CN110316700B - 一种阵列式重整反应器 - Google Patents
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Abstract
一种阵列式重整反应器，属于重整制氢领域。包括并列连接的多个主体；绝缘端内部中空为电离腔，组合式高压电极的主体位于电离腔内，绝缘端一侧开口，开口处安装有出口盖板，放电层通过通电开关连接高压电源，固定端上设有载气入口，载气入口通过载气喷射阀与高压载气瓶相连，燃料通路通过燃料喷射阀连接燃料箱，燃料箱连接集液箱，集液出口通过集液阀与集液泵相连，集液泵连接集液箱，相邻主体的固定端相连，相邻主体之间的接地电极相连。本发明采用非平衡等离子体技术对含氢液态燃料进行重整制氢，重整效率高速度快，此外本发明的绝缘套、组合式高压电极、接地电极均采用了模块化设计，方便使用时的安装、拆卸及维修。
Description
技术领域
本发明涉及重整制氢领域，尤其涉及一种阵列式重整反应器。
背景技术
氢气燃烧清洁，无颗粒、碳氢、一氧化碳等排放；若采用稀薄燃烧技术，氢气燃烧可进一步实现零排放；因此，与汽油、柴油、天然气等传统化石燃料相比，氢气具有成为发动机主要燃料的巨大潜力。
然而，氢气在常温常压下为气态，使用时需采用低温将其液化，或者加压将其压缩为高压高密度的压缩氢气，无论哪种方法，氢气在储运过程中均需储存于高压容器中，这导致了使用成本的增加，并具有安全隐患；而且氢气的爆炸极限宽、燃烧速度快，直接用作发动机燃料时容易发生回火，这些性质导致使用氢气燃料的危险性很高，发动机的工作安全性及可靠性无法保证。
将甲醇、乙醇等含氢液态燃料在一定条件下进行重整反应，可使含氢燃料发生裂解反应，生成富含氢气的可燃气体，这些生成气可直接用作发动机燃料，有效改善发动机的点火及燃烧性能，并降低排放；并且甲醇、乙醇等含氢液态燃料在常温常压条件下为液体，储存及运输十分方便，因此采用在线重整技术将甲醇、乙醇等含氢液态燃料重整为富氢气体并实时供给发动机作为燃料，使得甲醇、乙醇等含氢液态燃料及其重整燃料具有在内燃机、航空发动机等领域使用的巨大潜力。
现有的发动机用甲醇重整制氢的装置采用反应主体内外壳间加有绝热陶瓷棉，在反应主体下盖板上先层叠多层甲醇水蒸发层后，再交替层叠重整反应层和燃烧反应层，热电偶的一端插入中间层的重整反应层中，另一端用温度信号线与电控单元相连；电控单元分别与甲醇泵、甲醇水溶液泵、空气泵、甲醇空气流量控制电磁阀和甲醇水溶液流量控制电磁阀电路相连，甲醇水溶液泵的一端接入甲醇水储存箱，另一端经控制电磁阀接入甲醇水蒸发层，甲醇泵的一端接甲醇储存箱，另一端经控制电磁阀接甲醇水蒸发层，上、下盖板开有多个废气流通孔的方案，这种方案将工作空间隔离为蒸发空间和裂解空间两部分，由于工作空间大，无法保证含氢液态燃料与催化剂、含氢液态燃料与废气充分接触，因此其工作效率和速度较为低下，并且这种方案重量较大，用在车载、机载等领域受到重量的限制，使用不便；此外现有在线重整制氢技术必须使用催化剂，增加了使用成本，而且催化剂在使用中对于不同的使用工况其催化效果不同，在某些工况下易发生催化剂中毒，导致重整反应器失效。
发明内容
为解决现有重整反应器工作效率和速度较低、重量大以及需要使用催化剂的问题，本发明提供了一种阵列式重整反应器。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套、组合式高压电极、出口盖板、集液管和接地电极；所述绝缘套分为固定端和绝缘端，固定端设有与组合式高压电极连接段配合的安装孔，绝缘端内部中空为电离腔，组合式高压电极的主体位于电离腔内，绝缘端一侧开口，开口处安装有出口盖板，集液管一端与绝缘端连接，集液管另一端与固定端上的集液出口连通，绝缘端外壁还环绕有接地电极，组合式高压电极包括放电层和绝缘层，绝缘层位于放电层内部，绝缘层内部设有燃料通路，放电层上设有与燃料通路连通的喷口，放电层通过通电开关连接高压电源，固定端上设有载气入口，载气入口通过载气喷射阀与高压载气瓶相连，燃料通路通过燃料喷射阀连接燃料箱，燃料箱连接集液箱，集液出口通过集液阀与集液泵相连，集液泵连接集液箱，相邻主体的固定端相连，相邻主体之间的接地电极相连。
