[发明专利]用于操作催化蒸发器的方法及该方法的用途

说明书

描述一种用于操作催化蒸发器(1)的方法，该方法具有以下步骤：将燃料和氧化剂进料到催化蒸发器中，该方法的特征在于：(a)燃料的进料以脉冲进料进行，和/或(b)氧化剂的进料以脉冲进料进行。

技术领域

本发明涉及一种用于操作催化蒸发器的方法及该方法的用途。

背景技术

已知使用催化蒸发器来调节内燃机的燃料性质。WO 2007/042246 A2描述了一种用于蒸发和重整液体燃料的方法，其中，在第一反应室中，燃料被蒸发并且随着空气供应被通过第一催化剂强烈地亚化学计量地氧化，在第二反应室中，蒸发的燃料与供应的空气混合，然后重整，第一反应室中供应的空气体积与第二反应室中供应的空气体积之比设定为30:70至70:30。

DE 10 2010 012 945 B4公开了一种用于蒸发液体燃料和/或可燃物的方法，其中将液体燃料和/或可燃物施加到吸收性材料上，并通过空气供应引入含氧的气体混合物或氧气，氧气/燃料比是亚化学计量的。可以使用一种装置来执行该方法，该装置包括：a)中央、轴向和径向可透气的空气供应件；b)催化剂系统，其在空气供应件的至少一部分长度上围绕该空气供应件同心地布置；c)围绕催化剂系统同心地布置的缓冲区；以及d)用于燃料分配的吸收材料，其围绕缓冲区同心地布置，其中在部件a)至d)之间装有至少一个气密的密封元件。

DE 10 2015 120 106 A1公开了一种用于调节燃料的点火性质的方法，该方法使用具有至少一个分配区、至少一个氧化区和至少一个转化区的单元。在该方法中，燃料被分配在具有分配结构的分配区中，至少部分燃料被至少一种氧化剂氧化，所述氧化剂在氧化区中的催化剂载体上的至少一种催化剂上，并且所分配的燃料和/或另外供应的燃料的至少部分在转化区内进行热和/或催化转化。该方法的特征在于，通过氧化剂中所含的氧气与可用燃料的完全氧化所需的氧气的摩尔比和/或单元中的压力和/或停留时间和/或温度来调节燃料的点火性质。

通常，本身已知的催化蒸发器可以用作例如均匀混合燃料和氧化剂(例如空气)的预备过程。同时，可以通过减少发动机内氮氧化物(NO_x)和烟尘排放的方式来改变燃料性质。重整反应的反应产物(氢气(H₂)和一氧化碳(CO))对于改变燃料性质特别有效。组分、氢气和一氧化碳在柴油氧化催化剂上的起燃温度远低于柴油的起燃温度，因此，当发动机冷启动时，排气系统会更快地达到操作温度。

此外，蒸发器还可用于同时加热废气后处理系统。

通过增加操作压力和增加空气比，可以实现由于催化蒸发法引起的燃料性质的变化。操作压力的增加受到内燃机增压的限制。空气比的增加会导致催化剂处的温度升高，因此不能任意增加。

发明内容

因此，从现有技术出发，本发明的目的是提供一种操作催化蒸发器的方法，该方法不具有现有技术中已知的缺点，特别是通过该方法可以相对于原始燃料的性质以有利的方式改变燃料性质。

根据本发明，提出了用于操作催化蒸发器的方法，该方法包括以下步骤：向催化蒸发器(1)供应燃料和氧化剂，其中

(a)燃料以脉冲添加供应，和/或

(b)氧化剂以脉冲添加供应。

在步骤(a)中，可以实现氧化剂的相应供应，并且在步骤(b)中，燃料的相应供应可以是连续的，特别是如果这些添加不设计为脉冲添加。

因此，在根据本发明的方法中，燃料或氧化剂或两者一起以脉冲的形式添加，其中脉冲是时间受限制的部分。它们可以表示一系列相同类型的定期重复添加。在此，脉冲添加与连续添加的不同之处在于，脉冲添加包含无添加的暂停时间。用于燃料添加的脉冲和/或用于氧化剂添加的脉冲可以为相同或不同的长度。

在一些实施例中，燃料的脉冲添加(a)允许在第一时间段期间添加第一量的燃料和/或在第二时间段期间添加第二量的燃料和/或在第三时间段期间不添加燃料。