[发明专利]车载在线制氢的微波低温等离子体重整器系统

权利要求书

1.一种车载在线制氢的微波低温等离子体重整器系统，主要由系统控制器（1001）、电源供应调节器（1019）、微波发生磁控管（1020）、波导（1021）、共轴发射装置（1022）、谐振腔（1018）、热交换器（1007）和蒸发器（1008）组成，其特征在于，所述系统控制器（1001）控制燃料和水的流速及微波功率，所述的电源供应调节器（1019）用来调节微波发生磁控管（1020）的电源功率，微波发生磁控管（1020）将电能转化为2.45GHz频率的微波，然后通过共轴发生装置（1022）发射到谐振腔（1018），所述谐振腔（1018）也是等离子体反应重整器腔室，所述微波发生磁控管（1020）用液体冷却剂（1006）冷却，热量通过热交换器（1007）传递给液体燃料和水，液体燃料和水进入蒸发器（1008）蒸发形成蒸汽进入微波谐振腔（1018），安装在火花点火装置连接座（1017）上的火花点火装置将重整器内腔的化学物质激发为等离子状态，火花点火装置通过火花点火装置控制器（1025）控制开与关，其特征在于：

所述谐振腔（1018）为矩形结构，该谐振腔工作在TE_10p，p=2,3,…模式下，谐振腔由前后两部分组成，腔体前端与波导（1021）连接，并允许探针馈电发射器（3001）延伸到谐振腔内，腔体后端连接有燃料和水蒸气入口导管（6001）和重整气体出口导管（6002），腔体后端在燃料和水蒸气入口导管（6001）处附近设计有火花点火装置连接座（1017），腔体前端和腔体后端由一个绝缘分隔板（8001）分隔，绝缘分隔板（8001）允许微波通过，但隔离了腔体前端和腔体后端之间粒子的相互扩散，绝缘分隔板（8001）和腔体后端构成了等离子重整反应区域，绝缘分隔板（23）的作用是使得微波探针馈电发射器（3001）不受化学物质污染，并取消了硼硅酸玻璃管（6003），增大了等离子重整化学反应区域的体积，

化学物质激发为等离子状态的微波功率和乙醇蒸汽流速之间的关系，如下：

Pmic(W)=254.82(J)46(g)Reth(g/s)=5.54Reth---(1)]]>

其中，R_eth是乙醇蒸汽的质量流速，单位是g/s；微波等离子体重整器里，微波功率和乙醇质量流速按照方程建立的关系来控制，水蒸气的质量流速应该和乙醇的质量流速成如下比例：乙醇：水=46：18=2.56。

2.根据权利要求1所述的一种车载在线制氢的微波低温等离子体重整器系统，其特征在于：

所述微波功率存在一个阈值，低于这个阈值，物质的等离子状态将不能维持，微波功率在任何流速下都应该大于这个阈值，当流速小于一个临界值R_fc时，为了维持等离子体的产生，微波功率保持在一个常值，当流速大于R_fc的时候，微波功率和流速按照方程（1）成比例关系。