内燃机的燃料再生系统.pdf

1、(10)申请公布号 CN 102865165 A(43)申请公布日 2013.01.09CN102865165A*CN102865165A*(21)申请号 201110192173.4(22)申请日 2011.07.05F02M 25/12(2006.01)F01N 5/02(2006.01)F01N 3/10(2006.01)F02B 63/04(2006.01)(71)申请人鹏发股份有限公司地址中国台湾台北市申请人碧达科技有限公司(72)发明人纪大任 纪瑞麟(74)专利代理机构北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006代理人梁挥 张燕华(54) 发明名称内燃机的燃料再生系统(57) 摘要

2、一种内燃机的燃料再生系统，包含一气体通道、一分子粒径筛选单元、一电解单元与一反应装置。气体通道连通于一内燃机。分子粒径筛选单元连通于气体通道，并具有一二氧化碳分子筛，藉以将一二氧化碳气体与一水蒸气分离出。电解单元连通于分子粒径筛选单元，以将水蒸气冷却生成的一液态水电解成一氢气与一氧气。反应装置包含一第一反应单元，其连通于电解单元与分子粒径筛选单元，以将氢气与二氧化碳气体进行一甲醇合成反应而合成出再生燃料的一甲醇。其中，气体通道经过反应装置以提供热能。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书8页 附图6页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 8

3、页 附图 6 页1/1页21.一种内燃机的燃料再生系统，用以将一内燃机运作时所产生的一高温废气生成至少一再生燃料，该高温废气至少包含一二氧化碳气体与一水蒸气，其特征在于，该燃料再生系统包含：一气体通道，连通于该内燃机；一分子粒径筛选单元，连通于该气体通道，且该分子粒径筛选单元具有一二氧化碳分子筛，藉以将该二氧化碳气体与该水蒸气分离；一电解单元，连通于该分子粒径筛选单元，藉以在该水蒸气冷却为一液态水后，将该液态水电解生成一氢气与一氧气；以及一反应装置，包含一第一反应单元，该第一反应单元连通于该电解单元与该分子粒径筛选单元，并将该氢气与该二氧化碳气体进行一甲醇合成反应而合成出该再生燃料所包含的一甲

4、醇；其中，该气体通道经过该反应装置，使该高温废气与该反应装置进行热交换，藉以使该反应装置获得进行合成反应所需的热能。2.根据权利要求1所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在于，该燃料再生系统还包含一转换单元，其设置于该气体通道与该内燃机之间，并连通该气体通道与该内燃机，用以将该高温废气的一氧化碳气体、氮氧化物以及燃烧不完全的碳氢化合物气体进行氧化还原反应，藉以提高该二氧化碳气体、一氮气以及该水蒸气在该高温废气中的比例。3.根据权利要求2所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在于，该分子粒径筛选单元还具有一氮气分子筛，该氮气分子筛用以分离出该氮气。4.根据权利要求3所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在

5、于，该反应装置还包含一第二反应单元，该第二反应单元连通于该电解单元与该分子粒径筛选单元，并将该氮气以及该氢气进行一氨气合成反应而合成出该再生燃料所包含的一氨气燃料。5.根据权利要求1项所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在于，还包含一气体分离单元，连通于该内燃机与该反应装置，用以将空气中的一常温氮气与一常温氧气分离，并将该常温氧气传送至该内燃机。6.根据权利要求5所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在于，该反应装置还包含一第二反应单元，该第二反应单元连通于该气体分离单元以及该电解单元，并将该常温氮气以及该氢气进行一氨气合成反应而合成出该再生燃料所包含的一氨气燃料。7.根据权利要求1所述的内燃机的燃

6、料再生系统，其特征在于，该反应装置还包含一第三反应单元，该第三反应单元连通于该分子粒径筛选单元，并将该二氧化碳气体以及该水蒸气进行一甲烷合成反应而合成出该再生燃料所包含的一甲烷燃料。8.根据权利要求1所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在于，该反应装置还包含一第四反应单元，该第四反应单元连通于该电解单元与该分子粒径筛选单元，并将该氢气与该二氧化碳气体进行一二甲醚合成反应而合成出该再生燃料所包含的一二甲醚。9.根据权利要求1所述的内燃机的燃料再生系统，其特征在于，该燃料再生系统还包含一发电单元，该发电单元电性连结于该电解单元，藉以提供该电解单元电解时所需的电力。10.根据权利要求9所述的内燃机的燃

