民用燃料醇-氢代燃装置的制作方法

文档序号:5116293阅读:352来源:国知局
专利名称:民用燃料醇-氢代燃装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种燃烧装置,特别涉及一种可替代民用燃料的醇-氢代燃装置。
目前,管道煤气是我国大中城市普遍使用的民用燃料。但是,管道煤气的一次性投资大,建设周期长,约需3-5年,一般很难在中小城市或广大农村地区普及。因此,中小城市和广大农村仍然以木柴和煤作为主要民用燃料,大量砍伐树木势必造成对生态环境的破坏,而煤作为燃料引起对环境的污染也是大家所熟知的。
而醇类(甲醇、乙醇、粗甲醇、杂醇等)是大有应用前景的民用燃料替代物,在催化剂作用下,它可裂解成富氢混合气体。裂解的温度一般在250℃-420℃的范围内。这种富氢混合气体热值高,可替代煤气使用,而且污染小。但目前尚无适于民用的醇-氢代燃装置。
本实用新型的目的即是提供一种民用燃料醇-氢代燃装置,它可将醇类裂解成富氢混合气体,替代普通民用燃料使用。
为实现此目的,本实用新型的醇-氢代燃装置,包括气化器、裂解器和再生气储气罐。裂解器包括一圆筒形裂解室,其一端设有热气流入口,另一端设有热气流出口;圆筒形裂解室两端部由管板封闭,若干直管沿裂解室纵向位于裂解室内,由两端的管板支承并穿透管板,其入口端与一进口集气室联通,其出口端与一出口集气室联通。催化剂位于直管内。在裂解室内还设有多个减缓热气流从入口到出口流动的折流板,入口集气室与气化器出口相联,出口集气室与储气罐入口相联。
本实用新型利用热气流来作为醇类裂解所需的热源。醇类和催化剂在直管内,不与热气流直接接触,保证了裂解反应的质量。折流板的设置,既使热气流在裂解室内停留的时间长,而充分利用其热量,同时可在裂解室内形成热气流的涡流流动,使整个裂解室内的温度沿周向基本均匀,保证了醇类裂解的均匀和稳定。
为了对本实用新型的优点和特点有进一步的理解和了解,现结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细描述。


图1为本实用新型醇-氢代燃装置中一种实施例的裂解器结构示意图。
图2为本实用新型醇-氢代燃装置中一种气化器的原理示意图。
本实用新型的民用燃料醇-氢代燃装置,主要包括气化器、裂解器和再生气储气罐。气化器用来将醇类(例如甲醇、乙醇、杂醇、粗甲醇等)液体加热成气体。裂解器用来使醇类气体进行裂解反应,裂解成富氢再生气体。储气罐用来储存所产生的再生气体,加压后送到用户使用。
参见
图1,裂解器4的主体大致为圆筒形,其内围成了裂解室。其左右两端分别由管板15、16封闭。裂解室的筒壁设有保温层。
在靠近左端的侧壁上设有热气流入口3,在靠近右端的侧壁上设有热气流出口14。入口3和出口14基本位于裂解器4的径向两侧,以增加热气流在裂解室内的时间和均匀性。
其内装有催化剂9的直管8沿纵向布置在裂解室内,两端分别由管板15和16支承并穿透管板15和16。
裂解器4的左端设有进口集气室11和出口集气室17,其间由隔板1隔开。在裂解器4的右端设有一转弯集箱7。
来自气化器的醇类气体从入口12进入进口集气室11后,通入直管8并在其内的催化剂作用下进行裂解反应,通过转弯集箱7后转换流动方向再进入装有催化剂的直管(图中未示),最后通过出口集气室17排出,经冷却后进入再生气储气罐,最后经加压站加压,通过管道送给各个用户。
在裂解室内还设有一纵向延伸的直杆5,其左端固定于管板15上。若干折流板6沿纵向间隔地安装在直杆5上,并且折流板6基本位于径向平面内。折流板6有助于减缓热气流在裂解室内的流动,从而增加了热气流在裂解室内逗留的时间,充分利用热气流的热量。另外,还可在裂解室内形成热气流的涡流流动,使裂解室内沿周向的温度分布基本均匀,保证了裂解反应的稳定性和均匀性,有利于所产生的富氢气体的成份的稳定。
折流板6也可以安装在直管8上,此时可不必有直杆5。
折流板6可以是平板形式的,也可以为螺旋曲面形状。
气化器20的工作原理如图2所示。醇类液体通过入口24进入位于气化室内的蛇形管25,并在气化室内气化后从出口23送出。气化所用的热量由热空气供给。热空气由入口28进入气化室,并由出口21离开气化室。
热空气的热量由一燃烧器26提供。从图中可见,燃烧器26的燃料是醇类,它通过阀门31由喷嘴27在鼓风机32作用下送入燃烧器26进行燃烧,并经另一阀门30供向裂解器4。
本实用新型的热源需要,仅在系统起动的第一次点火时需要。以后的点火可由系统产生的富氢混合气燃烧实现。所以第一次点火的热源供给,可尽量利用各种余热(如锅炉尾气余热),也可用电、煤、柴等来实现第一次点火。

