[发明专利]一种基于发动机尾气的甲醇制氢反应器

说明书

本发明公开了一种基于发动机尾气的甲醇制氢反应器。所述甲醇制氢反应器包括筒状反应器；筒状反应器内设有蜂窝状制氢反应容器，蜂窝状制氢反应容器内设有若干甲醇反应管，甲醇反应管沿蜂窝状制氢反应容器的长度方向布置；甲醇反应管的两端分别与甲醇进气管和氢气出气管连通，甲醇进气管和氢气出气管均延伸至筒状反应器的外部；甲醇进气管设于靠近尾气进气管的一端，氢气出气管设于靠近尾气出气管的一端；通过尾气进气管，发动机尾气进入蜂窝状制氢反应容器内，并从甲醇反应管之间的间隙通过，然后从尾气出气管排出。本发明能够收集发动机尾气热量进行制氢，提高了发动机的热效率，降低油耗；而且将制得的氢气输送到发动机燃烧，省油的同时降低了尾气排放。

技术领域

本发明涉及一种基于发动机尾气的甲醇制氢反应器，属于甲醇制氢技术领域。

背景技术

随着经济的发展，日益增多的汽车消耗了大量的石油资源。对于我国来说，石油储备较少，大部分的石油消耗需要依赖国外进口，能源已经成为制约我国经济发展的重要因素。因此，寻找一种可再生的替代燃料非常有必要。在各种可替代燃料中甲醇无疑是最适合的。甲醇具有较高的辛烷值，燃料含氧量高，理化性质接近汽油，因此发动机使用甲醇燃料比较方便。其次甲醇的成本比较低，制作方便，经济性方面具有较大的优势。

将甲醇直接作为燃料替代传统燃料，还存在一些问题，比如发动机冷启动困难，发动机零部件腐蚀，润滑不好，尾气处理较为困难。根据我国的国情,当前最切合实际的就是甲醇制氢，甲醇制氢具有投资少，生产方便，安全等特点。将甲醇制得的氢气通入发动机内燃烧，既解决了燃料问题，又解决了污染问题。

目前在车上进行制氢的方式非常多，常见的有以下几种：一、发动机尾气加热制氢，通过在尾气管上加装反应器，通过尾气管壁或者将管安装在尾气管内吸收尾气的热量来制氢。这种方式的最大的缺点是热交换比较差，热量利用率较低，很难满足甲醇制氢所需要的热量。虽然这种方式利用了尾气的热量，提高了能源的利用率，但是由于甲醇制氢的温度达不到而造成制氢量少或者无法制氢。二、利用电加热制氢，这种制氢通过电加热的方式来满足甲醇制氢所需的热量，能够保证制氢正常进行，但是加热制氢消耗了一部分电能，电能来源于发动机的燃料消耗，也就是说电加热的方式反而增加了发动机的油耗，消耗更多的燃料。因此，需要提供一种新型的甲醇制氢方式。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于发动机尾气的甲醇制氢反应器，能够充分利用发动机的尾气余热，进行甲醇制氢，再将氢气通入发动机燃烧，解决发动机的排放问题，提高了发动机的热效率。

本发明所提供的基于发动机尾气的甲醇制氢反应器，包括一筒状反应器；

所述筒状反应器的两端分别连接尾气进气管和尾气出气管；

所述筒状反应器内设有蜂窝状制氢反应容器，所述蜂窝状制氢反应容器内设有若干甲醇反应管，若干所述甲醇反应管之间设有间隙，所述甲醇反应管沿所述蜂窝状制氢反应容器的长度方向布置；

所述甲醇反应管的两端分别与甲醇进气管和氢气出气管连通，所述甲醇进气管和所述氢气出气管均延伸至所述筒状反应器的外部；

所述甲醇进气管设于靠近所述尾气进气管的一端，所述氢气出气管设于靠近所述尾气出气管的一端；

通过所述尾气进气管，发动机尾气进入所述蜂窝状制氢反应容器内，并从所述甲醇反应管之间的间隙通过，然后从所述尾气出气管排出。

上述的甲醇制氢反应器中，所述筒状反应器内设有热电偶；

所述尾气进气管连接一废气管，所述废气管上设有旁通阀；

当所述热电偶检测到所述筒状反应器内的温度过高时，通过调节所述旁通阀，使一部分尾气从所述废气管排出，降低所述筒状反应器内温度，从而使温度始终保持在制氢所需的温度范围内；同时还可以调节发动机尾气排气被压。

上述的甲醇制氢反应器中，若干所述甲醇反应管之间平行设置；