本文研究了在廢氣再循環(huán)(EGR)混合物回路仿真中通過(guò)催化重整液體燃料以產(chǎn)生可用于增加化學(xué)計(jì)量燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)效率的重整產(chǎn)物的可能性。本文所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)在配備有Rh/Al2O3重整催化劑的模擬排氣流反應(yīng)器上進(jìn)行,所評(píng)估的燃料包括異辛烷、乙醇和汽油。對(duì)蒸汽重整和部分氧化重整兩者都進(jìn)行了驗(yàn)證(見(jiàn)文中Figure 1),以確定生產(chǎn)重整產(chǎn)物的技術(shù)路線。
Figure 1.Diagram of automated flow reactor used to simulate EGR exhaust gas for thereformer.
通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蒸汽重整在EGR回路中不可行,因?yàn)闊o(wú)論燃料種類如何,產(chǎn)生足夠濃度的重整產(chǎn)物所需的排氣溫度非常高(超過(guò)700攝氏度)。特別是汽油在蒸汽重整過(guò)程中表現(xiàn)出極差的性能,這可能是由于抑制燃料催化劑活性中硫的存在所導(dǎo)致。然而,取決于EGR氣體混合物中的燃料和操作條件,部分氧化重整能夠產(chǎn)生高達(dá)10%-16%的氫濃度,但要在最大氫氣產(chǎn)量和原始?xì)錃饣厥章手g需要進(jìn)行折衷,因?yàn)楫a(chǎn)生高催化劑溫度所需的空氣流量和重整產(chǎn)物也導(dǎo)致燃料氧化成CO2和H2O,損失一些燃燒熱量。通過(guò)對(duì)三種燃料進(jìn)行評(píng)估可知,異辛烷的總體性能最好,其次是乙醇,最后是汽油??傮w而言,發(fā)現(xiàn)在使用Rh/Al2O3催化劑的模擬EGR混合物中液體燃料通過(guò)部分氧化重整可以表現(xiàn)出足夠高的重整產(chǎn)率和有利的能量,今后可以在化學(xué)計(jì)量燃燒發(fā)動(dòng)機(jī)的EGR系統(tǒng)中進(jìn)一步評(píng)估。EGR回路重整對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)效率的凈影響將取決于EGR的氣體溫度和成分以及燃料性能,未來(lái)的研究將進(jìn)一步研究此過(guò)程的耐久性。