7、料再生系统，其特征在于，该内燃机传动连结于该发电单元，藉以使该发电单元将该内燃机的动力转换成电力。权 利 要 求 书CN 102865165 A1/8页3内燃机的燃料再生系统技术领域0001 本发明涉及一种内燃机的燃料再生系统，特别涉及一种应用于陆路交通工具的内燃机的燃料再生系统。背景技术0002 自1859年挖掘石油以及自1876年德国人奥图(Nikolaus Otto)改善内燃机后，石油与内燃机迅速成为人类交通与发电的标准配备，且因为石油能量密度高且运输方便，成为交通、工业化学原料与发电的主要能源，进而带动全球经济的快速成长。0003 自工业革命以来，由于人类大量使用石化燃料而造成二氧化碳

8、的排放量急剧增加，造成全球性的温室气体效应，使地球暖化温度上升而气候异常，威胁人类健康与生存。特别是内燃机在使用石化燃料燃烧转换能量时，会造成废气废热的排放，而废气中含有一氧化碳(CO)、燃烧不完全的碳氢化合物(HC)、可致癌的氮氧化物(NOx)与硫氧化物(SOx)，以及碳烟微粒(PM)等有害气体。且由于有害气体是以热气的方式排入大气中，会产生严重的热岛效应，进而加剧城市的高温化。0004 根据美国环境保护机构(Environmental Protection Agency，EPA)分析，石化燃料与二氧化碳排放中，石化发电的排放约占35，以石化燃料做为交通的排放约占27，工业排放约占20，民生

9、与家庭排放约占11，农业污染排放约占7。其中发电、交通与工业排放共占80以上的排放量，而用于交通的石化燃料排放中，小型汽机车约占58，公交车与货车约占17，铁路交通约占2，船舶约占5，空中交通约占10等。其中，陆路交通共占了80以上的排放。因此，石化燃料与内燃机所造成的污染极需解决。0005 而以石化燃料做为能源的内燃机技术，有着严重的效率盲点。以汽油为例，汽油经由内燃机的进气、压缩、动力以及排气的行程作业后，会将化学能转变成机械能来供负载与交通运行，其中汽车怠速时的运转约消耗17.2的化学能，而转换成CO、CO2、NOx、SOx以及PM等废气与废热约消耗达62.4的化学能，且内燃机消耗18.

10、2的化学能转换为机械能，以供应周边、雨刷、音响、空调以及发电机，内燃机至变速箱的传动消耗约5.6的化学能。然而，实际应用到交通传动的化学能仅为12.6，且12.6的化学能更消耗在风阻、煞车以及滚动阻力等，因此可得知100的石化燃料中，仅转换约12.6的化学能于传动上，而高达62.4的化学能转换成废气与废热排放，造成石化能源消耗与污染环境。0006 随着中国与印度的经济成长，石化燃料与内燃机为主的汽机车持有与使用率快速成长，加重能源消耗与污染排放，因此全球的科学家均致力于石化燃料与内燃机的改进，以寻求更佳的交通发动与能源替代方案，如无碳排放的氢燃料汽车或加电的电动车等，但氢氨燃料的制造生产运输储

11、存均需大量的能源，而所谓无污染的电动车，实际上需使用大量的电力，而其电力均需来自使用石化燃料的发电厂，因此电动车的污染全部转嫁到石化燃料的发电厂，也因而使温室气体的排放总量完全没有减少。0007 根据美国能源局(DOE)的统计，工业与交通工具的废热排放的热能为7x1015BTU，若回收其中20的废热能即高达1.4x1015BTU(为美国风力发电的6年产能)，因此利用个说 明 书CN 102865165 A2/8页4人的交通工具(内燃机车辆)即可参与降低二氧化碳等温室气体的排放。0008 有鉴于此，本案发明开发出一种内燃机的燃料再生系统，使内燃机运作后所排放出的废气与废热可转化为有用的能源，藉以