进一步的，所述接地电极位于固定端一侧，接地电极一端连接在固定端外壁上，集液管的入口处通过固定螺栓B与绝缘端连接，并且集液管的入口与绝缘端上的集液入口相通，集液管的出口处通过固定螺栓A与接地电极一端连接，接地电极一端上设有集液口，集液出口和集液口与集液管连通。
进一步的，所述固定端与放电层通过安装孔螺纹连接，放电层的侧面、绝缘层的侧面与固定端的侧面位于同一平面。
进一步的，所述组合式高压电极还包括与固定端另一侧连接的通电层，通电层与放电层连接，通电层上设有与燃料通路连通的燃料入口、与固定端上的载气入口连通的载气通入口和用于集液出口连通集液阀的集液通出口。
进一步的，所述喷口通过一个孔路与燃料通路连通，喷口的数量为多个。
进一步的，所述喷口通过两个以上的孔路与燃料通路连通，喷口的数量为多个。
进一步的，所述出口盖板一侧设有用于连接绝缘端的固定环槽，相邻主体的出口盖板相连。
进一步的，所述出口盖板两端弯折并与绝缘端外壁接触，弯折的两端与接地电极螺纹连接，出口盖板还设有用于集液管穿过的通孔，接地电极一端设置有贯穿固定端的接头。
进一步的，所述出口盖板上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀连接流量计。
进一步的，相邻主体的载气喷射阀均连接到一个高压载气瓶，相邻主体的燃料喷射阀均连接到一个燃料箱，相邻主体的集液阀均连接到一个集液泵，相邻主体的放电层均连接到一个通电开关。
本发明的有益效果是：采用非平衡等离子体技术对含氢液态燃料进行重整制氢，重整效率高速度快，而且重整反应器结构简单体积小；无需使用催化剂，一方面能够降低成本，另一方面避免了催化剂中毒导致的系统可靠性下降的问题；此外本发明的绝缘套、组合式高压电极、接地电极均采用了模块化设计，方便使用时的安装、拆卸及维修。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构示意图；
图2为本发明实施例2的结构示意图；
图3为本发明实施例3的结构示意图；
图4为本发明实施例4的结构示意图；
图5为本发明实施例5的结构示意图；
图6为本发明实施例6的结构示意图；
图7为本发明实施例7的结构示意图；
图8为本发明实施例8的结构示意图。
图中1.绝缘套，1-1.固定端，1-1-1.载气入口，1-1-2.集液出口，1-2.绝缘端，1-2-1.集液入口，2.组合式高压电极，2-1.放电层，2-2.绝缘层，2-3.燃料通路，2-4.喷口，2-5通电层，3.出口盖板，4.集液管，5.接地电极，5-1.接头，6.电离腔，7.流量计，8.高压载气瓶，9.燃料箱，10.集液箱，11.高压电源，12.集液泵，13.载气喷射阀，14.燃料喷射阀，15.集液阀，16.通电开关，17.出气阀。
具体实施方式
实施例1
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，优选的为三个，所述主体包括由聚四氟乙烯等绝缘材料制成的绝缘套1、组合式高压电极2、由聚四氟乙烯等绝缘材料制成的出口盖板3、集液管4和由紫铜、钨合金、不锈钢等材质制成的接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括由紫铜、钨合金、不锈钢等材质制成的放电层2-1和由聚四氟乙烯等绝缘材料制成的绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连使绝缘套1成为一个整体，相邻主体之间的接地电极5相连为一个整体，载气喷射阀13为电磁阀用以控制载气喷射，燃料喷射阀14为电磁阀用以控制含氢液态燃料的喷射，集液阀15为单向阀结构以控制集液管路的开闭，集液泵12用于制造压差便于将残余液态燃料抽出。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，集液管4的出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述固定端1-1与放电层2-1通过安装孔螺纹连接，放电层2-1的侧面、绝缘层2-2的侧面与固定端1-1的侧面位于同一平面。
