一种车用焦炉气与天然气混合装置.pdf

本发明公开了一种车用焦炉气与天然气混合装置，包括用于存储天然气的第一储气罐（1）、用于存储已净化焦炉气的第二储气罐（2）和用于存储天然气与焦炉气混合气体的第三储气罐（3），所述第一储气罐（1）和第二储气罐（2）的出气口分别连接至第三储气罐（3），所述第一储气罐（1）的出气口上设置有第一流量控制阀（4），所述第二储气罐（2）的出气口上设置有第二流量控制阀（5），所述第二储气罐（2）的进气口处设置有焦炉气净化装置。本发明通过第一流量控制阀和第二流量控制阀，可以控制和调节天然气和焦炉气的混合比例，达到不同的掺氢比，满足各种类型车辆的动力需求，简化了净化装置，在同一罐体中完成脱萘和脱硫处理，节省空间。

权利要求书
1.  一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：包括用于存储天然气的第一储气罐（1）、用于存储已净化焦炉气的第二储气罐（2）和用于存储天然气与焦炉气混合气体的第三储气罐（3），所述第一储气罐（1）和第二储气罐（2）的出气口分别连接至第三储气罐（3），所述第一储气罐（1）的出气口上设置有第一流量控制阀（4），所述第二储气罐（2）的出气口上设置有第二流量控制阀（5），所述第二储气罐（2）的进气口处设置有焦炉气净化装置。

2.  根据权利要求1所述的一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：所述焦炉气净化装置包括本体（6）和上盖（7），所述本体（6）内腔底部装有煤油（8），焦炉气进气管（9）穿过上盖（7）竖直插装在本体（6）内，焦炉气进气管（9）的出口端伸入至煤油（8）内部，所述本体（6）内腔上部设置有半圆形的活性炭盒（10），所述活性炭盒（10）内部填充有活性炭（11），焦炉气出气管（12）穿过本体（6）的管壁连接至活性炭盒（10），所述活性炭盒（10）上设置有通气孔（13）。

3.  根据权利要求2所述的一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：所述活性炭盒（10）与本体（6）内壁连接处设置有密封层（14）。

4.  根据权利要求2所述的一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：所述上盖（7）与本体（6）通过螺栓（15）连接。

5.  根据权利要求2所述的一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：所述本体（6）底部设置有排油阀（16）。

6.  根据权利要求1所述的一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：所述第一储气罐（1）、第二储气罐（2）和第三储气罐（3）的底部均设置有排污阀（17）。