12、减少使用内燃机的所带来的污染以及石化能源的消耗。发明内容0009 本发明所欲解决的技术问题与目的：0010 综观以上所述，在现有技术中，以石化燃料做为能源的内燃机技术，应用在汽机车等交通工具上时，实际用于传动的能量过低，而大部分的能量是转变为废热与废气，因此会造成石化能源的消耗以及环境的污染。0011 为了解决上述问题，本发明提供一种内燃机的燃料再生系统，其是利用分子粒径筛选单元分离出高温废气中的二氧化碳气体以及水蒸气，然后再将水蒸气冷却生成的液体水电解成氢气与氧气，最后再利用反应装置来将二氧化碳气体与氢气进行反应合成出再生燃料的甲醇；其中，反应装置是利用高温废气来预热，藉以使内燃机所产生的废

13、气与废热能再生为有用的能源，进而降低废气的排放量，减少对环境的污染。0012 本发明解决问题的技术手段：0013 本发明为解决现有技术的问题所采用的技术手段是提供一种内燃机的燃料再生系统，是用以将一内燃机运作时所产生的一高温废气转换成再生燃料，其燃料再生系统包含一气体通道、一分子粒径筛选单元、一电解单元以及一反应装置。0014 气体通道是连通于一内燃机，分子粒径筛选单元是连通于气体通道，藉以使内燃机运作后所产生的高温废气通过气体通道传送到分子粒径筛选单元。分子粒径筛选单元具有一二氧化碳分子筛，其是用来将二氧化碳气体自高温废气中分离出。电解单元是连通于分子粒径筛选单元，藉以将水蒸气冷却后所生成的

14、一液态水电解成氢气与氧气。较佳者，电解单元与分子粒径筛选单元之间还设有一水箱，连通于电解单元与分子粒径筛选单元，藉以在分子粒径筛选单元所分离出的水蒸气冷却为一液态水后，将液态水储存。0015 反应装置包含一第一反应单元，第一反应单元是连通于电解单元与分子粒径筛选单元，并将电解单元电解出的氢气与分子粒径筛选单元分离出的二氧化碳气体进行一甲醇合成反应而合成出再生燃料中的一甲醇。其中，气体通道是经过反应装置，使高温废气与反应装置进行热交换，藉以使反应装置获得进行合成反应所需的热能。0016 在本发明较佳实施例中，燃料再生系统还包含一转换单元，其是设置于气体通道与内燃机之间，并连通气体通道与内燃机，用

15、以将高温废气的一氧化碳气体、氮氧化物以及燃烧不完全的碳氢化合物气体进行氧化还原反应，藉以提高二氧化碳气体、一氮气以及水蒸气在高温废气中的比例。0017 较佳者，转换单元为一三元触媒转换器(Three-Way Catalytic converter TWC)。分子粒径筛选单元还具有一用以分离出氮气的氮气分子筛。此外，反应装置还包含一第二反应单元，其是连通于电解单元与分子粒径筛选单元，并将氮气以及氢气进行一氨气合成反应而合成出再生燃料所包含的一氨气燃料。0018 在本发明另一较佳实施例中，燃料再生系统还包含一气体分离单元，其是连通于内燃机与反应装置，用以将空气中的一常温氮气与一常温氧气分离，并将常

16、温氧气传送至说 明 书CN 102865165 A3/8页5内燃机。较佳者，反应装置还包含一第二反应单元，其是连通于气体分离单元以及电解单元，并将常温氮气以及氢气进行一氨气合成反应而合成出再生燃料所包含的一氨气燃料。0019 在本发明较佳实施例中，反应装置还包含一第三反应单元，其是连通于分子粒径筛选单元，并将二氧化碳气体以及水蒸气进行一甲烷合成反应而合成出再生燃料所包含的一甲烷燃料。0020 在本发明较佳实施例中，反应装置还包含一第四反应单元，其是连通于电解单元与分子粒径筛选单元，并将氢气与二氧化碳气体进行一二甲醚合成反应而合成出再生燃料所包含的一二甲醚。0021 在本发明较佳实施例中，燃料再

17、生系统还包含一发电单元，其是电性连结于电解单元，藉以提供电解单元电解时所需的电力。较佳者，内燃机是传动连结于发电单元，藉以使发电单元将内燃机的动力转换成电力。0022 本发明对照现有技术的功效：0023 从以上述可知，由于在本发明所提供的一种内燃机的燃料再生系统中，是利用分子粒径筛选单元将高温废气中的二氧化碳气体与水蒸气等气体分离出来，而水蒸气冷却为液态水后，可经由电解单元电解为氢气与氧气；因此，反应装置即可利用高温废气的热量将二氧化碳气体与氢气进行合成反应而合成出再生燃料的甲醇。0024 以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。附图说明0025 图1显示本发明较

