专利名称：应用被浪费的热能将醇自动裂解成醇氢的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用被浪费的热能将醇自动裂解成醇氢的装置。 热能是人类赖以生存的重要能源，人们在使用热能时，不可能将其全部用 尽，必然会有一部份被浪费掉，例如在炼钢时，炼钢炉散发出许多热量被浪费 掉，而且，凡是炉烛都会散发热量，未加利用的，就被浪费了。另外，在有些 地方进行能量转换时，也会产生热量，例如，汽车的内燃机，利用汽油与空气 混合后被点燃爆炸，将汽油的化学能转变成推动汽缸活塞运动的动能，在其转变时，只有不到33%的化学能转变成有用的推动汽缸活塞运动的动能，而有大于 67%的化学能转变成无用的热能，被浪费掉，各种内燃机派生产品例如火车、船 舶、飞机、起重机、拖拉机等等也都如此。能量守恒定律告诉我们，物质的能量不会减少，也不会增加，只会由一种 形式转变成另一种形式，本实用新型就是把各种被浪费掉的热能转变成醇氢的 化学能的装置。
背景技术：
汽车、火车、船舶、飞机及使用内燃机的各种设备都离不开不可再生的石 油资源，我囯在入世以前，汽油价格比囯际油价低得很多，入世以后，油价要 逐步与国际接轨，这是不可逆转的囯策，因而油价逐步调高，油价上涨逼出节 油妙招，有车族节油意识提高，节油理念更新，巿场上节油产品热销，各种双 燃料汽车、新能源汽车难向巿场，供应商在汽油中掺入甲醇、乙醇及其它可燃 液体，科技人员在寻找新能源，目前的国际汽油价格为每升5元多，而我国才 涨到每升4元多，可以预料油价还要上涨，而我国的甲醇和酒精价格为每升2 元多，但囯际上的甲醇和酒精的价格仅为每升1元多，可以预料甲醇和酒精 价格必然要下趺，所以大家都希望，能用甲醇和酒精代替一部份或全部汽油， 那该多好。其实，早在数十年前，人类就在寻找新能源代替石油，于是发明了 用裂解甲醇的方法制造醇氢，在汽车上实现了醇氢代燃，制造出了各式各样的 醇氢代燃装置，推动醇氢代燃技术不断的发展，数十年来，囯内外的科技人员， 申报了许多有关醇氢代燃技术的专利。现有些专利已被终止了专利权，大家都 可以免费使用，据不完全统计如下美囯专利US4004554, US4059076,
US4192276, US4366782， US4418653，英囯专利GB1485834, GB1491138,德囯 专利DE2439873,西德专利DT2717993,曰本专利JP60-3472，中国专利 CN85109487A, CN1034783A， CN1203937A， CN2050083U， CN2396196Y, CN24004惯 等等。这些已终止了专利权的专利无偿的为人类贡献出下列技术①利用汽车 内燃机排出废气的余热供给"醇氢转化器"吸收后，在催化剂的作用下，将甲 醇转化成"醇氢"，供给内燃机代替汽油燃烧。②在烧汽油的汽车上，对原有结 构部件基本上不作改动，仅在底盘及其它空闲处装上储醇箱、供醇泵、醇氢转 化器、储氢简、混合器、泵、阀、管件、电路控制系统等等组合而成的"醇氢 代燃装置"，就把该汽车改装成为"双燃料汽车"，它既是汽油车同时又是"醇 氢"汽车。③利用机械、电路控制、加手动完成醇氢代燃。 