图1中,还可见到在裂解室内设有一温度传感器10,它与一电子控制单元ECU(图中未示)相连。ECU根据温度传感器10所测的温度通过阀门来控制热气流进入裂解室的数量,以控制裂解室内的温度在250℃~420℃的范围内。
同样地,在图2中,也有一测温热电偶29来测量气化室内的温度,并且ECU根据此温度通过阀门控制进入气化室内的热空气数量。
权利要求1.一种民用燃料的醇-氢代燃装置,包括气化器、裂解器和再生气储气罐,其特征在于,所述的裂解器包括一圆筒形裂解室,其一端侧壁上设有热气流入口,另一端侧壁上设有热气流出口;圆筒形裂解室两端部由管板封闭,若干直管沿裂解室纵向位于裂解室内,由两端的管板支承并穿透管板,其入口端与一进口集气室联通,其出口端与一出口集气室联通,催化剂位于直管内;在裂解室内还设有多个减缓热气流从入口到出口流动的折流板;入口集气室与气化器出口相联,出口集气室与储气罐入口相联。
2.如权利要求1所述的醇-氢代燃装置,其特征在于,还包括一沿裂解室纵向延伸并支承于管板上的直杆,所述折流板安装于该直杆上并基本与纵向垂直。
3.如权利要求1或2所述的醇-氢代燃装置,其特征在于,所述的进口集气室和出口集气室位于裂解室的同一端并由所述管板与裂解室隔开,进口集气室和出口集气室之间由一隔板隔开;所述裂解室的另一端设有一转弯集箱,它与裂解室由另一个所述管板隔开;一部分所述的直管其入口端与所述进口集气室相联通,其出口端与所述转弯集箱相联通;另一部分所述的直管其入口端与所述转弯集箱联通,其出口端与所述出口集气室联通。
4.如权利要求1所述的醇-氢代燃装置,其特征在于,所述的折流板固定于直管的外壁上并基本与直管的纵向垂直。
5.如权利要求2或4所述的醇-氢代燃装置,其特征在于,所述的折流板呈螺旋曲面形状。
6.如权利要求2或4所述的醇-氢代燃装置,其特征在于,所述的圆筒形裂解室的筒壁设有保温层。
7.如权利要求1所述的醇-氢代燃装置,其特征在于,裂解室内设有一温度传感器,它与-电子控制单元相连,由该电子控制单元通过一压力阀控制进入裂解室的热气流数量。
专利摘要一种民用燃料的醇-氢代燃装置,包括气化器、裂解器和再生气储气罐。裂解器包括一圆筒形裂解室,其两端分别设有热气流入口和出口。若干直管沿纵向位于裂解室内,其内装有催化剂,醇类在直管内受热裂解成富氢气体。裂解室内还设有若干折流板,以减缓热气流的流动,并在裂解室内形成涡流流动,使周向温度均匀,有利于裂解的均匀和稳定。
文档编号C10L1/02GK2330656SQ97227939
公开日1999年7月28日 申请日期1997年9月19日 优先权日1997年9月19日
发明者李从孝 申请人:李从孝
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