18、佳实施例的燃料再生系统示意图；0026 图2显示本发明较佳实施例的反应装置示意图；0027 图3显示本发明较佳实施例的分子粒径筛选单元示意图；0028 图4显示本发明另一较佳实施例的燃料再生系统示意图；0029 图5显示本发明较佳实施例的反应装置立体示意图；以及0030 图6显示本发明较佳实施例的反应装置分解示意图。0031 其中，附图标记0032 100、100 燃料再生系统0033 200 内燃机0034 1、1 气体通道0035 2、2 分子粒径筛选单元0036 21 二氧化碳分子筛0037 22 氮气分子筛0038 3 电解单元0039 4、4 反应装置0040 41、41 第一反应单

19、元0041 411 第一通道0042 412 第一反应槽0043 42、42 第二反应单元0044 421 第二通道说 明 书CN 102865165 A4/8页60045 422 第二反应槽0046 43、43 第三反应单元0047 431 第三通道0048 432 第三反应槽0049 44、44 第四反应单元0050 441 第四通道0051 442 第四反应槽0052 45 密合单元0053 5 转换单元0054 6 水箱0055 7 气体分离单元0056 8 发电单元0057 81 发电机0058 82 交直流转换器0059 9 储存槽0060 W1、W2、W3、W3、W4、W5、W7

20、、W6、W8、W9管路0061 W11、W12、W13、W21、W22、W23 分支管路具体实施方式0062 下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：0063 本发明所提供的内燃机的燃料再生系统，可广泛运用于各种使用汽油或柴油作为内燃机燃料的车辆，而将燃料自内燃机燃烧后的废气与废热作进一步的处理。由于燃料再生系统的组合方式不胜枚举，故在此不再一一赘述，仅列举其中多个较佳实施例来加以具体说明。0064 请参阅图1至图3，图1显示本发明较佳实施例的燃料再生系统示意图；图2显示本发明较佳实施例的反应装置示意图；图3显示本发明较佳实施例的分子粒径筛选单元示意图。如图所示，一种内燃机的燃料

21、再生系统100，系将一内燃机200运作时所产生的一高温废气转换成再生燃料，该燃料再生系统100包含一气体通道1、一分子粒径筛选单元2、一电解单元3、一反应装置4、一转换单元5、一水箱6以及一储存槽9。0065 该内燃机200是将石化燃料与空气混合后进行燃烧，并产生该高温废气，该高温废气主要包含一氮氧化物、一一氧化碳气体、一二氧化碳气体、一水蒸气以及一未燃烧完全的碳氢化合物。在本实施例中，该内燃机200可以为柴油引擎或汽油引擎，而石化燃料可以为柴油或汽油；其中，柴油引擎所产生的该高温废气的温度可达约800的高温，而汽油引擎所产生的该高温废气的温度可达约1000的高温。此外，由于该内燃机200运作

22、时所产生的该高温废气的压力约1520psi(11.4kg/cm2)的压力。0066 该转换单元5是连通于该内燃机200，藉以接收该内燃机200运作所产生的该高温废气，并将该高温废气中的该氮氧化物、该一氧化碳以及该碳氢化合物进行氧化还原反应，藉以提高该二氧化碳气体、一氮气以及该水蒸气在该高温废气中的比例。其中，该转换单元5是为一三元触媒转换器(Three-Way Catalytic converter TWC)，该三元触媒转换器所进说 明 书CN 102865165 A5/8页7行的氧化还原反应是将该高温废气的该一氧化碳气体氧化为该二氧化碳气体，将该氮氧化物还原为该氮气，以及将该碳氢化合物氧化为

23、该水蒸气与该二氧化碳气体。0067 该分子粒径筛选单元2是以该气体通道1连通于该转换单元5，藉以接收通过该转换单元5的该高温废气，且该气体通道1例如是金属管路。该分子粒径筛选单元2包含一二氧化碳分子筛21以及一氮气分子筛22，该二氧化碳分子筛21是用以将该二氧化碳气体自该高温废气中分离，且由于该氮气的动态直径约为3.6埃，该二氧化碳气体的动态直径约为3.3埃，以及该水蒸气的动态直径约为2.65埃；因此，该氮气分子筛的孔径是介于该氮气与该二氧化碳气体的动态直径之间，例如该氮气分子筛22的孔径为3.5埃，即可将该氮气分离出；以及，该二氧化碳分子筛21的孔径是介于该二氧化碳气体与该水蒸气的动态直径之