甲醇转化制氢主反应CH3OH+H20 —C02+3H2 即一摩尔甲醇与一摩尔水反应生成三摩尔氢和一摩尔二氧化碳 副反应 CH3OH — HCHO+H2 2CH3OH —HCOOCH3+2H22CH30H4CH30CH3+H20 3C02 —2C0+C+202 CO+3H2 —CH4+H20副反应的选择性主要取决于催化剂性能和工艺参数，当选用高性能甲醇转 化制氢专用催化剂和适合的工艺条件时，副反应转化率可控制在1%以下。 有的催化剂要求裂解甲醇时不加水，其主反应为CH3OH —CO+2H2 副反应CO+3H2 —CH4+H20 CH30H+H20 — C02+3H2在实际检测中，甲醇转化成各种气体的含量大约如下氢64.7。/。， 一氧化 碳30. 58%，甲烷1.67%，碳氢化合物0.03%，这些都是可燃气体，约占总量的 96.98%，此外，二氧化碳1.76%，氮0.8"，氧Q.39。/。,这些都是不可燃气体，约 占总量的3.0"/。。在这些混合气体中氢占了大部份，所以，我们就把这种由裂解 甲醇而得到的富含氢气的混合气体称为醇氢。乙醇可以通过以下叁种方式转化为醇氢。1、 水蒸汽重整 CH3CH20H+H20 —4H2+2CO CH3CH20H+3H20 —6H2+2C022、 部份氧气 2CH3CH20H+02 —6H2+4C0 2CH3CH20H+3024 6H2+4C023、 氧化重整.2CH3CH20H+4H20+02 — 10H2+4C02 CH3CH2OH+H20+02 —4H2+2C02 醇氢代燃技术的优点如下①废热能利用汽车、火车、船舶、飞机、汽油发电机等等的内燃机排放 的废气热量被废弃，危害环境，把地球空气变暖，醇氢代燃装置可将它吸收，
用于把醇类产品裂解成醇氢，立即掺与汽油燃烧，达到节油的目的；炼钢、炼 铁、锻造、铸造、化工、焚烧垃圾等工业炉灶散发出许多热量，被废弃，危害 环境，醇氢代燃装置可将其吸收，把醇类产品裂解成醇氢，可供给工业和民用， 因为醇氢是利用不花钱就可得到的废热能制造出来的，所以醇氢的成本只比甲 醇或乙醇略高一点，而其燃值、爆炸力及其在内燃机中产生的功率、扭矩都比 汽油高，如果用工业炉灶的废热能将醇裂解成醇氢，则醇氢的造价远低于天燃 气，液化石油气及管道煤气。②新能源利用醇氢代燃装置，可开发出廉价的、可再生的新能源醇氢， 汽油在内燃机中燃烧时，只有不到33%的热能转变成机械能，而有>67%的热能 排入大气，这不仅浪费了热能，而且热废气中含有燃烧不完全的汽油和CO、 HC、 N0x等有害物质，还污染环境，热废气把地球空气变暖，我们在内燃机排气管后 面串联醇氢代燃装置，将醇类产品加入装置中，可吸收废气的热能，在催化剂 的作用下，把醇类产品裂解成醇氢，这样就把无用的废热能变成价值比汽油还 高的醇氢的化学能，甲醇原本有毒，有腐蚀性，其热值仅为汽油的48%,但是， 甲醇裂解成醇氢之后，就没有毒了，没有腐蚀性了，其热值等于甲醇原来的热 值加上吸收废气热值之和，大于等量汽油的热值。通过在囯家级的试验室所作 的多次测试，证明了等量醇氢的热值大于等量汽油的热值，而售价，国内甲醇2 元多/升，乙醇2元多/升，汽油4元多/升，而国际上汽油5元多/升，甲、乙 醇l元多/升，因此，醇氢是一种比汽油更廉价的可再生的新能源，能源问题解 决了，则为能源引发的许多争端自然就不存在了，人类将因此而变得更加和平 和安宁。③ 增加内燃机动力试验人员改装的醇氢汽车作道路试验时，每个驾驶员 都说动力提高了，在天津大学内燃机燃烧学"国家重点试验室，，进行台架试验， 又在交通部汽车运输行业能源利用监测中心进行台架试验，取得与"国家重点 试验室"相似的结果，按汽油、甲醇台计消耗量并把甲醇与汽油按1比1替代 计算，用等量醇氢替代等量汽油后，功率提高了 11%。扭矩提高了 8%,实践和 检测都证明动力增加了 ，增加了动力就等于增加了汽油的数量。④ 促进燃烧经检测，在汽油车排放的尾气中C0含量不低于5'/。，而且，还 有未烧完的汽油黑烟，掺烧醇氢后，CO仅为0.1%。黑烟没有了，这是因为醇氢 与汽油掺烧后，由于醇氢的燃烧速度极快，醇氢就把汽油中未烧完的CO及汽油
