催化装置及裂解器制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种催化装置及裂解器，属于尾气处理技术领域，该催化装置包括载体、涂层和催化活性物料，载体内设置若干用以通过烟气的催化通道，涂层涂覆在催化通道的内壁，涂层用以使催化活性物料附着于催化通道的内壁；具有结构简单、强度高、体积小、催化效率高的特点；该裂解器包括外壳、换向组件、烟气管道、甲醇气过热器、甲醇气通道以及上述的催化装置，从而能够利用尾气对甲醇催化裂解为富氢气体以供内燃机使用。

Catalytic device and cracker

The utility model provides a catalytic device and a cracker, which belongs to the technical field of tail gas treatment. The catalytic device comprises a carrier, a coating and a catalytic active material. Several catalytic channels are arranged in the carrier for passing through the flue gas, and the coating is coated on the inner wall of the catalytic channel. The coating is used to make the catalytic active material adhere to the inner wall of the catalytic channel. The catalyst device has simple structure, high strength and body. The cracker includes shell, reversing module, flue gas pipeline, methanol gas superheater, methanol gas channel and the above-mentioned catalytic device, so that the exhaust gas can be used for catalytic cracking of methanol to hydrogen-rich gas for internal combustion engine.

【技术实现步骤摘要】
催化装置及裂解器
本技术涉及尾气处理
，具体涉及一种催化装置及裂解器。
技术介绍
醇氢技术充分利用发动机尾气余热，通过吸收尾气的热量，将甲醇裂解为氢气和一氧化碳裂解气(统称为富氢气体)，再把富氢气体与甲醇混合燃烧。醇氢技术具有经济性好，排放污染少的特点。现有的车用裂解器(见专利201410176132.X，移动式甲醇裂解装置)的裂解床为管道式，催化剂装填在管道中，尾气从外部对管道加热，这种车用裂解器使用的催化剂为填充在管道中的颗粒状的催化剂，对于车载使用，存在以下问题：1、催化剂的强度问题裂解制氢中的催化剂是关键，催化剂的强度则是重要指标之一，在车上使用，道路颠簸，现有工业催化剂中使用的颗粒状催化剂强度均不能满足车载要求；2.使用空间尺寸狭小问题车载裂解器受空间形状的限制，在同等制气量下，必须做到体积小重量轻，工业用催化剂不能解决体积小的问题；3.解决裂解温度不稳定问题车载裂解制氢，温度是必备条件，如何有效的提供裂解温度并达到最佳热交换，使裂解器稳定的产氢并达到最大产氢效率是重要的课题。使用工业催化剂，裂解器的体积较大，温度控制困难，温度不稳定。
技术实现思路
本技术的第一目的在于提供一种催化装置，该催化装置可以解决现有催化剂的上述不足，具有结构简单、强度高、体积小、催化效率高的特点。本技术的第二目的在于提供一种裂解器，该裂解器具有上述的催化装置，从而能够利用尾气对甲醇催化裂解为富氢气体以供内燃机使用。基于上述第一目的，本技术提供的催化装置，包括：载体、涂层和催化活性物料，所述载体内设置若干用以通过烟气的催化通道，所述涂层涂覆在所述催化通道的内壁，所述涂层用以使催化活性物料附着于所述催化通道的内壁。进一步的，所述载体的外形为柱状，沿所述载体的径向方向的截面为环形。进一步的，所述催化通道设置为多边形。进一步的，若干所述催化通道的轴线相平行。基于上述第二目的，本技术提供的一种裂解器，包括外壳、换向组件、烟气管道、甲醇气过热器、甲醇气通道以及如上所述的催化装置；所述外壳的两端部分别设置有进气口和排气口，所述换向组件设置在所述外壳内靠近所述进气口的位置，所述换向组件具有能够切换开闭状态以使进气口与外壳内部连通的第一通道和第二通道；所述催化装置设置在所述外壳内部，所述催化装置靠近所述进气口的一端具有甲醇气分配腔，靠近排气口的一端具有裂解气排放腔，所述甲醇气分配腔分别连通所述催化装置的催化通道的进气端和甲醇气过热器，所述甲醇气过热器位于所述换向组件和所述甲醇气分配腔之间，所述甲醇气过热器内部具有用以连通甲醇气通道和所述甲醇气分配腔的第一气体通道，所述烟气管道设置在所述催化装置的内部环状通道中，并且所述烟气管道的进气端与所述换向组件的第一进气口连通，所述烟气管道的出气端与所述外壳的排气口连通，所述甲醇气通道环绕设置在所述烟气管道的外壁，并且所述甲醇气通道的进气端设置在靠近所述排气口一侧，所述甲醇气通道的出气端与所述甲醇气过热器的第一气体通道连通。进一步的，所述甲醇气过热器内还设置至少一个用以通过并加热烟气的第二气体通道，并且所述第二气体通道与所述第一气体通道相隔离。进一步的，还包括甲醇预热器，所述甲醇预热器设置在所述外壳的排气口和所述裂解气排放腔之间，所述甲醇预热器与所述甲醇气通道的进气端相连通。进一步的，还包括沿所述外壳轴向方向延伸的折流板，所述折流板设置在所述催化装置外壁与所述外壳之间。进一步的，还包括裂解气输出管道和甲醇输入管道，所述裂解气输出管道与所述裂解气排放腔连通，所述甲醇输入管道与所述甲醇预热器的连通，所述甲醇输入管道和所述裂解气输出管道上设置用以控制通断的电控阀门。进一步的，还包括控制器以及至少一个用以检测所述外壳内温度值的温度传感器，所述温度传感器用以输出温度信号至所述控制器，所述控制器根据所述温度信号输出控制指令以控制电控阀门的开启或关闭。采用上述技术方案，本技术提供的催化装置的技术效果有：相对与传统的裂解床式的催化剂，本催化装置改为整体式结构，即利用载体上设置的若干催化通道内与涂层结合催化活性物料对气体进行催化裂解(甲醇气体)，整体结构强度高，避免了在车辆震动时传动的颗粒状的催化剂的互相摩擦和挤压，解决了强度的问题。同时，裂解气的通道由管道式改为微孔式若干催化通道后，由于表面积增加，同样产氢的条件下，催化剂的体积壳体变小，解决在车辆安装空间受限制的问题。另外，由于若干催化通道使比表面积大大增加，可以提高催化效率，提高甲醇气体的产氢效率。本技术提供的裂解器的技术效果有：该裂解器用以对车辆的尾气热量进行合理运用，对上述实施例一中的催化装置加热到催化工作温度，从而利用催化装置对甲醇气体进行催化裂解，使其转化为富氢气体以供内燃机使用。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例一提供的催化装置的结构示意图；图2是图1的侧视图；图3是本技术实施例二提供的裂解器的外观结构示意图；图4是本技术实施例二提供的裂解器的内部结构示意图；图5是本技术实施例二提供的裂解器中，甲醇气通道与烟气管道的连接示意图；图6是本技术实施例二提供的裂解器中，换向组件的结构示意图。附图标记：10-载体；11-催化通道；12-甲醇气分配腔；13-裂解气排放腔；20-外壳；21-进气口；22-排气口；23-折流板；30-换向组件；31-驱动元件；32-腔体；33-可调挡板；34-第一通道；35-第二通道；36-第三通道；40-烟气管道；50-甲醇气过热器；51-第一气体通道；52-第二气体通道；60-甲醇气通道；70-甲醇预热器；80-裂解气输出管道；81-甲醇输入管道；90-温度传感器。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。实施例一请参照图1至图2所示，本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种催化装置，其特征在于，包括载体、涂层和催化活性物料，所述载体内设置若干用以通过烟气的催化通道，所述涂层涂覆在所述催化通道的内壁，所述涂层用以使催化活性物料附着于所述催化通道的内壁。