24、间，例如该二氧化碳分子筛21的孔径为3埃，即可将该二氧化碳气体分离出。0068 其中，该分子粒径筛选单元2是先以该氮气分子筛22分离出动态直径约3.6埃的该氮气，再以该二氧化碳分子筛21分离出动态直径约3.3埃的该二氧化碳气体，而最后剩下的气体主要是动态直径约2.65埃的该水蒸气。此外，由于该高温废气具有高温与高压，因此可增加该分子粒径筛选单元2的过筛速度；并且，由于该高温废气的压力是随着该内燃机200的运作状态而变动，因此可使该氮气分子筛22与该二氧化碳分子筛21可进行脱附再生。0069 该水箱6是以一管路W5连通于该分子粒径筛选单元2，藉以储存该水蒸气冷却后的一液态水。其中，该水蒸气的冷却

25、方式可以是利用冷凝管冷却。较佳者，冷凝管的冷却水可以来自该水箱6，且该水箱6可预先储存有该液态水，藉以供冷凝管用以冷却该水蒸气。0070 该电解单元3是连通于该水箱6、该内燃机200以及该反应装置4，藉以将该水箱6储存的该液态水电解生成一氢气与一氧气，并将该氧气传送至该内燃机200。在其它实施例中，该氧气也可排出至空气中。0071 该反应装置4包含一第一反应单元41、一第二反应单元42、一第三反应单元43以及一第四反应单元44，且该气体通道1是依序穿越地经过该反应装置4的该第三反应单元43、该第一反应单元41、该第四反应单元44以及该第二反应单元42，藉以利用该高温废气提供热量使该反应装置4获

26、得进行合成反应所需的热能，进而达到进行反应所需的温度。然而，该气体通道1通过该第一反应单元41、该第二反应单元42、该第三反应单元43以及该第四反应单元44的次序完全不受限于此，可依据使用者的需求而调整。0072 该第一反应单元41是以一管路W2的一分支管路W21连通于该电解单元3以及以一管路W1的一分支管路W11连通于该分子粒径筛选单元2，藉以接收该电解单元3所生成的该氢气以及该分子粒径筛选单元2所分离出的该二氧化碳气体，并将该氢气与该二氧化碳气体进行一甲醇合成反应而成合出该再生燃料所包含的一甲醇。其中，该甲醇合成反应的催化剂例如为铜与氧化锌。该甲醇合成反应的反应式如下：0073 3H2+C

27、O2CH3OH+H2O0074 该第二反应单元42是以一管路W3连通于该分子粒径筛选单元2，以及以该管路W2的一分支管路W22连通于该电解单元3，藉以接收该分子粒径筛选单元2所分离出的该氮气以及该电解单元3所产生的该氢气，并将该氮气与该氢气进行一氨气合成反应而成合出该再生燃料所包含的一氨气。其中，氨气合成反应的催化剂例如为氧化铁。该氨气合成反应的反应式如下：说 明 书CN 102865165 A6/8页80075 3H2+N22NH30076 该第三反应单元43是以一管路W4连通于该管路W5以及以该管路W2的一分支管路W12连通于该分子粒径筛选单元2，藉以接收该分子粒径筛选单元2所分离出的该水

28、蒸气以及该分子粒径筛选单元2所分离出的该二氧化碳气体，并将该水蒸气与该二氧化碳气体进行一甲烷合成反应而成合出该再生燃料所包含的一甲烷。其中，该甲烷合成反应的催化剂例如为二氧化钛。该甲烷合成反应的反应式如下：0077 2H2O+CO2CH4+2O20078 该第四反应单元44是以该管路2的一分支管路W23连通于该电解单元3以及以该管路W1的一分支管路W13连通于该分子粒径筛选单元2，藉以接收该电解单元3所生成的该氢气以及该分子粒径筛选单元2所分离出的该二氧化碳气体，并将该氢气与该二氧化碳气体进行一二甲醚合成反应而成合出该再生燃料所包含的一二甲醚。其中，该二甲醚合成反应的催化剂例如为沸石。该二甲醚