也烧掉了，这等于给内燃机增加了汽油。⑤ 环保醇氢燃烧后变成水，有害物例如C0、 HC、 N0x残留极少，对环境 和大气的污染极微，几乎可以说不污染环境，因此醇氢是清洁环保能源。⑥ 甲醇和乙醇都是在工厂中生产出来的，生产工艺非常成熟，现有的化工 厂都可以生产，若要建新厂，投资也很少，可提供许多就业岗位，可带动甲醇、 乙醇产业的发展，可使当地人脱贫、致富，生产醇氢代燃装置，可带动煤炭、 化工、机械、电子、材料、交通等等相关产业的发展，将为许多人提供就业岗 位，这又解决了就业扶贫两大课题，使人民生活水平提高，社会治安稳定。因此，醇氢代燃技术是能同时解决能源、环保、就业、扶贫四大课题的好 技术，这样好的技术为什么不将它用于生产中，不广泛运用于汽车上呢，这是 因为现有技术存在下列不足之处1、 未用热废气产生的温度通过电脑有效的全自动控制醇氢代燃的全过程， 有些环节还用手动操作，经常出现故障，不能正常使用。2、 用泵供醇、未用热废气温度自动控制供醇量，而用手动调节流量的大小， 调小了，会出现千烧，调大了，醇未经汽化、裂解，就进入裂解器和储氢简， 造成醇氢代燃装置不能正常使用。3、 发动机余热未得到充分利用，当废气温度太高会烧坏催化剂时，釆取分 流的办法，将高温热废气排放掉，浪费了热能，造成代燃量不高，不能给使用 者带来明显的经济效益，导致醇氢代燃技术的使用价值不大。4、 蒸发室、过热室与裂解器同装在一个箱内，称为氢发生器或醇氢转化器， 甲醇注入醇氢转化器后，迅速汽化，与催化剂接触，如果此时催化剂未达到裂 解温度，则醇蒸汽不会裂解成醇氢，就离开醇氢转化器，因而，裂解率不髙。5、 我们过去用类似化油器的模拟的办法将醇氢与空气在配比器中混合后再 与汽油混合掺烧，由于醇氢与空气的比例不能恰如其分的搭配，因而燃烧效果 不是很好。6、 甲醇在高温条件下裂解成的醇氢，温度也很高，在储氢筒内自然风冷后， 还很热，因而，进入气缸的醇氢比较稀薄，为了增加动力只有将汽缸盖铯薄， 增大压缩比，这就破坏了内燃机的正常结构，使用者不愿意铯汽缸盖。 发明内容本实用新型的目的是提供一种应用被浪费的热能将醇(甲醇、乙醇或杂醇)自动裂解成醇氢的装置，不仅可以代替汽油供给内燃机燃烧，而且还可以开发 出一种新能源醇氢，供给工业和民用，本装置所用的技术方案可以解决现有技术的不足之处，主要有以下几个方面1、 本实用新型的装置由储醇箱(30)、供醇泵(31)、醇氢转化器(14)、 冷却室(23)、储氢筒(21)、混合器(4)、阀、管件、电脑等等组合成供醇、 吸热、裂解、掺烧等四个系统，各个系统独立自动工作，系统之间紧密配合， 通过电脑控制醇氢代燃的过程全自动进行，驾驶员只须决定使用或是不使用本 装置，按一下开关即可，其余工作由电脑自动完成，不会失误。2、 用"醇液开关"(38)和汽压传感器(39)以及测温仪(18)等三个部 件组成与门结构联合控制电磁阀(22)和(33)的开与关，从而自动控制醇液 的供应，使醇液的供应既不短缺，又不过多，使醇蒸汽既有一定的压力压入裂 解器，又使汽压保持在安全范围内。