專利名稱：汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置。
背景技術(shù)：
工業(yè)使用氫氣來源有很多途徑，甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化制氫只是其中一種氫氣生產(chǎn)方法。甲醇蒸 汽轉(zhuǎn)化制氫成本低，產(chǎn)氣量大，材料來源廣闊。其方法是以甲醇與純凈水為原料，甲醇水溶 液經(jīng)預(yù)熱汽化后，在專用高溫催化劑床層轉(zhuǎn)化，生成主要含氫氣和二氧化碳的混合氣，轉(zhuǎn)化 裂解溫度為280—42(TC。該混合氣經(jīng)降溫、變壓吸附提純后，得到純度為99. 99%的產(chǎn)品氫氣。 用于單晶硅冶煉、燃料電池、氫氧悍機、火箭發(fā)射、合成氨生產(chǎn)等領(lǐng)域、該技術(shù)在國內(nèi)已經(jīng) 形成規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。甲醇轉(zhuǎn)化制氫生產(chǎn)企業(yè)有浙江紹興三鑫石化股份有限公司、淮安嘉誠 化工有限公司2000Nm3/hr的制氫工程和遼寧燈塔北方化工有限公司4500Nm3/hr的制氫改造 工程等。產(chǎn)品氫氣的純度達(dá)到99.999%以上，氫氣的回收率超過92%。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型提供一種成本低廉，高效節(jié)能，性能穩(wěn)定，污染低，安全方便的汽車用甲醇 蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置。利用汽車排氣佘熱，經(jīng)催化劑裂解，使甲醇蒸汽轉(zhuǎn)化生成以氫氣為 主的裂解氣，送入發(fā)動機汽缸，作為純氫燃燒，完全取代汽油燃料，動力強勁，發(fā)動機尾氣 接近零排放，是理想的汽車發(fā)動機燃料。
本實用新型汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置，其由甲醇儲存箱(l)、甲醇水溶液(2)、 上連接管(3)、氫氣輸出管(4)、氫氣緩沖室(5)、排氣進氣管(6)、法蘭盤(7)、排氣管 外殼(8)、氫氣過濾網(wǎng)(9)、上密封板(10)、催化劑(11)、溫控開關(guān)(12)、甲醇蒸汽過濾 網(wǎng)(13)、溫控開關(guān)(14)、裂解管(15)、下密封盤(16)、霧狀甲醇(17)、加熱腔(18)、 連接導(dǎo)線(19)、連接導(dǎo)線(20)、排氣管出氣口 (21)、電源(22)、電源引線(23)、電子控 制器(24)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、甲醇泵導(dǎo)線(26)、甲醇泵(27)、甲醇噴嘴(28)、循環(huán)泵 導(dǎo)線(29)、下連接管(30)、循環(huán)泵(31)、導(dǎo)熱介質(zhì)(32)、散熱器(33)、甲醇連接管(34) 組成。
本實用新型汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置；該裝置由循環(huán)泵(31)、導(dǎo)熱介質(zhì)(32)、
加熱腔(18)、裂解管(15)、催化劑(11)、霧狀甲醇(17)組成恒溫裂解反應(yīng)器，該反應(yīng)器
被發(fā)動機排出廢氣中的熱能加熱，霧狀甲醇(17)轉(zhuǎn)變成甲醇蒸汽，催化劑(11)對甲醇蒸
汽進行催化裂解，產(chǎn)生以氫氣為主的多組份混合氣，送到發(fā)動機進氣管，被汽缸負(fù)壓吸入，
與汽油混合燃燒，節(jié)約汽油，提高機動力，降低尾氣排放。
3有益效果1本汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置工作時，溫控開關(guān)(12)控制循環(huán)
泵(31)按溫度要求運轉(zhuǎn)，導(dǎo)熱介質(zhì)(11)，通過散熱器(33)把多余的熱能散掉，使加熱腔 (18)、裂解管(15)和催化劑(11)恒溫運行，提高氫氣轉(zhuǎn)換效率，克服因汽車排氣管溫度 過高，使甲醇碳化，催化劑結(jié)塊等缺點。
有益交戈果2.汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置低溫時所使用的催化劑不工作，溫控 開關(guān)(14)這時控制甲醇泵(27)不運轉(zhuǎn)，停止供應(yīng)甲醇。
有益效果3.汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置所使用的甲醇水溶液(2)，經(jīng)過加熱 腔(18)、裂解管(15)和催化劑(11)高溫重整后的混合氣燃燒后，可減少發(fā)動機的一氧化碳排 放。