29、合成反应的反应式如下：0079 6H2+2CO2CH3OCH3+3H2O0080 其中，该分支管路W11、W12、W13与该管路W1之间还可设置分流阀，藉以控制该分子粒径筛选单元2所分离出的该二氧化碳气体流至该第一反应单元41、该第三反应单元43以及该第四反应单元44的流量；该分支管路W21、W22、W23与该管路W2之间也可设置分流阀，藉以控制该电解单元3所电解出的该氢气流至该第一反应单元41、该第二反应单元42以及该第四反应单元44的流量。然而，在其它实施例中，该分子粒径筛选单元2与该反应装置4之间也可直接以分流阀连结，且该电解单元3与该反应装置4之间还可设置加压装置来增加该氢气的压力，且

30、加压装置可传动连结于该内燃机200，藉以利用该内燃机200的动力来加压气体，加压装置例如是加压泵。0081 如上所述，由于该反应装置4所进行的各合成反应所需的温度与压力条件为现有的技术，故在此不多加赘言。其中，由于该高温废气的温度约可达到8001000的高温，因此可使该反应装置4轻易的达到进行各种合成反应所需的温度条件。此外，在进行该甲醇合成反应而生成该甲醇时，该甲醇可再进行脱水反应而得到该二甲醚。0082 该储存槽9是连通于该反应装置4，用以储存该反应装置4所产生的再生燃料。在本实施例中，该储存槽9还可依据该反应装置4所产生的各种再生燃料而具有相对应的储存槽。0083 请参阅图4，图4显示本

31、发明另一较佳实施例的燃料再生系统示意图。如图所示，一种内燃机的燃料再生系统100是将该内燃机200运作时所产生的该高温废气转换成再生燃料，其包含该气体通道1、一分子粒径筛选单元2、该电解单元3、该反应装置4、一气体分离单元7、一发电单元8以及该储存槽9。0084 该燃料再生系统100与该燃料再生系统100的差异在于，该燃料再生系统100是以一管路W3取代该管路W3，而该气体分离单元7是连通于该内燃机200以及以该管路W3连通于该反应装置4。且该气体分离单元7是用以将空气中的一常温氮气与一常温氧气分离，并将该常温氧气传送至该内燃机200，以及将该常温氮气传送至该反应装置4。较佳者，该气体分离单元

32、7是利用多孔陶瓷膜分离该常温氮气与该常温氧气，其是利用该常温氮气与该常温氧气在膜中的溶解与扩散速率的差异而造成不同的渗透速度，进而使该常温氮气与该常温氧气分离。说 明 书CN 102865165 A7/8页90085 由于该常温氧气中的氧气含量较高，因此该内燃机200将石化燃料与该常温氧气混合后进行燃烧所产生的高温废气中，主要包含的气体为该二氧化碳气体以及该水蒸气。0086 该分子粒径筛选单元2是以该气体通道1连通于该内燃机200，且该分子粒径筛选单元2仅包含该二氧化碳分子筛21，用以将该高温废气中的该二氧化碳气体与该水蒸气分离。0087 该发电单元8包含一发电机81以及一交直流转换器82，该

33、发电机81是传动连结于该内燃机200，藉以利用该内燃机200运作时所产生的动能发电。该交直流转换器82是电性连结于该发电机81以及该电解单元3，用以将该发电机81产生的交流电转换成直流电，藉以供该电解单元3电解该液态水。0088 请参阅图5与图6，图5显示本发明较佳实施例的反应装置立体示意图；图6显示本发明较佳实施例的反应装置分解示意图。如图所示，一反应装置4包含一第一反应单元41、一第二反应单元42、一第三反应单元43、一第四反应单元44以及一密合单元45，且一气体通道1是穿越地经过该反应装置4。0089 该第一反应单元41具有一第一通道411以及一第一反应槽412，且该第一反应槽412以一