3、 由冷却室(23)、蒸发室(12)、过热室(10)、裂解器(16)组成吸热 系统充分吸热，由于充分吸热，就大大的提高了醇氢的代燃量，具有使用价值。4、 醇氢转化器(")由过热室(10)、裂解器(16)、蒸发室(12)等三个 部件组成，把裂解器安置在最佳裂解温度区，甲醇先注入蒸发室(12)汽化， 再进入过热室(10)升温，用测温仪(15)和(18)组成或门结构控制开通电 磁阀(11),当甲醇蒸汽或催化剂温度达到裂解温度时，让甲醇蒸汽进入裂解器(16),使甲醇蒸汽的裂解自动进行。5、 当储氢简(21)内(25)测到的醇氢的气压小于转换气压例如0. 3MPa 时，醇氢与汽油掺烧，当醇氢的气压》转换汽压例如0.3MPa时，电脑指挥切换 燃料供应路线，切断汽油供应，转换成全烧醇氢，用(25)的气压控制掺烧自 动进行。6、 将醇氢强迫冷却到较低的温度，从而增加了醇氢的密度，将强制冷却后 的醇氢以较大的压力压入储氢简(21),这就会增加醇氢的密度，增加醇氢的掺 烧量，不用铯汽缸盖，使用者愿意接受。
以下结合附图说明本实用新型的具体结构，但本实用新型的结构，不限于 附图所示。
图l是本实用新型的原理图，图2是蒸发室(12)的正视剖示图，图3是蒸 发室(12)的俯视剖示图，图4是电磁式裂解器的结构示意图，图5是应用炉 灶幅射热的原理图，图6是应用炉灶烟囱热废气的原理图。
具体实施方式
实施例l，应用内燃机排放的热废气，以汽车为例，在汽车原有的内燃机(5) 的排气管与消声器(7)之间，安装上废气导流阀(6)及醇氢转化器(14)，在 汽车原有的用脚踏控制的节气门(3)与内燃机(5)之间，装上混合器(4), 在(4)的旁边及汽车底盘或其它空闲处，按图l安装各个部件，则本装置就安 装完成了。本装置主要由供醇、吸热、裂解、掺烧四个系统构成，下面分别说明1、供醇，由过热室(10)内的测温仪(18),蒸发室(12)内的醇液开关(38 ),汽压传感器(39 )等三个部件组成与门结构联合控制电磁阀(22 )和(33 ) 的开或关自动供醇。参看图1，醇液装在储醇箱(30)内，由供醇泵(31)泵 出，流经三通(32)、单向阀(34)、低温醇液管(24)、流入冷却室(23)吸收 醇氢的热量后，经电磁闽(22)进入蒸发室(l2)内，在三通(32)的上面是 电磁阀(33)，蒸发室(12)是一个多管并列多节迂回式热交换器，参看图2，(41)至(49)是醇液蒸发成醇蒸汽的通道，图3中(51)至(59)是热废气 通道，热废气由(51)进入，由(59)流出，通过管壁，进行热量交换，管外 的热废气将热量传给管内的醇液，使其升温，汽化、蒸发，在通道(42)的下 面，装有一个醇液开关(即遇到醇液就会发出信号的开关)(38)，在通道(46) 的下面装有一个汽压传感器(39)，当①蒸发室U2)内的压力传感器(39)测 到的汽压〈限定值(假设为0. 38MPa);②醇液未接触开关(38 );③测温仪(18) 测到的温度^28(TC,此三条同时存在，则电磁阀(33)通道关闭，而电磁阀(22) 打开通道，让醇流进蒸发室(12)内；当①醇液从(41)进入(42)时，与醇 液开关(38)相遇，或者②(")测到的汽压>限定值，或者③过热室(10) 内的测温仪测到的蒸汽温度〈280'C，此三条出现一条时电脑就发出信号，把电 磁阀(33)的通道打开，醇液即从通道流回储醇箱(30)内，同时关闭电磁阀(22)的通道，停止醇液进入蒸发室(12)内。