本發(fā)明屬于節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種紫外led光源、紫外催化節(jié)油結(jié)構(gòu)及紫外催化節(jié)油方法。
背景技術(shù):
節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在全球經(jīng)濟(jì)大發(fā)展的當(dāng)下顯得越為重要。近年來(lái)隨著我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,汽車保有量快速攀升,與此同時(shí),燃油不充分燃燒帶來(lái)的燃油浪費(fèi)和空氣污染問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。燃油中加入適量氫氣,將氫氣和燃油混合后推進(jìn)到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)或其他使用燃油的設(shè)備中,有助于燃油油充分燃燒。有利于充分利用燃油資源,減少燃油的使用量,降低非充分燃燒的c排放,達(dá)到節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的目的。
目前,給汽車配置助燃?xì)錃獾姆绞绞窃O(shè)計(jì)笨重的氫氣鋼瓶,但氫氣鋼瓶會(huì)引起汽車負(fù)載加重,同時(shí)也存在氫氣易爆炸的安全隱患。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足,提供一種安全、便捷、高效的促進(jìn)燃油產(chǎn)生氫氣的紫外led光源、紫外催化節(jié)油結(jié)構(gòu)及紫外催化節(jié)油方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種紫外led光源,包括透明的殼體,所述殼體一端封閉、另一端設(shè)置可拆卸的電極接口,所述殼體內(nèi)填充能夠進(jìn)行熱傳遞的介質(zhì),所述殼體內(nèi)設(shè)置固定支架,固定支架表面安裝多個(gè)導(dǎo)電基板,每個(gè)基板上安裝多個(gè)紫外led燈,所述電極接口與多個(gè)基板電連接。
進(jìn)一步地,所述固定支架表面設(shè)置多個(gè)固定溝槽,所述多個(gè)基板分別卡在多個(gè)固定溝槽內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述固定支架中心沿殼體軸向方向設(shè)有通孔。
進(jìn)一步地,所述固定支架為等邊的多棱柱結(jié)構(gòu),固定支架的多個(gè)棱邊貼合殼體內(nèi)壁,固定支架的多個(gè)側(cè)面分別安裝基板。
更進(jìn)一步地,所述介質(zhì)為氮?dú)狻?/p>
一種紫外催化節(jié)油結(jié)構(gòu),包括油道和油道內(nèi)的燃油,還包括以上所述的任一種紫外led光源,所述油道內(nèi)壁設(shè)有催化劑,所述紫外led光源安放于油道中,所述紫外led光源與油道內(nèi)壁之間的垂直距離小于等于3cm。
進(jìn)一步地,所述紫外led光源浸沒(méi)在燃油中。
進(jìn)一步地,所述紫外led光源的發(fā)光波長(zhǎng)為220-280nm。
更進(jìn)一步地,所述紫外led光源的發(fā)光強(qiáng)度大于等于6mw/cm2。
一種紫外催化節(jié)油方法,通過(guò)紫外光照射附有催化劑的燃油,所述催化劑附著在裝設(shè)燃油的油道內(nèi)壁上,所述紫外光的波長(zhǎng)為220-280nm,發(fā)光強(qiáng)度大于等于6mw/cm2。
