一種利用內(nèi)燃機燃燒后高溫為能量制作合成氣燃氣的方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種利用內(nèi)燃機燃燒后高溫為能量制作合成氣燃氣的方法和裝置，本發(fā)明提供一種利用內(nèi)燃機燃燒后高溫為能量制作合成氣燃氣的方法和裝置，其特征是使用高溫反應腔，在反應腔內(nèi)，以內(nèi)燃機燃燒后的高溫作為能量源，產(chǎn)生高溫，將內(nèi)燃機廢氣中的CO2與反應物產(chǎn)生氧化還原反應生成CO，例如與含碳物質(zhì)中的C反應，CO2+C(高溫)＝2CO，產(chǎn)生CO為主要可燃成份的合成氣的制作方法和裝置。
【專利說明】
一種利用內(nèi)燃機燃燒后高溫為能量制作合成氣燃氣的方法和裝置
技術(shù)領域
[0001]本發(fā)明涉及清潔能源合成氣燃氣制作的節(jié)能減排技術(shù)和內(nèi)燃機余熱再利用領域。
【背景技術(shù)】
[0002]利用液態(tài)反應物例如汽、柴油、重油，固態(tài)反應物質(zhì)例如煤、生物質(zhì)，所含的C，在高溫下與⑶2反應生成⑶形成以CO為主要成分的可燃合成氣，另外C在高溫下與H20反應物生成CO和H2，形成以H2和CO為主要成分的合成氣燃氣，都是清潔能源，這些合成氣燃氣的制作、生產(chǎn)工藝是成熟的，但是它們在制作、生產(chǎn)環(huán)節(jié)都需要消耗大量能源通過燃燒產(chǎn)生高溫才能實現(xiàn)，同時伴有大量廢氣排放，另外合成氣燃氣在使用中的供應、存儲、安全一直是難題，同時內(nèi)燃機作為能源使用端，能源的60%以上被浪費，從合成氣燃氣生產(chǎn)的能耗到使用端的能量浪費，能源的整體利用率和整體減排效果有非常大的提高空間。
[0003]本發(fā)明提供一種利用內(nèi)燃機高溫排氣的能量，用于合成氣燃氣的制作，通過“使用-制作” 一體化的方式，將使用端浪費的能量變成制作端的生產(chǎn)能量使用，制作過程的能耗得到節(jié)省、污染得到避免，且不受供應、存儲設施的限制，實現(xiàn)清潔能源普及化，在制作使用方面做到安全、節(jié)能、便利，在安全、環(huán)保、節(jié)能、減排、減碳、經(jīng)濟各方面的效能十分顯著。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]利用高溫反應腔，將內(nèi)燃機排氣高溫能量做為制作合成氣燃氣的能量，在高溫下使排放尾氣中的C02與加入的反應物反應產(chǎn)生CO，例如含碳物質(zhì)中的C與C02反應生成以CO氣體為主的可燃合成氣，并加入高溫蒸汽產(chǎn)生H2調(diào)節(jié)氣體成份，滿足燃氣熱值要求。
【附圖說明】
[0005]圖1為液態(tài)反應物與C02高溫反應腔結(jié)構(gòu)圖，圖2為固態(tài)反應物與C02高溫反應腔結(jié)構(gòu)圖。
[0006]實施方案
[0007]實施方案I，利用內(nèi)燃機缸體空間為高溫反應腔，在內(nèi)燃機燃燒后的做功沖程利用缸內(nèi)噴射器將液態(tài)反應物噴入氣缸，內(nèi)燃機燃燒后的高溫加熱反應物，使反應物中與廢氣中的C02反應，生成以CO氣體為主要可燃成份的合成氣生成系統(tǒng)，缸內(nèi)噴射器在曲軸位置傳感器、內(nèi)燃機ECU控制器的控制下向處于做功沖程的內(nèi)燃機缸體空間內(nèi)噴射液態(tài)含碳物質(zhì)如汽油、柴油，噴射時機為做功沖程開始后，活塞從上止點向下運行至1/4行程開始，至下止點之間的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。
[0008]實施方案2，在內(nèi)燃機排氣口安裝高溫反應腔3，使用排氣高溫作為高溫能量，液態(tài)反應物例如汽、柴油、重油，通過液體加壓栗32加壓，按一定劑量通過液體噴射閥33噴射進入高溫反應腔3內(nèi)與內(nèi)燃機排放的高溫C02氣體反應生成含CO成分為主的可燃合成氣燃氣，輔助電加熱裝置35用于保證反應的穩(wěn)定和可靠。
[0009]實施方案3，在內(nèi)燃機排氣口安裝高溫反應腔5，使用排氣高溫作為高溫能量，固態(tài)反應物容器52內(nèi)的固態(tài)反應物例如煤、生物質(zhì)，與排放的高溫C02氣體反應，生成含CO成分為主的合成氣，電加熱裝置51用于保證反應的穩(wěn)定和可靠，反應后的固態(tài)反應物成為灰燼掉落，在反應腔下部存儲，達到設定容量后可通過固體灰燼出口門55在停機狀態(tài)下清理，同時新的固態(tài)反應物在重力下繼續(xù)接觸電加熱裝置51加熱，持續(xù)產(chǎn)生合成氣燃氣，通過固態(tài)反應物添加門56可以添加新的固態(tài)反應物.固態(tài)反應物容器52的容量根據(jù)固態(tài)反應物類型和添加新原料的時間間隔需求計算。