所述喷口2-4通过一个孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3一侧设有用于连接绝缘端1-2的固定环槽，相邻主体的出口盖板3相连。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路，出气阀17为单向阀结构，用以控制可燃气体的流量，流量计7用以监控制得的可燃气体流量。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
本实施例采用了高压电极耦合含氢液态燃料通路，一方面液态燃料能够为组合式高压电极降温，另一方面能在电离腔的大范围内实现良好的雾化效果；组合式高压电极耦合了放电层和绝缘层，能在保证放电的同时避免电极腐蚀。
实施例2
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述固定端1-1与放电层2-1通过安装孔螺纹连接，放电层2-1的侧面、绝缘层2-2的侧面与固定端1-1的侧面位于同一平面。
所述喷口2-4为组合式喷孔结构，喷口2-4通过两个及两个以上的孔路与燃料通路2-3连通，该结构能够起到改善雾化的作用，两个孔路呈V型，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3一侧设有用于连接绝缘端1-2的固定环槽，相邻主体的出口盖板3相连。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例3
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述固定端1-1与放电层2-1通过安装孔螺纹连接，放电层2-1的侧面、绝缘层2-2的侧面与固定端1-1的侧面位于同一平面。
所述喷口2-4通过一个孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3两端弯折并与绝缘端1-2外壁接触，弯折的两端与接地电极5螺纹连接，出口盖板3还设有用于集液管4穿过的通孔，接地电极5一端设置有贯穿固定端1-1的接头5-1，接头5-1接地。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例4
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述固定端1-1与放电层2-1通过安装孔螺纹连接，放电层2-1的侧面、绝缘层2-2的侧面与固定端1-1的侧面位于同一平面。
所述喷口2-4通过两个以上的孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3两端弯折并与绝缘端1-2外壁接触，弯折的两端与接地电极5螺纹连接，出口盖板3还设有用于集液管4穿过的通孔，接地电极5一端设置有贯穿固定端1-1的接头5-1。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例5
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述组合式高压电极2还包括与固定端1-1另一侧连接的通电层2-5，通电层2-5与放电层2-1连接，通电层2-5上设有与燃料通路2-3连通的燃料入口、与固定端1-1上的载气入口1-1-1连通的载气通入口和用于集液出口1-1-2连通集液阀15的集液通出口。
所述喷口2-4通过一个孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3一侧设有用于连接绝缘端1-2的固定环槽。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例6
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述组合式高压电极2还包括与固定端1-1另一侧连接的通电层2-5，通电层2-5与放电层2-1连接，通电层2-5上设有与燃料通路2-3连通的燃料入口、与固定端1-1上的载气入口1-1-1连通的载气通入口和用于集液出口1-1-2连通集液阀15的集液通出口。