这样就自动控制了蒸发室(12)内既有一定的醇液和醇蒸汽压力，而又控 制了醇液高度和汽压在一定限度内，既避免了醇液冲进裂解器，又避免了汽压 2、吸热，为了尽量的多吸收热废气的热量，我们釆取了以下措施①高温 热废气不排放，使用本装置时，用废气导流阀U)的堵气门将通向大气的通道 堵死，使全部热废气进入本装置通道。②高温热废气的温度很高，会烧坏催化 剂，我们就在内燃机排气口的第一线高温区安排过热室U0)，让高温热废气在 过热室(10)中加热醇蒸汽的同时把温度降低，当它不会烧坏催化剂、成为最 佳裂解温度时，再让它进入第二线最佳裂解温度区的裂解器(16)内，使裂解 器(16)边吸热、边裂解，此后的热废气进入第三线低温区蒸发室(12)，甲、 乙醇都是在几十度时就蒸发了，蒸发室(12)吸收不完的热废气才排入大气。 ③从裂解器(16)出来的醇氢温度很高，我们强制将醇氢压入冷却室(23)冷 却，冷却室(23)的管内是醇氢，管外是醇液，这样，醇液又从醇氣内吸收了 一部份热能。④内燃机周围的温度很高，现在是用风和水吸热，再用风冷却水， 这些热量就白白的浪费了，在新设计汽车时，应用醇液吸收内燃机周围的热量。从图1中可看出，从供醇泵(31)泵出的醇液，由低温醇管(24)进入冷 却室(23)，吸取醇氢的热量，醇液进入蒸发室(12)吸热，醇液蒸发为低温醇 蒸汽后，再进入过热室(10)吸热，成为高温醇蒸汽，当其达到裂解温度时就 通过电磁阀(11)，进入裂解器(16)内边吸热边裂解成醇氢，在旧车改造时， 本装置是冷却室、蒸发室、过热室、裂解器四级吸热，在设计新车时，可设计 成冷却室、内燃机周围、蒸发室、过热室、裂解器五级吸热，这样，就能最大 限度的吸收汽车的废热能，以满足将甲醇裂解成醇氢的需要。众所周知，要把醇裂解成醇氢，必须有充足的热能供给，这些热能只能从 内燃机排出废气的余热中吸取，汽油在内燃机中燃烧时，只有不到33%的热量转 变成机械能，而有>67%的热能排入大气，这不仅浪费了热能，而且废气中含有 燃烧不完全的汽油和CO、 HC、 N0x等有害物质，还污染环境，热废气把地球空气 变暖，危害很大，我们用本装置充分吸收，变废为宝。甲醇的燃值只有汽油的48%，而等量醇氢的燃值却大于等量的汽油，醇氢的 爆炸力远比汽油大得很多，现假设等量曱醇裂解成等量醇氢后，其燃值与等量 汽油相等，即使用本装置后，可使甲醇与汽油等量代替，假设汽油的燃值为100 单位，甲醇燃值为48单位，甲醇裂解成醇氢后，醇氢的燃值为100单位，与汽 油的燃值相等，曱醇要裂解为醇氢必须从热废气中吸收52单位的热值，假设某
汽车内燃机需要的热值为1000单位，其中330单位的热值用于内燃机正常工作， 670单位的热值排入大气，1000单位的热值原来全部由汽油提供，使用本装置 后，可由醇氢提供一部份，甲醇从热废气中吸取52单位的热值变成醇氢后，可 代替10%的汽油，即吸收52/670=7. 76%的废余热，代燃率可达10%,同理，吸 收2 x 52/67(H15.5 i的废余热，代燃率可达20%，吸收5 x 52/670=38. 8%的废余 热，代燃率可达50%,吸收10 x 52/670=77. 61%的废余热，代燃率可达100%。 若能这样，就可以用甲醇裂解成醇氢，全烧醇氢，汽车就不用烧汽油了。