裂解气输出室；烟道管贯穿加热腔，以通过烟气对所述加热腔内相变热传导介质加热，进而使第一催化剂管道和第二催化剂管道内催化剂处于工作温度范围，具有传热快、导热均匀的特点。该车辆采用上述的裂解器与内燃机配合使用，从而能够达到提高内燃机的热效率，降低油耗的效果。

技术领域

本发明涉及尾气余热回收技术领域，具体涉及一种裂解器及车辆。

背景技术

醇氢技术充分利用发动机尾气余热，通过吸收尾气的热量，将甲醇裂解为氢气和一氧化碳裂解气(统称为富氢气体)，再把富氢气体与甲醇混合燃烧。醇氢技术的经济性好，排放污染少。但是由于汽车行驶过程中尾气温度的不确定性，致使裂解器中甲醇裂解床层的温度的均温性一直无法控制，而在甲醇裂解过程中，裂解器的均温性直接影响甲醇的裂解率。

目前公开的各种余热制氢装置是利用内燃机排出废气的显热将醇类裂解成氢和一氧化碳等可燃气体，引入内燃机中与汽油或柴油混合掺烧，由于氢气的燃烧速度大大高于雾状的汽油或柴油，故掺入氢后引燃了其他燃油雾，使其在内燃机中燃烧完全，从而提高了内燃机的热效率，实现尾气在机内的自净，减少了排气中的一氧化碳和碳氢化合物等有害气体。

专利号为94116320.2、名称为《余热制氢发动机》的专利文献，公开了一种余热制氢装置，其特点在于发动机的排气消声器和环保节能的汽车余热裂解制氢装置组合为一体，其结构比较复杂，增加了尾气排放的背压，使发动机的动力下降。

专利号为98225685.X、名称为《汽车节油降污器上的催化裂解反应器》和专利号为99248815.X、名称为《具有外置采热结构的余热制氢装置》的专利文献在专利号为88108905.2、名称为《醇裂解反应器》和专利号为89203685.0、名称为《车用醇类改质装置》的专利文献的基础上，公开了一种将裂解器，输气管，燃料贮存箱集成为一体，使其安装位置不受限制。但其结构复杂。

以上各种余热制氢装置，其裂解床加热方式均采用烟道通道式加热，在实际使用过程中存在升温速度慢、裂解床受热不均匀问题，温差很大。特别是当汽车行驶时，由于车速不稳定，发动机排气温度波动大，催化剂床层内部温度存在不同温差，致使裂解器不能处于最佳工作温度，甲醇裂解率下降，甚至直接影响催化剂使用寿命。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种裂解器，该裂解器可以解决现有余热制氢装置的上述不足，具有结构简单、升温速度快、催化剂管道受热均匀、温差小的特点。

本发明的第二目的在于提供一种车辆，该车辆采用上述的裂解器与内燃机配合使用，从而能够达到提高内燃机的热效率，降低油耗的效果。

基于上述第一目的，本发明提供的裂解器，包括：壳体、烟道管以及设置在所述壳体内的至少一个第一催化剂管道和至少一个第二催化剂管道；

所述壳体的一端部具有通过隔板相分隔的甲醇输送室和裂解气输出室，所述壳体的另一端部具有裂解气共腔；

所述第一催化剂管道的入口与甲醇输送室连通，所述第一催化剂管道的出口与所述裂解气共腔连通，所述第二催化剂管道的入口与所述裂解气共腔连通，所述第二催化剂管道的出口与所述裂解气输出室连通；

所述裂解气输出室和所述裂解气共腔之间形成封闭的加热腔，所述加热腔内放置有相变热传导介质；并且常温下加热腔内处于负压环境；

所述烟道管贯穿所述加热腔，以通过烟气对所述加热腔内相变热传导介质加热，进而使第一催化剂管道和所述第二催化剂管道内催化剂处于工作温度范围。