所述喷口2-4通过两个以上的孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3一侧设有用于连接绝缘端1-2的固定环槽。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例7
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述组合式高压电极2还包括与固定端1-1另一侧连接的通电层2-5，通电层2-5与放电层2-1连接，通电层2-5上设有与燃料通路2-3连通的燃料入口、与固定端1-1上的载气入口1-1-1连通的载气通入口和用于集液出口1-1-2连通集液阀15的集液通出口。
所述喷口2-4通过一个孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3两端弯折并与绝缘端1-2外壁接触，弯折的两端与接地电极5螺纹连接，出口盖板3还设有用于集液管4穿过的通孔，接地电极5一端设置有贯穿固定端1-1的接头5-1。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例8
一种阵列式重整反应器，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套1、组合式高压电极2、出口盖板3、集液管4和接地电极5；所述绝缘套1分为固定端1-1和绝缘端1-2，固定端1-1设有与组合式高压电极2连接段配合的安装孔，绝缘端1-2内部中空为电离腔6，组合式高压电极2的主体位于电离腔6内，绝缘端1-2一侧开口，开口处安装有出口盖板3，集液管4一端与绝缘端1-2连接，集液管4另一端与固定端1-1上的集液出口1-1-2连通，绝缘端1-2外壁还环绕有接地电极5，组合式高压电极2包括放电层2-1和绝缘层2-2，绝缘层2-2位于放电层2-1内部，绝缘层2-2内部设有燃料通路2-3，放电层2-1上设有与燃料通路2-3连通的喷口2-4，燃料通路2-3与燃料喷射阀14相连，放电层2-1通过通电开关16连接高压电源11，固定端1-1上设有载气入口1-1-1，载气入口1-1-1通过载气喷射阀13与高压载气瓶8相连，燃料通路2-3通过燃料喷射阀14连接燃料箱9，燃料箱9连接集液箱10，集液出口1-1-2通过集液阀15与集液泵12相连，集液泵12连接集液箱10，相邻主体的固定端1-1相连，相邻主体之间的接地电极5相连。
所述接地电极5位于固定端1-1一侧，接地电极5一端连接在固定端1-1外壁上，集液管4的入口处通过固定螺栓B与绝缘端1-2连接，并且集液管4的入口与绝缘端1-2上的集液入口1-2-1相通，出口处通过固定螺栓A与接地电极5一端连接，接地电极5一端上设有集液口，集液出口1-1-2和集液口与集液管4连通。
所述组合式高压电极2还包括与固定端1-1另一侧连接的通电层2-5，通电层2-5与放电层2-1连接，通电层2-5上设有与燃料通路2-3连通的燃料入口、与固定端1-1上的载气入口1-1-1连通的载气通入口和用于集液出口1-1-2连通集液阀15的集液通出口。
所述喷口2-4通过两个以上的孔路与燃料通路2-3连通，喷口2-4的数量为多个，孔路及喷口2-4对称分布在燃料通路2-3两侧。
所述出口盖板3两端弯折并与绝缘端1-2外壁接触，弯折的两端与接地电极5螺纹连接，出口盖板3还设有用于集液管4穿过的通孔，接地电极5一端设置有贯穿固定端1-1的接头5-1。
所述出口盖板3上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀17连接流量计7，相邻主体的流量计7连接到一个管路。
相邻主体的载气喷射阀13均连接到一个高压载气瓶8，相邻主体的燃料喷射阀14均连接到一个燃料箱9，相邻主体的集液阀15均连接到一个集液泵12，相邻主体的放电层2-1均连接到一个通电开关16。
实施例9
本实施例提供了一种阵列式重整反应器的控制方法，包括以下步骤：
S1：ECU向高压电源11发出指令，高压电源11开始为组合式高压电极2供电；组合式高压电极2、出口盖板3与绝缘套1围成的电离腔6内形成电场；
