[发明专利]一种氢能发动机系统

摘要

一种氢能发动机系统，是用醇裂解制出富氢气体作燃料的低碳发动机系统，包括燃料储罐和燃料输送装置、燃料加热气化和裂解装置、富氢气体压缩机和尾气排出管，其中燃料储罐先接燃料输送装置，再接到燃料加热气化和裂解装置，然后经富氢气体压缩机后输入汽车发动机做功；所述的燃料加热气化和裂解装置安装在尾气排出装置构成的高温室中；本系统对原使用汽油燃料的汽车改动很少，并保持了原车使用汽油为燃料的功能，其动力性能不变。当发动机冷车启动、在行驶中无醇供应或蓄电瓶电力不足时，仍可使用普通汽油开动车辆，或为裂解器升温达到催化重整制氢所必须的热量和温度，具有良好的开发前景。

主权项

一种氢能发动机系统，包括燃料储罐和燃料输送装置、燃料加热气化和裂解装置、富氢气体压缩机和尾气排出管，其中燃料储罐先接燃料输送装置，再接到燃料加热气化和裂解装置，得到富氢气体，然后经富氢气体压缩机后输入汽车发动机做功，废气经过尾气排出装置排到环境中；其特征在于：所述的燃料加热气化和裂解装置安装在尾气排出装置构成的高温室中，高温室的一端接汽车发动机的尾气排出管，另一端与消音器连接；所述的燃料储罐安装在汽车车厢上，燃料储罐内装有含水液态醇；所述的高温室内安装有电加热器，电加热器接车内蓄电池或发电机；所述的高温室包括气化室、裂解器和电加热器，气化室内安装有雾化喷嘴，气化室与裂解器连接，裂解器内装有催化剂；所述的雾化喷嘴包括雾化喷嘴主体、外螺纹接头和安装在雾化喷嘴主体内部的螺旋心，雾化喷嘴主体的喷嘴端开有喷雾孔，含水液态醇从喷雾孔喷成雾状，加热后进入裂解器在催化剂作用下裂解出氢气，经过电磁阀、富氢气体压缩机、富氢气体输送管和减压稳压阀，进入储气罐，减压后进入发动机气缸工作；所述含水液态醇是甲醇、乙醇或混合醇，其醇与水的摩尔比为1 ：0.3 ～ 3；所述的裂解器中所用催化剂的成分和重量份数为：铈或镧的化合物 0.5‑2 ；氧化铝或氧化镍 99.5‑98 ；所述的铈或镧的化合物是氧化物或者硝酸盐，单独使用或者混合使用；裂解器中所用催化剂制备方法是首先采用柠檬酸溶胶‑ 凝胶法‑ 浸渍法制备，然后进行高温烧结，得到形成1000 微米以下的多孔结构海绵结构的催化剂，具体过程为：（1）将铈或镧溶于重量浓度40‑60% 的硝酸，得到硝酸铈或硝酸镧，加入去离子水，配成重量浓度30‑50% 的硝酸盐水溶液；（2）按分量将硝酸铈或硝酸镧加入氧化铝粉末或氧化镍粉末浸渍1‑3h ；（3）用体积浓度70‑90% 的乙醇溶解柠檬酸，得到重量含量15‑30% 的溶液；（4）第2 步的浸渍溶液在 35‑45℃、强烈搅拌下加入15‑30% 的乙醇柠檬酸溶液，然后再于 70‑80℃下搅拌 1‑2 h，最后，在 105‑120℃干燥 3‑5 h，在 500‑700℃焙烧 5 h ；（5）在 500‑600℃氢气还原 6 h，得到催化剂粉末，将粉末压片、造粒，得到粒度为0.3‑0.5 mm 的颗粒状催化剂，装入用陶瓷管制成的裂解器中。