现在各种优良导热材料、超导热材料层出不穷，要从热废气中吸收77.61% 的热能，只要吸热装置设计得好，又选用好的导热材料，是可以做到的，即用 甲醇全部代替汽油是完全可能的。3、裂解，甲醇蒸汽裂解成醇氢的条件是①有裂解甲醇的催化剂，②甲醇 蒸汽达到催化剂要求的裂解温度或者催化剂被加热到适合甲醇蒸汽裂解的温 度，③达到符合裂解温度要求的甲醇蒸汽遇到了该催化剂，甲醇蒸汽就会裂解 成醇氢，④装催化剂的管道要足够长，才能将醇100X的裂解成醇氢。用装于裂解器(16)的催化剂内的测温仪(15)及装于过热室(10)的醇 蒸汽管内的测温仪(18)组成"或门"结构，联合控制电磁阀(11)的开或关， 自动将过热室(10)管内的高温醇蒸汽放进裂解器(16)内裂解成醇氢.图1 中裂解器U6)内所装的催化剂，我们选用中国科学院山西煤炭化学研究所的 铜基催化剂，该催化剂的温度达到200匸时，即可以裂解甲醇蒸汽，当温度超过 300X:时，催化剂就会失去活性，所以，我们就把该催化剂的最佳裂解温度为定 230X:至280匸，压力的大小对裂解的影响不大，当①(15)测到的催化剂的温 度^ 230X:，或者②(18)测到的曱醇蒸汽温度> 28010时，电磁阀(11)通道 开通，将高温甲醇蒸汽放入裂解器(16)内裂解成醇氢，当测温仪(18)测到 的甲醇蒸汽温度<28010,同时，测温仪(15)测到的催化剂温度〈230X:两条 同时存在时，电磁闽Ul)通道关闭，为了把甲醇100X的裂解成醇氣，最好选 用裂解管道长、供热温度较均匀的裂解器。用催化剂裂解曱醇，必然要生产新催化剂及处理用废的旧催化剂，如果用 电磁波裂解甲醇，就不用催化剂了，可根据ZL200520099850. 8电磁式裂解器的 实用新型进行研制，电磁式裂解器示意图见图4，高温醇蒸汽从管(61)进入裂 解通道(62)，在电磁波发射器(63)形成的电磁场内电离成离子CH30H —4H++C++0— CH3CH2OH—8H++2C++20—2H20 —4H++20— 因离子体积较小，就能通过离子筛(65)，进入醇氢腔(67)内，在电极(66) 与(70)上中和电荷后形成分子，混合成醇氢4H++C++0—2H2+CO 8H++2C++20-— 4H2 —2C0 4H++20-— 2H2+02 由出醇氢管(68)送入储气简，而未裂解的甲醇CH30H或乙醇CH3CH2OH或 水H20的分子体积较大，被离子筛(65)挡在通道(62)内继续电离裂解。不同的碳氢化合物、醇、水对电离裂解它们的电磁波的频率、波长和强度 的要求各不相同，因此，本实用新型的电磁波发射器(63)的频率、波长和强 度都可调，以满足电离裂解各种含氢的化合物的不同需要。4、掺烧，从裂解器(16)出来的醇氢，由压力泵(17)压入冷却室(23) 的管道中强制冷却之后，进入储氢简(21)内储存，(21)内有气压传感器(25 )， 当(25)测到醇氢气压为开启压气(假设为500Pa)时，两个电磁阀(19)同 时开通，醇氢经稳压器(20)通过电磁阀(19)进入配比器(27),来自空气滤 清器的洁净空气从管(29)进入(27)与醇氢按比例配合后，成为"配比醇氢" 进入混合器(4)与来自管(2)的空气混合，再进入内燃机(5)掺烧，节气门 (3)开启的大小由驾驶员用脚踏控制，节气门(3)与配比器(27)通过联动 转换装置(28)联动，驾驶员用脚踩下脚踏控制器时，节气门(3)开大，配比 器(27)的出"配比醇氢"的放气门也随之开大，节气门(3)关小，(27)的 出"配比醇氢"的放气门也随之关小，联动转换装置(28)的作用不仅是使二 者联动，而且还可以调整二者掺烧的比例，当气压传感器(25)测到的气压由 小于启用气压500Pa上升到转换气压0. 