S2：ECU向燃料喷射阀14发出指令，燃料喷射阀14打开，液态燃料开始喷射，同时ECU向载气喷射阀13发出指令，载气喷射阀13打开，高压载气开始喷射，液态燃料经燃料通路2-3及喷口2-4进入电离腔6，高压载气经载气入口1-1-1进入电离腔6，液态燃料与高压载气在电离腔6内混合形成气液混合气，气液混合气向左流动并通过电场，气液混合气在电场中被电离进而发生反应，生成含有H2、CO的可燃气体，加入载气的作用是增加含氢液态燃料的雾化效果，优选的载气采用氮气；
S3：ECU控制出气阀17打开，可燃气体经重整气出口流出，供给发动机及其他应用场合；
S4：出气阀17一侧的流量计7测量可燃气体流量，当流量满足要求时，ECU控制燃料喷射阀14关闭，此时载气喷射阀13继续喷射高压载气，将电离腔6内剩余的可燃气体推出重整气出口；
S5：时间t1后，ECU控制出气阀17关闭，同时ECU控制载气喷射阀13关闭；ECU向高压电源11发出指令，高压电源11断电，电离腔6内的电场消失；
S6：ECU向集液阀15和集液泵12发出指令，集液阀15打开，随后集液泵12开始工作，电离腔6内的残余液态燃料从集液管4流至集液箱10，经过时间t2后，ECU控制集液阀15和集液泵12关闭。
所述步骤S1具体为：ECU向高压电源11及通电开关16发出指令，通电开关16打开，高压电源11开始为组合式高压电极2的放电层2-1供电；放电层2-1、出口盖板3与绝缘套1围成的电离腔6内形成电场。
所述步骤S2具体为：ECU向燃料喷射阀14发出指令，燃料喷射阀14打开，燃料箱9内的液态燃料经过燃料喷射阀14和燃料通路2-3并由喷口2-4喷射进入电离腔6，同时ECU向载气喷射阀13发出指令，载气喷射阀13打开，高压载气瓶8内的高压载气从绝缘套1的固定端1-1上设置的载气入口1-1-1喷射进入电离腔6，液态燃料与高压载气在电离腔6内混合，并在电场作用下生成可燃气体。
实施例10
本实施例提供了另一种阵列式重整反应器的控制方法，包括以下步骤：
S1：ECU向高压电源11发出指令，高压电源11开始为组合式高压电极2供电；组合式高压电极2、出口盖板3与绝缘套1围成的电离腔6内形成电场；
S2：ECU向燃料喷射阀14发出指令，燃料喷射阀14打开，燃料开始喷射，同时ECU向载气喷射阀13发出指令，载气喷射阀13打开，载气开始喷射，燃料经燃料通路2-3及喷口2-4进入电离腔6，载气经载气入口1-1-1进入电离腔6，燃料与载气在电离腔6内混合，并在电场作用下生成可燃气体；
S3：ECU控制出气阀17打开，可燃气体经重整气出口流出；
S4：出气阀17一侧的流量计7测量可燃气体流量，当流量满足要求时，ECU控制燃料喷射阀14关闭，此时载气喷射阀13继续喷射载气，将电离腔6内剩余的可燃气体推出重整气出口；
S5：时间t1后，ECU控制出气阀17关闭，同时ECU控制载气喷射阀13关闭；ECU向高压电源11发出指令，高压电源11断电，电离腔6内的电场消失；
S6：ECU向集液阀15和集液泵12发出指令，集液阀15打开，随后集液泵12开始工作，电离腔6内的残余燃料从集液管4流至集液箱10，经过时间t2后，ECU控制集液阀15和集液泵12关闭。
所述步骤S1具体为：ECU向高压电源11及通电开关16发出指令，通电开关16打开，高压电源11开始为组合式高压电极2的通电层2-5供电，通电层2-5与放电层2-1相连，通电层2-5位于固定端1-1一侧；放电层2-1、出口盖板3与绝缘套1围成的电离腔6内形成电场。
所述步骤S2具体为：ECU向燃料喷射阀14发出指令，燃料喷射阀14打开，燃料箱9内的燃料经过燃料喷射阀14和燃料通路2-3并由喷口2-4喷射进入电离腔6，同时ECU向载气喷射阀13发出指令，载气喷射阀13打开，高压载气瓶8内的载气从绝缘套1的固定端1-1上设置的载气入口1-1-1喷射进入电离腔6，燃料与载气在电离腔6内混合，并在电场作用下生成可燃气体。