有益效果4.汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置所分解后的高溫氫氣不需要冷卻，可 直接引入發(fā)動機使用。
有益效果5.汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置在發(fā)動機低溫運行時用汽油做燃料， 發(fā)動機熱機運行工作完成后，可全部用氫氣推動發(fā)動機運行，完全代替汽油。


圖1為本實用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖2為圖1排氣管外殼(8)、加熱腔(18)中部橫截面示意圖中標(biāo)記為甲醇儲存箱(1)、甲醇水溶液(2)、上連接管(3)、氫氣輸出管(4)、氫 氣緩沖室(5)、排氣進氣管(6)、法蘭盤(7)、排氣管外殼(8)、氫氣過濾網(wǎng)(9)、上密封 盤(10)、催化劑(11)、溫控開關(guān)(12)、甲醇蒸汽過濾網(wǎng)(13)、溫控開關(guān)(14)、裂解管(15)、 下密封盤(16)、霧狀甲醇(17)、加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(19)、連接導(dǎo)線(20)、排氣管出 氣口 (21)、電源(22)、電源引線(23)、電子控制器(24)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、甲醇泵導(dǎo) 線(26)、甲醇泵(27)、甲醇噴嘴(28)、循環(huán)泵導(dǎo)線(29)、下連接管(30)、循環(huán)泵(31)、 導(dǎo)熱介質(zhì)(32)、散熱器(33)、甲醇連接管(34)。
具體實施方式
如圖1、圖2所示一種汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置。其由甲醇儲存箱(1)、甲醇 水溶液(2)、上連接管(3)、氫氣輸出管(4)、氫氣緩沖室(5)、排氣進氣管(6)、法蘭盤 (7)、排氣管外殼(8)、氫氣過濾網(wǎng)(9)、上密封盤(10)、催化劑(11)、溫控開關(guān)(12)、 甲醇蒸汽過濾網(wǎng)(13)、溫控開關(guān)(14)、裂解管(15)、下密封盤(16)、霧狀甲醇(17)、加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(19)、連接導(dǎo)線(20)、排氣管出氣口 (21)、電源(22)、電源引線(23)、 電子控制器(24)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、甲醇泵導(dǎo)線(26)、甲醇泵(27)、甲醇噴嘴(28)、 循環(huán)泵導(dǎo)線(29)、下連接管(30)、循環(huán)泵(31)、導(dǎo)熱介質(zhì)(32)、散熱器(33)、甲醇連接 管(34)組成。
其中甲醇連接管(34)與甲醇儲存箱(1)、甲醇泵(27)、甲醇噴嘴(28)連接；
甲醇噴嘴(28)與甲醇連接管(34)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、加熱腔(18)連接；
散熱器(33)與上連接管(3)、下連接管(30)連接；
循環(huán)泵(31)與下連接管(30)串聯(lián)連接；
甲醇泵導(dǎo)線(26)與甲醇泵(27)連接；
循環(huán)泵導(dǎo)線(29)與循環(huán)泵(31)連接；
溫控開關(guān)(12)與加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(20)連接；
溫控開關(guān)(14)與加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(19)連接；
加熱腔(18)與上密封盤(10)、下密封盤(16)、溫控開關(guān)(12)、溫控開關(guān)(14)、氫 氣緩沖室(5)連接；
排氣進氣管(6)與法蘭盤(7)、排氣管外殼(8)連接；
裂解管(15)與催化劑(11)、氫氣過濾網(wǎng)(9)、甲醇蒸汽過濾網(wǎng)(13)、上密封盤(10)、 下密封盤(16)、氫氣緩沖室(5)連接；
電子控制器(24)與電源引線(23)、電源(22)、循環(huán)泵導(dǎo)線(29)、甲醇泵導(dǎo)線(26)、 甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、連接導(dǎo)線(19)、連接導(dǎo)線(20)連接；
導(dǎo)熱介質(zhì)(32)在由加熱腔(18)、上密封盤(10)、下密封盤(16)、裂解管(15)、上 連接管(3)、下連接管(30)、散熱器(33)、循環(huán)泵(31)組成的循環(huán)系統(tǒng)之間流動；
