[發(fā)明專利]納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備裝置及制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910467070.0
• 申請日: 2019-05-31
• 公開（公告）號: CN110240953B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 宋崇林;呂剛;馬宇乾
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: C10L1/04
• 分類號: C10L1/04;C10L1/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 曹玉平

1.一種納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備裝置，包括氫氣瓶(1)、第一混合器(5)、第二混合器(11)、第一緩沖器(9)、第二緩沖器(17)、油/氣分離器(19)和氫氣處理器(20)；其特征在于：

所述氫氣瓶(1)的出口的管路上設(shè)有氫氣減壓閥(2)和二級壓力調(diào)節(jié)器(3)，所述二級壓力調(diào)節(jié)器(3)的出口通過兩條并聯(lián)管路分別連接至所述第一混合器(5)和第二混合器(11)；

所述第一混合器(5)的頂部設(shè)有進油口，所述第一混合器(5)的側(cè)面設(shè)有進氣口，所述第一混合器(5)的下部設(shè)有出油口，所述第一混合器(5)的容積為1～10L；所述第一混合器(5)內(nèi)自上而下的設(shè)有折流板，所述折流板的數(shù)量為4～8片，每片折流板的高度相同，且高度為該第一混合器(5)內(nèi)徑的60～80％，多塊折流板沿混合器軸線方向等間距交錯安裝，折流板間距＝混合器的內(nèi)部高度÷(折流板數(shù)量+1)；所述出油口與所述進油口的內(nèi)徑相同，為10～20mm；

所述第二混合器(11)的結(jié)構(gòu)、形狀、容積及其中折流板的數(shù)量、布置方式與所述第一混合器(5)的完全一樣；

在所述第二混合器(11)的頂部設(shè)有安全閥(14)和壓力表(15)；

所述第一緩沖器(9)的容積是所述第一混合器(5)容積的1.5～2倍；所述第二緩沖器(17)和第一緩沖器(9)的容積相同；

所述第一混合器(5)的出油口(8)連接至所述第一緩沖器(9)的進口，所述第一緩沖器(9)的出口連接至所述第二混合器(11)的進油口(13)，所述第二混合器(11)的出油口(16)連接至所述第二緩沖器(17)的進口，所述第二緩沖器(17)的出口連接至所述油/氣分離器(19)的進口，在所述第二緩沖器(17)和所述油/氣分離器(19)的連接管路上設(shè)有液體減壓閥(18)，所述油/氣分離器(19)設(shè)有放油口(21)和出氣口，所述油/氣分離器(19)的出氣口連接至所述氫氣處理器(20)；

所述氫氣減壓閥(2)的最大輸出壓力大于3MPa；所述二級壓力調(diào)節(jié)器(3)的壓力調(diào)節(jié)范圍為0～3MPa；所述氫氣處理器(20)的氫氣處理效率為100％。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備裝置，其特征在：所述壓力表(15)的測壓范圍為0～3MPa；所述安全閥(14)的開啟壓力為4MPa，所述液體減壓閥(18)的最低出口壓力為常壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備裝置，其特征在：所述油/氣分離器(19)的容積為第一混合器(5)的容積的2～3倍。

4.一種納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備方法，其特征在于：采用如權(quán)利要求1至3中任一所述納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備裝置，并包括以下步驟：

步驟一、由所述氫氣瓶(1)依次經(jīng)所述氫氣減壓閥(2)、二級壓力調(diào)節(jié)器(3)及第一混合器(5)的進氣口(4)和第二混合器(11)的進氣口(10)分別向第一混合器(5)和第二混合器(11)均以0.5～3MPa范圍內(nèi)、且相同的預(yù)定恒定壓力供應(yīng)氫氣；從第一混合器(5)上的進油口(7)向第一混合器(5)中連續(xù)加入柴油，加油速度為s，s＝(0.1～0.5)×第一混合器(5)的容積/min；

步驟二、加入至第一混合器(5)的柴油與氫氣在第一混合器(5)及其中折流板(6)的作用下強化混合轉(zhuǎn)化成氫氣和氫/柴油溶液的混合物，該氫氣和氫/柴油溶液的混合物經(jīng)第一混合器(5)下部的出油口(8)進入第一緩沖器(9)；

步驟三、第一緩沖器(9)中的所述氫氣和氫/柴油溶液的混合物經(jīng)第二混合器(11)的進油口(13)進入第二混合器(11)；在第二混合器(11)及其中折流板(12)的作用下進一步混合后，經(jīng)第二混合器(11)下部的出油口(16)進入第二緩沖器(17)；

步驟四、在第二緩沖器(17)中穩(wěn)定后的氫氣和氫/柴油溶液的混合物經(jīng)液體減壓閥(18)卸壓后進入在所述油/氣分離器(19)中進行分離，得到氫氣和納米氫氣泡/柴油混合燃料，分離出的氫氣在氫氣處理器(20)中進行無害化處理，分離出的納米氫氣泡/柴油混合燃料經(jīng)所述放油口(21)排出。

5.一種納米氫氣泡/柴油混合燃料的用途，其特征在于：將如權(quán)利要求1至3中任一所述納米氫氣泡/柴油混合燃料連續(xù)式制備裝置，并按照權(quán)利要求4所示制備方法制備得到的納米氫氣泡/柴油混合燃料直接用作柴油機燃料。