7.  根据权利要求1所述的一种车用焦炉气与天然气混合装置，其特征在于：所述第一储气罐（1）、第二储气罐（7）和第三储气罐（5）上设置有压力表（18）。

说明书一种车用焦炉气与天然气混合装置
技术领域
本发明涉及一种气体混合装置，特别是一种车用焦炉气净化及与天然气混合装置。
背景技术
我国是世界上焦炉气产量大国， 2013年焦炉气的产量就达到1500亿立方米。焦炉气是钢铁产业的副产品，其主要含有55-60%的氢气，23-27%甲烷，还有一氧化碳、硫、萘等物质，焦炉气虽是一种可利用能源，但每年仍有300亿立方米直接排放燃烧，利用率低。
焦炉气可作为汽车的替代燃料，不仅可以高效的利用焦炉气，而且可以缓减当下石油资源不足的问题，同时焦炉气的高氢性可以降低车辆的个别排放指标。但焦炉气直接在汽车上燃用主要存在两个问题：（1）焦炉气中含有硫、萘等物质，对汽车发动机造成腐蚀或堵塞，需要净化后再利用；（2）焦炉气含氢量较高，但氢气的体积能量密度很低，致使车辆的动力不足。
天然气作为汽油和柴油的替代物，国内外学者已经开展了许多研究，研究表明天然气掺氢可以较大幅度降低汽车的排放。
将净化后的焦炉气和天然气以一定的比例混合，既可以满足天然气的掺氢需求，又可以合理利用焦炉气。焦炉气与天然气的混合，既避免了特意为掺氢而制取氢气，又以合理高效的方式利用了焦炉气，为车用气体燃料的混合提供了新思路。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种车用焦炉气与天然气混合装置，既可以净化焦炉气，又可以调节焦炉气和天然气的混合比例。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种车用焦炉气与天然气混合装置，包括用于存储天然气的第一储气罐、用于存储已净化焦炉气的第二储气罐和用于存储天然气与焦炉气混合气体的第三储气罐，所述第一储气罐和第二储气罐的出气口分别连接至第三储气罐，所述第一储气罐的出气口上设置有第一流量控制阀，所述第二储气罐的出气口上设置有第二流量控制阀，所述第二储气罐的进气口处设置有焦炉气净化装置。
优选的，所述焦炉气净化装置包括本体和上盖，所述本体内腔底部装有煤油，焦炉气进气管穿过上盖竖直插装在本体内，焦炉气进气管的出口端伸入至煤油内部，所述本体内腔上部设置有半圆形的活性炭盒，所述活性炭盒内部填充有活性炭，焦炉气出气管穿过本体的管壁连接至活性炭盒，所述活性炭盒上设置有通气孔。
优选的，所述活性炭盒与本体内壁连接处设置有密封层，保证活性炭盒与本体内壁的密封，从而使焦炉气脱硫更彻底。
优选的，所述上盖与本体通过螺栓连接，结构简单，安装方便。
优选的，所述本体底部设置有排油阀，可以方便将脱萘处理后的煤油排出，操作简单方便。
优选的，所述第一储气罐、第二储气罐和第三储气罐的底部均设置有排污阀，用于将沉淀在罐体内部的杂质污物排出，保证罐体内部清洁。
优选的，所述第一储气罐、第二储气罐和第三储气罐上设置有压力表。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
一、通过第一流量控制阀和第二流量控制阀，可以控制和调节天然气和焦炉气的混合比例，达到不同的掺氢比，满足各种类型车辆的动力需求，操作方便简单；
二、简化了焦炉气的净化装置，在同一个密封罐体中进行脱萘和脱硫处理，既节省空间，又干净安全；
三、既可以提供汽车燃用的焦炉气，同时可以提供天然气和焦炉气的混合燃气，改善车用焦炉气燃料动力不足以及天然气燃料排放不达标的问题。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明焦炉气净化装置活性炭盒横截面示意图；
附图标记说明：1、第一储气罐；2、第二储气罐；3、第三储气罐；4、第一流量控制阀；5、第二流量控制阀；6、本体；7、上盖；8、煤油；9、焦炉气进气管；10、活性炭盒；11、活性炭；12、焦炉气出气管；13、通气孔；14、密封层；15、螺栓；16、排油阀；17、排污阀；18、压力表。
具体实施方式
下面结合附图及具体的实施例对发明进行进一步介绍：
一种车用焦炉气与天然气混合装置，包括用于存储天然气的第一储气罐1、用于存储已净化焦炉气的第二储气罐2和用于存储天然气与焦炉气混合气体的第三储气罐3，第一储气罐1和第二储气罐2的出气口分别连接至第三储气罐3，所述第一储气罐1的出气口上设置有第一流量控制阀4，所述第二储气罐2的出气口上设置有第二流量控制阀5，所述第二储气罐2的进气口处设置有焦炉气净化装置。通过第一流量控制阀4和第二流量控制阀5进行控制和调节天然气和焦炉气的混合比例，达到不同的掺氢比，满足各种类型车辆的动力需求。
上述的焦炉气净化装置包括本体6和上盖7，本体6和上盖7通过螺栓15连接，本体6内腔底部装有煤油8，焦炉气进气管9穿过上盖7竖直插装在本体6的内部，焦炉气进气管9的出口端伸入至煤油8内部，所述本体6内腔上部设置有半圆形的活性炭盒10，活性炭盒10与本体6内壁之间设置有密封层14用于保证活性炭盒10与本体6之间的密封，活性炭盒10内部填充有活性炭11，焦炉气出气管12穿过本体6的管壁连接至活性炭盒10，所述活性炭盒10的直面上设置有通气孔13。
在第一储气罐1、第二储气罐2和第三储气罐3的底部均设置有排污阀17，用于将沉淀在罐体内部的杂质污物排出，保证罐体内部清洁；在第一储气罐1、第二储气罐2和第三储气罐3的顶部均设置有压力表18，用于监控罐体内部气体的压力；在本体6底部设置有排油阀16，可以方便将脱萘处理后的煤油排出。
本发明的工作原理是：焦炉气首先需要净化处理，焦炉气由焦炉气进气管9进入本体6内部，首先经过煤油8进行脱萘处理，焦炉气脱萘后从通气孔13进入活性炭盒10内部进行脱硫处理，脱萘脱硫后焦炉气经焦炉气出气管12进入第二储气罐2并储存。
第一储气罐1内部储存天然气，通过调节第一流量控制阀4和第二流量控制阀5，天然气和焦炉气按一定比例混合后储存在第三储气罐3中，以下分别为最常见的车型对应的混合比例：
（1）35%的焦炉气和65%的天然气的混合气，相当于20%的掺氢比，适合于公交车燃用；
（2）52%的焦炉气和48%的天然气的混合气，相当于30%的掺氢比，适合于小型货车燃用；
（3）69%的焦炉气和31%的天然气的混合气，相当于40%的掺氢比，适合于轿车燃用。