【技术特征摘要】
1.一种催化装置，其特征在于，包括载体、涂层和催化活性物料，所述载体内设置若干用以通过烟气的催化通道，所述涂层涂覆在所述催化通道的内壁，所述涂层用以使催化活性物料附着于所述催化通道的内壁。2.根据权利要求1所述的催化装置，其特征在于，所述载体的外形为柱状，沿所述载体的径向方向的截面为环形。3.根据权利要求1所述的催化装置，其特征在于，所述催化通道设置为多边形。4.根据权利要求1所述的催化装置，其特征在于，若干所述催化通道的轴线相平行。5.一种裂解器，其特征在于，包括外壳、换向组件、烟气管道、甲醇气过热器、甲醇气通道以及权利要求2-4任意一项所述的催化装置；所述外壳的两端部分别设置有进气口和排气口，所述换向组件设置在所述外壳内靠近所述进气口的位置，所述换向组件具有能够切换开闭状态以使进气口与外壳内部连通的第一通道和第二通道；所述催化装置设置在所述外壳内部，所述催化装置靠近所述进气口的一端具有甲醇气分配腔，靠近排气口的一端具有裂解气排放腔，所述甲醇气分配腔分别连通所述催化装置的催化通道的进气端和甲醇气过热器，所述甲醇气过热器位于所述换向组件和所述甲醇气分配腔之间，所述甲醇气过热器内部具有用以连通甲醇气通道和所述甲醇气分配腔的第一气体通道，所述烟气管道设置在所述催化装置的内部环状通道中，并且所述烟气管道的进气...

【专利技术属性】
技术研发人员：李书福，翟根茂，郭伟彰，李子京，李嘉，姚军，
申请(专利权)人：宁波吉宏醇氢动力技术有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33