[0010]合成氣燃氣成分調(diào)節(jié)裝置9由排氣加熱蒸汽發(fā)生加溫器91，管路92、調(diào)節(jié)裝置93、蒸汽噴口 94構(gòu)成，裝置高溫反應腔3和高溫反應腔3均設有高溫水蒸氣噴口 94，由燃氣成分調(diào)節(jié)裝置供應高溫水蒸氣參與高溫反應腔內(nèi)反應物反應生成H2，與生成的CO氣體混合構(gòu)成復合成分合成氣燃氣，調(diào)整調(diào)節(jié)裝置93調(diào)節(jié)蒸汽量，可調(diào)節(jié)H2與CO成分比例，使合成氣燃氣熱值滿足不同熱值要求。
【主權(quán)項】
1.本發(fā)明提供一種利用內(nèi)燃機燃燒后高溫為能量制作合成氣燃氣的方法和裝置，其特征是使用高溫反應腔，在反應腔內(nèi)，以內(nèi)燃機燃燒后的高溫作為能量源，產(chǎn)生高溫，將內(nèi)燃機廢氣中的C02與反應物產(chǎn)生氧化還原反應生成CO，例如與含碳物質(zhì)中的C反應，C02+C(高溫)=2C0，產(chǎn)生CO為主要可燃成份的合成氣的制作方法和裝置。2.在權(quán)利要求1的技術(shù)方案中，包括一種利用內(nèi)燃機氣缸空間作為高溫反應腔，利用內(nèi)燃機燃燒后的高溫，噴入反應腔的液態(tài)反應物例如汽油柴油與內(nèi)燃機燃燒后廢氣中的C02反應，生成以CO氣體為主要可燃成份的合成氣燃氣的方法和裝置，其特征是由內(nèi)燃機氣缸空間、缸內(nèi)噴射器構(gòu)成的裝置，在內(nèi)燃機燃燒后，內(nèi)燃機做功沖程中的適當時機，缸內(nèi)噴射器向氣缸內(nèi)噴入適量反應物，與C02氣體在高溫下反應，生成CO氣體為主要可燃成份的合成氣燃氣。3.在權(quán)利要求1的技術(shù)方案中，包括一種利用安裝在內(nèi)燃機排氣口的高溫反應腔3產(chǎn)生高溫環(huán)境，使液態(tài)反應物30例如輕質(zhì)油、重油等與排氣中的C02反應，生成CO為主要成分的合成氣的裝置，其特征是由高溫反應腔體31、液體加壓栗32、液體噴射閥33、電加熱裝置35、合成氣燃氣成分調(diào)節(jié)裝置9構(gòu)成的合成氣反應生成系統(tǒng)。4.在權(quán)利要求1的技術(shù)方案中，包括一種利用安裝在內(nèi)燃機排氣口的高溫反應腔5產(chǎn)生高溫環(huán)境，使固態(tài)反應物50例如煤、生物質(zhì)等與排氣中的C02反應，生成CO為主要成分的合成氣的裝置，其特征是由高溫反應腔體51、固態(tài)反應物容器52、電加熱裝置53、固體灰燼出口門55、固態(tài)反應物添加門56、合成氣燃氣成分調(diào)節(jié)裝置9構(gòu)成的合成氣生成系統(tǒng)。5.在權(quán)利要求2的技術(shù)方案中，包括一種缸內(nèi)噴射器向氣缸內(nèi)噴入反應物時機的設定，其特征是在內(nèi)燃機做功沖程開始后，活塞從上止點向下運行至1/4行程開始，至下止點之間的范圍內(nèi)，缸內(nèi)噴射器向氣缸內(nèi)噴入反應物質(zhì)的限定。6.在權(quán)利要求2的技術(shù)方案，包括使用本方案生成可燃合成氣使用的反應物，其特征是在高溫下可以與C02產(chǎn)生氧化還原反應生成CO成分的各類反應物質(zhì)，本方案的反應物質(zhì)是指以碳為主要成分構(gòu)成的液態(tài)、固態(tài)含碳物質(zhì)，包括不限于輕質(zhì)燃油、重油、煤、生物質(zhì)等；金屬類物質(zhì)，包括但不限于鐵、鋁、鎂等;多碳化合物。7.在權(quán)利要求2的技術(shù)方案，包括一種合成氣燃氣成分調(diào)節(jié)裝置，向反應腔內(nèi)噴入適量水蒸氣，調(diào)節(jié)合成氣燃氣中CO和H2構(gòu)成比例，適應合成氣燃氣熱值要求，其特征是由排氣加熱蒸汽發(fā)生加溫器91，管路92、調(diào)節(jié)裝置93、蒸汽噴口 94構(gòu)成的裝置。
【文檔編號】F02G5/00GK105883717SQ201510583298
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年9月15日
【發(fā)明人】鐘曉華, 朱晶晶, 唐菲菲, 鐘曉明
【申請人】鐘曉華