本發(fā)明紫外催化節(jié)油結(jié)構(gòu)采用將紫外led光源放置附有催化劑的油道中的方式,通過(guò)紫外led光源發(fā)出的紫外光照射燃油,利用紫外光的高能量,使得燃油中飽和烴的c-h鍵斷裂,產(chǎn)生不飽和烴和h2,促進(jìn)燃油產(chǎn)生氫氣,進(jìn)而使燃油充分燃燒,降低c排放,達(dá)到節(jié)能減排的目的,紫外led光源結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明紫外催化節(jié)油結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖2為本發(fā)明紫外led光源的正視圖。
圖3為本發(fā)明紫外led光源的側(cè)視圖。
圖4為本發(fā)明固定支架的示意圖
圖中:1-紫外led燈;2-基板;3-固定支架;3-1固定溝槽;3-2通孔;4-殼體;4-1電極接口;5-油箱;6-燃油;7-催化劑;8-紫外led光源。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明,便于清楚地了解本發(fā)明,但它們不對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限定。
如圖1所示,本發(fā)明紫外催化節(jié)油結(jié)構(gòu)包括油道和油道內(nèi)的燃油6,所述油道內(nèi)壁設(shè)有催化劑7,燃油可以是液體燃油,也可以是霧化燃油(即燃油霧),優(yōu)選為霧化燃油,霧化燃油與催化劑接觸面積大、時(shí)間長(zhǎng)。還包括紫外led光源8,所述紫外led光源8安放于油道中,紫外led光源8表面與油道內(nèi)壁之間的垂直距離l(或者紫外led光源與催化劑之間的垂直距離)小于等于3cm,優(yōu)選為2cm或1cm,該距離根據(jù)實(shí)際需要選擇。根據(jù)需要可以將紫外led光源8完全浸沒(méi)在燃油中或部分浸沒(méi)在燃油中。本發(fā)明的油道可以是油箱5,如圖1所示,為提高汽車安全性能,油道也可以是在進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)前的一段油路,未在圖中顯示。
上述方案中,紫外led光源發(fā)出的光的波長(zhǎng)為220-280nm,發(fā)光強(qiáng)度大于等于6mw/cm2。根據(jù)實(shí)際需要,可以控制紫外led光源的發(fā)光波長(zhǎng)和發(fā)光強(qiáng)度,以調(diào)節(jié)油箱中的氫氣含量。催化劑可以采用現(xiàn)有常見(jiàn)的烷烴脫氫催化劑,也可以使用鎳、二氧化鈦、二氧化鈰中的任意一種物質(zhì),或是鎳、二氧化鈦、二氧化鈰中的多種組成的混合物。不同催化劑催化效果也不相同,可以根據(jù)實(shí)際需要選擇不同催化劑。
使用合適的催化劑并在一定溫度下,燃油可轉(zhuǎn)化生產(chǎn)氫氣。燃油的主要成分是4~12個(gè)c原子的烴類,其c-h鍵能在390~435kj/mol,每一個(gè)c-h的鍵能集中在6.48*10-19j至7.23*10-19j之間。而280nm波長(zhǎng)紫外光,其單個(gè)光子的能量為7.08*10-19j。在一定催化劑下,當(dāng)用波長(zhǎng)短于280nm的紫外led去照射汽油,在催化劑作用下就會(huì)加速汽油中的c-h鍵斷裂而產(chǎn)生大量氫氣。
催化劑催化烴類脫氫需要在一定溫度下進(jìn)行,但在汽車油箱或油路中,因安全問(wèn)題無(wú)法對(duì)催化劑進(jìn)行加溫,而在常規(guī)溫度下催化劑作用有限無(wú)法催化使燃油產(chǎn)生大量氫氣,故本發(fā)明采用將紫外led光源放置附有催化劑的油箱或油路中的方式,通過(guò)紫外led光源發(fā)出的紫外光照射燃油,利用紫外光的高能量,來(lái)提供催化劑催化所需要的能量,加速燃油中飽和烴的c-h鍵斷裂,產(chǎn)生不飽和烴和h2,顯著提高燃油轉(zhuǎn)化生產(chǎn)氫氣的催化效率,使燃油充分燃燒,降低c排放,達(dá)到節(jié)能減排的目的,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、設(shè)計(jì)合理。也可以通過(guò)控制紫外led燈的電流來(lái)控制紫外led光源的光強(qiáng),進(jìn)而調(diào)節(jié)油箱中的氫氣含量,實(shí)現(xiàn)可控、安全、便捷、高效促進(jìn)燃油產(chǎn)生氫氣。