34、管路W7将该二氧化碳气体与该氢气引入该第一反应槽412，藉以使该第一反应单元41进行该甲醇合成反应。该第二反应单元42具有一第二通道421以及一第二反应槽422，且该第二反应槽422以一管路W9将该氮气与该氢气引入该第二反应槽422，藉以使该第二反应单元42进行该氨气合成反应。该第三反应单元43具有一第三通道431以及一第三反应槽432，且该第三反应槽432以一管路W6将该二氧化碳气体与该水蒸气引入该第三反应槽432，藉以使该第三反应单元43进行该甲烷合成反应。该第四反应单元44具有一第四通道441以及一第四反应槽442，且该第四反应槽442以一管路W8将该二氧化碳气体与该氢气引入该第四反应槽

35、442，藉以使该第四反应单元44进行该二甲醚合成反应。0090 当该反应装置4应用于该燃料再生系统100时，该管路W6是连通于该分子粒径筛选单元2，藉以获得该二氧化碳气体与该水蒸气；该管路W7是连通于该分子粒径筛选单元2与该电解单元3，藉以获得该二氧化碳气体与该氢气；该管路W8是连通于该分子粒径筛选单元2与该电解单元3，藉以获得该二氧化碳气体与该氢气；该管路W9是连通于该分子粒径筛选单元2与该电解单元3，藉以获得该氮气与该氢气。此外，该反应装置4应用于该燃料再生系统100时，该管路W9则是连通于该气体分离单元7与该电解单元3。0091 其中，该第二反应单元42、该第四反应单元44该第一反应单元

36、41、该第三反应单元43以及该密合单元45是依序堆栈而成，且该第三通道431是连通于该第一通道411，该第一通道411是连通于该第四通道441，该第四通道441是连通于该第二通道421，藉此形成该气体通道1。在本实施例中，该反应装置4为一微流道反应器，该微流道反应器是利用多层金属堆栈而成。在实际运用上，由于机车的车体较小，因此无法装设较大的反应装置，而由于该反应装置4是微流道反应器，因此可使本发明的燃料再生系统应用在车体较小的机车。此外，当本发明的燃料再生系统应用在汽车、巴士或联结车等中大型的车体时，反应装置可以是流体化床式的大型反应器。0092 任何本领域技术人员，在阅读本发明所揭露的技术后

37、，应该都能理解以下事项：0093 一、内燃机的气体来源是空气时，由于空气中氮气的比例约78，氧气的比例约说 明 书CN 102865165 A8/8页1021，因此所产生的高温废气主要为二氧化碳气体、水蒸汽以及氮氧化物为主，且在燃烧不完全时还有可能产生一氧化碳气体与碳氢化合物；此外，利用分子粒径筛选单元主要是将二氧化碳气体与水蒸气分离，进而电解水蒸气冷却后的液体水来产生氢气与氧气，最后反应装置即可进行将二氧化碳气体与氢气进行再生燃料的合成反应，而反应所需的温度则由高温废气经过反应装置时提供热量来达到。0094 二、由于以空气作为内燃机的气体来源时，内燃机所产生的高温废气中，氮氧化物与一氧化碳气

38、体是对环境不友善的气体，因此在内燃机与分子粒径筛选单元之间设置转换单元来将氮氧化物、一氧化碳气体与碳氢化合物转换成氮气、氧气、二氧化碳气体以及水蒸气；因此，转换单元不但可以提高二氧化碳气体与水蒸气的含量以利再生燃料的合成，更可以因而减少对环境的污染。此外，分子粒径筛选单元更可利用氮气分子筛分离出氮气来供反应装置合成出再生燃料。0095 三、当用以分离氮气与氧气的气体分离单元设置在内燃机之前时，由于内燃机所使用的气体来源为气体分离单元所分离出的氧气，因此可使内燃机具有足够的氧气来与石化燃料混合燃烧，进而不易产生燃烧不完全的一氧化碳气体与碳氢化合物。此外，由于高温废气中主要的气体为二氧化碳气体与水

39、蒸气，因此分子粒径筛选单元中即可省略氮气分子筛。0096 四、反应装置中主要是利用第一反应单元来将二氧化碳气体与水蒸气进行甲醇的合成反应，但反应装置还可依使用者的需求来利用第二反应单元、第三反应单元或第四反应单元，与相对应的气体来合成出其它再生燃料。此外，反应装置与分子粒径筛选单元、电解单元或气体分离单元之间，还可设置加压装置来增加气体的压力，藉以辅助各反应单元达到进行合成反应所需的压力。0097 当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。说 明 书CN 102865165 A10