3MPa时，醇氢的掺烧比例由0上升到 100%,而汽油的掺烧比例由100%下降到0，醇氢与空气按比例配合的方式有两 种①机械式在配比器(27)上有三道门，第一道是醇氢气进入的门，第二 道是空气进入的门，第三道是醇氢与空气按比例混合成"配比醇氢"后放它们 出去的门，醇氧门与空气门的大小，按醇氢燃烧所需空气的比例设置，可调， 经实际使用后，调整二者大小的比例，这种配比器比较简单，精度差，醇氢与 空气的比例不太准确。②电脑式，进入配比器的醇氢，经流量计，压力传感器， 温度传感器等等仪器的检测，由电脑准确计算出醇氢的绝对质量。计算出所需 的氧气及含有这些氧气的空气量，之后，将这些空气从空气管(29)加入，经 有关仪器检测后与醇氢混合，再从放气门放出，电脑可以使醇氢与空气的比例非
常精确。实施例2，应用炉灶的幅射热，以炼钢的平炉为例。平炉散发的幅射热使炼钢车间热气灼人，在平炉的炉壁上安装本实用新型 的装置吸收幅射热后，车间就不热了，请参看图5。在图5中，(71)是平炉炉膛，内盛钢水，进行冶炼，温度为1400X:以上， (72)是平炉在炼钢车间内的炉壁，散发出高温热量，UO)是过热室，(71) 的热量先由(10 )吸收，把幅射热的温度降低为最佳裂解温度后再由裂解器(16 ) 吸收，之后的幅射热才由蒸发室(12)吸收，甲醇在68匸就汽化了，幅射热被甲醇吸收汽化后，已没有太多的热量可幅射了，这样，车间内就不热了。甲醇由储醇箱(30)经低温醇液管(24)流进冷却室(23)，由供醇泵(31) 从冷却室(")中泵出，经三通(32)，单向阀(34)压入蒸发室(12)，吸收 幅射热汽化，进入过热室(10)将温度升高，在过热室(10)内，装有测温仪(18)，当(18)测到醇蒸汽的温度^2801C时，电磁阀(11)打开通道，让甲 醇蒸汽进入裂解器(16)内裂解为醇氢，当(18)测到的甲醇蒸气〈2801C时， 电磁阀(ll)通道关断，这样，凡是^ 280X:的热量都被甲醇蒸汽吸收后带走了， 传到裂解器的温度就不会烧坏催化剂了，在裂解器(16)内装有测温仪(15)， 当(15)测到催化剂的温度>230匸时，电磁阀(11)打开通道，将甲醇蒸汽放 入裂解器(16)内裂解成醇氢，当(15)测到的催化剂温度〈2301C时，电磁阀(11)通道关闭。图5的供醇与吸热与图l相同，图5的醇氢储存在储氢简(21)内，由管 道(73)引出，可直接加入平炉炼钢，也可装罐或经过管道供给工业和民用。实施例3，应用炉灶烟囱排放的热废气，以焚烧垃圾炉为例炼钢、炼铁、锻造、铸造、焚烧垃圾等等工业炉灶的烟囱排放的热废气温 度很高，夜晚观看，火光冲天，热废气中含有大量的灰尘及未烧完的碳粒，应 先将余碳烧尽并除尘后才能将热废气引入本装置。图6是应用焚烧垃圾炉烟囱排放的热废气的原理图，(76)是焚烧炉，(75) 是原来的烟道，焚烧炉燃烧后的热废气经烟道(75)流进烟囱(74)后排入大 气，使用本装置时，将原烟道(75)堵死，使用鼓风机(77)将热废气鼓入新 烟道(7S)进入燃烧室(79)，烧去余留的可燃物之后，经热废气通道(80)进 入除尘室(S1)，除去热废气中的灰尘，洁净的热废气在鼓风机(77)的压力下