氫氣輸出管(4)與加熱腔(18)、排氣管外殼(8)連接。
發(fā)動機排氣管排出的高溫廢氣，經(jīng)法蘭盤(7)、排氣進氣管(6)、排氣管外殼(8)排出。 其廢氣中的部分熱能，通過導(dǎo)熱介質(zhì)(32)，在由加熱腔(18)、上密封盤(10)、下密封盤(16)、 裂解管(15)、上連接管(3)、下連接管(30)、散熱器(33)、循環(huán)泵(31)組成的循環(huán)系統(tǒng) 之間流動，促使裂解管(15)、催化劑(11)、霧狀甲醇(17)共同受熱，產(chǎn)生甲醇蒸汽，經(jīng) 催化劑(11)進行裂解，產(chǎn)生以氫氣為主的多組份混合氣，經(jīng)過氫氣過濾網(wǎng)(9)、氫氣緩沖 室(5)、氫氣輸出管(4)送到發(fā)動機進氣管，被發(fā)動機活塞產(chǎn)生的負(fù)壓吸入汽缸，點火燃燒， 節(jié)約汽油，提高發(fā)動機動力。
權(quán)利要求一種汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置，其由甲醇儲存箱(1)、甲醇水溶液(2)、上連接管(3)、氫氣輸出管(4)、氫氣緩沖室(5)、排氣進氣管(6)、法蘭盤(7)、排氣管外殼(8)、氫氣過濾網(wǎng)(9)、上密封盤(10)、催化劑(11)、溫控開關(guān)(12)、甲醇蒸汽過濾網(wǎng)(13)、溫控開關(guān)(14)、裂解管(15)、下密封盤(16)、霧狀甲醇(17)、加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(19)、連接導(dǎo)線(20)、排氣管出氣口(21)、電源(22)、電源引線(23)、電子控制器(24)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、甲醇泵導(dǎo)線(26)、甲醇泵(27)、甲醇噴嘴(28)、循環(huán)泵導(dǎo)線(29)、下連接管(30)、循環(huán)泵(31)、導(dǎo)熱介質(zhì)(32)、散熱器(33)、甲醇連接管(34)組成，其中甲醇連接管(34)與甲醇儲存箱(1)、甲醇泵(27)、甲醇噴嘴(28)連接；甲醇噴嘴(28)與甲醇連接管(34)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、加熱腔(18)連接；散熱器(33)與上連接管(3)、下連接管(30)連接；循環(huán)泵(31)與下連接管(30)串聯(lián)連接；甲醇泵導(dǎo)線(26)與甲醇泵(27)連接；循環(huán)泵導(dǎo)線(29)與循環(huán)泵(31)連接；溫控開關(guān)(12)與加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(20)連接；溫控開關(guān)(14)與加熱腔(18)、連接導(dǎo)線(19)連接；加熱腔(18)與上密封盤(10)、下密封盤(16)、溫控開關(guān)(12)、溫控開關(guān)(14)、氫氣緩沖室(5)連接；排氣進氣管(6)與法蘭盤(7)、排氣管外殼(8)連接；裂解管(15)上部裝有催化劑(11)；裂解管(15)與氫氣過濾網(wǎng)(9)、甲醇蒸汽過濾網(wǎng)(13)、上連接盤(10)、下連接盤(16)、氫氣緩沖室(5)連接；電子控制器(24)與電源引線(23)、電源(22)、循環(huán)泵導(dǎo)線(29)、甲醇泵導(dǎo)線(26)、甲醇噴嘴導(dǎo)線(25)、連接導(dǎo)線(19)、連接導(dǎo)線(20)連接；導(dǎo)熱介質(zhì)(32)在由加熱腔(18)、上密封盤(10)、下密封盤(16)、裂解管(15)、上連接管(3)、下連接管(30)、散熱器(33)、循環(huán)泵(31)組成的循環(huán)系統(tǒng)之間流動；氫氣輸出管(4)與加熱腔(18)、排氣管外殼(8)連接。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車用甲醇蒸汽重整轉(zhuǎn)化制氫裝置，該裝置由循環(huán)泵(31)、導(dǎo)熱介質(zhì)(32)、加熱腔(18)、裂解管(15)、催化劑(11)、霧狀甲醇(17)組成恒溫裂解反應(yīng)器，該反應(yīng)器被發(fā)動機排出廢氣中的熱能加熱，霧狀甲醇(17)轉(zhuǎn)變成甲醇蒸汽，催化劑(11)對甲醇蒸汽進行催化裂解，產(chǎn)生以氫氣為主的多組份混合氣，送到發(fā)動機進氣管，被汽缸負(fù)壓吸入，與汽油混合燃燒，節(jié)約汽油，提高機動力，降低尾氣排放。
文檔編號C01B3/22GK201376895SQ20092014514
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月9日
發(fā)明者于景瑞 申請人:于景瑞