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种阵列式重整反应器，其特征在于，包括并列连接的多个主体，所述主体包括绝缘套(1)、组合式高压电极(2)、出口盖板(3)、集液管(4)和接地电极(5)；所述绝缘套(1)分为固定端(1-1)和绝缘端(1-2)，固定端(1-1)设有与组合式高压电极(2)连接段配合的安装孔，绝缘端(1-2)内部中空为电离腔(6)，组合式高压电极(2)的主体位于电离腔(6)内，绝缘端(1-2)一侧开口，开口处安装有出口盖板(3)，集液管(4)一端与绝缘端(1-2)连接，集液管(4)另一端与固定端(1-1)上的集液出口(1-1-2)连通，绝缘端(1-2)外壁还环绕有接地电极(5)，组合式高压电极(2)包括放电层(2-1)和绝缘层(2-2)，绝缘层(2-2)位于放电层(2-1)内部，绝缘层(2-2)内部设有燃料通路(2-3)，放电层(2-1)上设有与燃料通路(2-3)连通的喷口(2-4)，放电层(2-1)通过通电开关(16)连接高压电源(11)，固定端(1-1)上设有载气入口(1-1-1)，载气入口(1-1-1)通过载气喷射阀(13)与高压载气瓶(8)相连，燃料通路(2-3)通过燃料喷射阀(14)连接燃料箱(9)，燃料箱(9)连接集液箱(10)，集液出口(1-1-2)通过集液阀(15)与集液泵(12)相连，集液泵(12)连接集液箱(10)，相邻主体的固定端(1-1)相连，相邻主体之间的接地电极(5)相连。
2.根据权利要求1所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述接地电极(5)位于固定端(1-1)一侧，接地电极(5)一端连接在固定端(1-1)外壁上，集液管(4)的入口处通过固定螺栓B与绝缘端(1-2)连接，并且集液管(4)的入口与绝缘端(1-2)上的集液入口(1-2-1)相通，集液管(4)的出口处通过固定螺栓A与接地电极(5)一端连接，接地电极(5)一端上设有集液口，集液出口(1-1-2)和集液口与集液管(4)连通。
3.根据权利要求2所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述固定端(1-1)与放电层(2-1)通过安装孔螺纹连接，放电层(2-1)的侧面、绝缘层(2-2)的侧面与固定端(1-1)的侧面位于同一平面。
4.根据权利要求2所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述组合式高压电极(2)还包括与固定端(1-1)另一侧连接的通电层(2-5)，通电层(2-5)与放电层(2-1)连接，通电层(2-5)上设有与燃料通路(2-3)连通的燃料入口、与固定端(1-1)上的载气入口(1-1-1)连通的载气通入口和用于集液出口(1-1-2)连通集液阀(15)的集液通出口。
5.根据权利要求1所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述喷口(2-4)通过一个孔路与燃料通路(2-3)连通，喷口(2-4)的数量为多个。
6.根据权利要求1所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述喷口(2-4)通过两个以上的孔路与燃料通路(2-3)连通，喷口(2-4)的数量为多个。
7.根据权利要求1所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述出口盖板(3)一侧设有用于连接绝缘端(1-2)的固定环槽，相邻主体的出口盖板(3)相连。
8.根据权利要求1所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述出口盖板(3)两端弯折并与绝缘端(1-2)外壁接触，弯折的两端与接地电极(5)螺纹连接，出口盖板(3)还设有用于集液管(4)穿过的通孔，接地电极(5)一端设置有贯穿固定端(1-1)的接头(5-1)。
9.根据权利要求7或8所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述出口盖板(3)上设有重整气出口，重整气出口通过出气阀(17)连接流量计(7)。
10.根据权利要求1所述的一种阵列式重整反应器，其特征在于，所述相邻主体的载气喷射阀(13)均连接到一个高压载气瓶(8)，相邻主体的燃料喷射阀(14)均连接到一个燃料箱(9)，相邻主体的集液阀(15)均连接到一个集液泵(12)，相邻主体的放电层(2-1)均连接到一个通电开关(16)。
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