经热废气导入管(8)导入醇氢转化器(14)，此后的供醇、吸热、裂解过程与 图1相同，醇氢的储存与使用与图5相似。实施本实用新型后，就会出现下列有益效果①可以用廉价的可以再生的 醇代替部份甚至是全部昂贵的不可再生的石油资源，随着醇氢代燃技术的发展， 随着导热材料的改进，将可以用本装置吸收各种废热量将醇裂解为醇氢，部份 或全部代替汽油供给内燃机燃烧，此外，还可供给工业和民用，这就解决了能 源问题，为能源而引发的许多争端，国际战争自然就不存在了，人类将因此而 变得更加和平和安宁，②醇氢燃烧后变成水，不污染环境，解决了环保问题， ③由于使用废热能生产的醇氢比汽油价廉，使燃料费大大降低了，④生产醇及 醇氢代燃设备可直接带动煤炭、化工、机械、电器、材料、交通等等相关产业 的发展，将为许多人提供就业岗位，这又解决了就业扶贫两大问题，使人民生 活水平提高，社会治安稳定。本装置不仅可以用于汽车，而且凡是使用内燃机的各种产品，如火车、船 舶、飞机、坦克、拖拉机、堆土机等等都可以使用；本装置不仅可以利用内燃 机的余热，而且还可以利用炼钢、炼铁、锻造、铸造、化工、焚烧垃圾、太能 热能等等不用花钱买的热能，由本装置吸收后，把低价、低热值的甲醇裂解成 高热值的醇氢，供给工业和民用，使用本装置，可同时解决能源、环保、就业、 扶贫四大课题。
权利要求1、一种应用被浪费的热能将醇自动裂解成醇氢的装置，由储醇箱、供醇泵、醇氢转化器、冷却室、储氢筒、混合器、阀、管件、电脑等组合成供醇、吸热、裂解、掺烧等四个系统，其特征在于测温仪(15)安装在裂解器催化剂内，测温仪(18)安装在过热室(10)的最靠近内燃机排气管的过热管内。
2、 按权利要求1所述的装置，其特征在于由醇液开关(38)、汽压传 感器(39)及测温仪(18)等三个部件组成与门结构联合控制电磁阀(22)和(33)的开与关。
3、 按权利要求l所述的装置，其特征在于醇氢转化器(14)由过热室 (10)、裂解器(l6)及蒸发室(l2)三部份组成，内燃机(5)的排气口的最接近处是过热室(10)，之后是裂解器U6),最后是蒸发室 (12)。
4、 按权利要求l所述的装置，其特征在于冷却室(23)由外壳和冷却 管组成，管内通过醇氢，管外通过醇液。
5、 按权利要求l所述的装置，其特征在于电磁阀(11)的幵或关由装 在裂解器(16)内的测温仪(15)及装在过热室(10)内的测温仪(18)控制。
6、 按权利要求l所述的装置，其特征在于放出醇氢掺烧的两个电磁阀 (19)由安装在储氢简(H)内的气压传感器(25)控制。'
专利摘要一种应用被浪费的热能将醇自动裂解成醇氢的装置，由储醇箱、供醇泵、蒸发室、过热室、裂解器、冷却室、储氢筒、混合器、阀、管件、电脑等组合成供醇、吸热、裂解、掺烧等四个系统构成，由测温仪(18)、醇液开关(38)和汽压传感器(39)等三个部件组成与门结构联合控制电磁阀(22)和(33)的开或关，自动供醇；由冷却室(23)、蒸发室(12)、过热室(10)、裂解器(16)组成吸热系统，充分吸热；用测温仪(15)及测温仪(18)组成或门结构，自动裂解，用装于储氢筒(21)内的气压传感器(25)的气压控制两个电磁阀(19)的开与关，使醇氢自动掺烧。
文档编号C01B3/22GK201011325SQ20062014761
公开日2008年1月23日 申请日期2006年10月25日 优先权日2005年12月20日
发明者李晓煜 申请人:李晓煜