[发明专利]一种基于发动机尾气预加热的车载甲醇和/或乙醇制氢装置

说明书

本发明公开了一种基于发动机尾气预加热的车载甲醇和/或乙醇制氢装置。所述车载制氢装置包括燃油箱、燃料汽化通道和制氢反应器；燃料汽化通道的燃料入口和汽化后燃料出口分别与燃油箱和制氢反应器连接；燃料汽化通道与燃油箱的连通管路上设有单向阀Ⅰ；燃料汽化通道设于发动机的排气管内；制氢反应器内负载有催化燃料制氢的催化剂；制氢反应器上设有氢气出口，氢气出口连接氢气外输管路，氢气外输管路上设有冷却器、气水分离器和单向阀Ⅱ，氢气外输管路的另一端连接氢气储存器或发动机；燃油箱为甲醇油箱、乙醇油箱或甲醇乙醇混合燃料油箱。本发明装置产生的氢气可以存储起来，也可通过喷射装置将氢气喷射到发动机缸体内，供发动机燃烧使用进而燃烧特性。

技术领域

本发明涉及一种基于发动机尾气预加热的车载甲醇和/或乙醇制氢装置，属于制氢技术领域。

背景技术

氢气是一种清洁的二次能源，是现在世界上新能源领域发展的趋势。与传统的汽油、柴油、天然气等传统化石燃料相比，氢气燃烧清洁，无颗粒、碳氢、一氧化碳等排放；若采用稀薄燃烧技术，氢气燃烧可进一步实现零排放。因此氢气具有取代传统化石燃料，成为发动机主要燃料的巨大潜能。氢气一般是是通过一定的方法利用其它能源制取的，目前现有的制取氢气的方法有很多，例如：化石燃料制氢、工业副产物制氢、电解水制氢、乙醇重整制氢等多种技术。

化石燃料制氢适用于大规模制氢，一般用到的化石燃料是天然气，但受限于原料的供应，且具有污染性；工业副产物制氢采用变压吸附的工艺，从炼焦行业副产的焦炉气中提取氢气，其运转成熟、可靠、成本低，但具有污染性；电解水制氢技术成熟、效率高、过程简单，但是耗电量大、成本相对较高；相比之下，甲醇和/或乙醇重整制氢具有投资低、建成快、无污染等特点，并且甲醇和/或乙醇作为原料可以更容易获取。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于发动机尾气预加热的车载甲醇和/或乙醇制氢装置，本发明装置利用汽车尾气的热量给甲醇和/或乙醇重整提供能量，在催化剂的作用下使甲醇和/或乙醇反应产生氢气。

本发明所提供的基于发动机尾气预加热的车载制氢装置包括燃油箱、燃料汽化通道和制氢反应器；

所述燃料汽化通道的燃料入口和汽化后燃料出口分别与所述燃油箱和所述制氢反应器连接；

所述燃料汽化通道与所述燃油箱的连通管路上设有单向阀Ⅰ；

所述燃料汽化通道设于发动机的排气管内；

所述制氢反应器内负载有催化燃料制氢的催化剂；

所述制氢反应器内设有加热棒；

所述制氢反应器上设有氢气出口，所述氢气出口连接氢气外输管路，所述氢气外输管路上设有冷却器、气水分离器和单向阀Ⅱ，所述氢气外输管路的另一端连接氢气储存器或发动机；

所述燃油箱为甲醇油箱、乙醇油箱或甲醇乙醇混合燃料油箱。

上述的车载制氢装置中，所述燃料汽化通道与所述燃油箱的连通管路上还设有滤清器，所述滤清器设于所述单向阀Ⅰ的入口处，通过所述滤清器过滤掉甲醇和/或乙醇中的杂质。

上述的车载制氢装置中，所述燃料汽化通道与所述燃油箱的连通管路上还依次设有溢流阀和压力调节阀，所述压力调节阀设于所述过所述滤清器的入口处；

所述溢流阀用于保持系统压力稳定，多余的甲醇和/或乙醇回流至所述燃油箱，所述压力调节阀用于调整系统压力。

上述的车载制氢装置中，所述燃油箱内设有燃油泵，所述燃油泵与所述溢流阀连接，通过所述燃油泵输送甲醇和/或乙醇。

上述的车载制氢装置中，所述燃料汽化通道与所述制氢反应器的连通管路上设有温度压力传感器；

所述温度压力传感器监测汽化甲醇和/或乙醇的温度和压力；