如圖2-4所示,上述紫外led光源8包括透明的圓柱形殼體4,所述殼體4一端封閉、另一端設(shè)置可拆卸的電極接口4-1,所述殼體內(nèi)4填充能夠進(jìn)行熱傳遞的介質(zhì),所述殼體4內(nèi)設(shè)置固定支架3,固定支架3表面安裝多個(gè)導(dǎo)電基板2,每個(gè)基板2上沿殼體軸向方向間隔安裝多個(gè)紫外led燈1,所述電極接口4-1與多個(gè)基板2電連接?;?可以是al基板、陶瓷基板或其他抗紫外線照射且導(dǎo)熱性好的基板,內(nèi)含電路,其上安裝的所有紫外led燈通過(guò)電路電連接。
上述方案中,固定支架3表面設(shè)置多個(gè)固定溝槽3-1,所述多個(gè)基板2分別卡在多個(gè)固定溝槽3-1內(nèi)。基板2通過(guò)插卡的形式插入固定溝槽3-1內(nèi)安裝到固定支架3上,安裝拆卸簡(jiǎn)單,維護(hù)紫外led光源時(shí)方便快捷。
上述方案中,固定支架3中心沿殼體軸向方向設(shè)有通孔3-2,固定支架一端或兩端與殼體的端部之間設(shè)置間隙(圖中未標(biāo)出),通孔和間隙便于紫外led燈與周圍的介質(zhì)進(jìn)行熱交換,降低紫外led燈溫度,同時(shí)利用紫外led燈的熱量去加熱外面的燃油。
上述方案中,固定支架3為等邊的多棱柱結(jié)構(gòu),固定支架的多個(gè)棱邊為圓弧形并貼合殼體內(nèi)壁,固定支架的多個(gè)側(cè)面分別安裝基板2。安裝時(shí),安裝了基板的固定支架從殼體的電極接口的一端插入到殼體內(nèi)部。固定支架可以是al材料或其他抗紫外線照射且導(dǎo)熱性好的材料,本實(shí)施例固定支架3優(yōu)選為三菱柱結(jié)構(gòu),但并不限于等邊三菱柱,也可以是為其他形狀。
上述方案中,殼體4內(nèi)填充的介質(zhì)可以為氮?dú)猓部梢允瞧渌晃兆贤鈒ed燈光波長(zhǎng)且不破壞電極、基板等殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)的介質(zhì)。填充的介質(zhì)用于保護(hù)基板及紫外led燈,同時(shí)進(jìn)行熱傳遞,將紫外led燈的熱量,傳遞到殼體上,去加熱外面的燃油。殼體形狀可以是圓柱體或其它形狀。
上述方案中,殼體4可防止紫外led燈直接被燃油覆蓋,殼體可以是透深紫外光的玻璃或其他透深紫外光的透明材料,紫外led燈產(chǎn)生的熱可以通過(guò)填充的介質(zhì)轉(zhuǎn)移到殼體表面,再通過(guò)殼體表面轉(zhuǎn)移到外部的燃油中,給燃油適當(dāng)加熱,有利于燃油轉(zhuǎn)化產(chǎn)生氫氣。
本發(fā)明還公開一種紫外催化節(jié)油方法,通過(guò)紫外光照射附有催化劑的燃油,促使燃油產(chǎn)生氫氣,具體是促進(jìn)燃油中的飽和烴脫h變成不飽和烴產(chǎn)生氫氣,從而使燃油充分燃燒。所述催化劑附著在裝設(shè)燃油的油道內(nèi)壁上。催化劑為鎳、二氧化鈦、二氧化鈰中的任意一種或多種組成的混合物。所述紫外光的波長(zhǎng)為220-280nm,發(fā)光強(qiáng)度大于等于6mw/cm2。紫外光可以是上述紫外led光源發(fā)出的紫外光。
本說(shuō)明書中未作詳細(xì)描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。