一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒跋到y(tǒng)技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種燃?xì)庵苽浞椒跋到y(tǒng)，屬于新能源領(lǐng)域，具體涉及一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒跋到y(tǒng)。本發(fā)明專利技術(shù)通過水分子內(nèi)氫鍵共振將電解產(chǎn)生的氫氣、氧氣、和水通過分子鍵合形成分子團(tuán)；利用重整液對(duì)所述分子團(tuán)進(jìn)行重整得到高熱值燃?xì)狻１景l(fā)明專利技術(shù)制備的高熱值燃?xì)獍踩院茫子诖鎯?chǔ)，熱值高，不污染環(huán)境。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種燃?xì)庵苽浞椒跋到y(tǒng)，屬于新能源領(lǐng)域，具體涉及一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒跋到y(tǒng)。
技術(shù)介紹
當(dāng)今世界尚處在以石油、天然氣和煤炭為主導(dǎo)能源的化石能源經(jīng)濟(jì)時(shí)代。這個(gè)化石能源經(jīng)濟(jì)時(shí)代必將結(jié)束，一場(chǎng)空前的新能源革命已經(jīng)開始。取代化石能源經(jīng)濟(jì)的新能源經(jīng)濟(jì)，或者說后石油時(shí)代的新能源經(jīng)濟(jì)，將是“氫經(jīng)濟(jì)”、“低碳經(jīng)濟(jì)”及其核能、太陽能、風(fēng)能、水能、生物質(zhì)能、地?zé)岬榷嘣茉船F(xiàn)代化利用相輔相成的新能源經(jīng)濟(jì)。氫單質(zhì)形態(tài)通常是由雙原子分子組成的氫氣，氫氣是最輕的氣體，在零度和一個(gè)大氣壓下，每升氫氣只有0.09克重。相當(dāng)于同體積空氣重量的1/14.5；氫氣極易燃燒，是所有物質(zhì)中閃點(diǎn)最低的(閃點(diǎn)＜-253℃，可以認(rèn)為無閃點(diǎn))；氫氣點(diǎn)火能量最低，只有0.021mJ(毫焦)＝0.005mcal(毫卡路里)，是汽油點(diǎn)火能量0.30mJ的1/14；氫氣在空氣中可燃范圍最大，體積含量為4％～75％(汽油為1.3％～7.6％)；氫氣在空氣中燃燒速度最快，為250cm/s(汽油為45cm/s)；氫氣的沸點(diǎn)-252.9℃，熔點(diǎn)-259.1℃，接近熱力學(xué)溫度-273℃。氫氣與氧氣化合成水蒸氣的質(zhì)量熱值(低熱值)是所有可燃物質(zhì)中最高的，達(dá)到120MJ/kg，是汽油低燃值43.5MJ/kg的2.76倍。氫氣和氧氣具有許多特殊的性質(zhì)，作為能源燃料是最理想的清潔能源。但又存在很多的難解的問題，特別是在儲(chǔ)存運(yùn)輸和安全方面，還存在著許多技術(shù)障礙。首先，電解水制氫的成本比較高。在標(biāo)準(zhǔn)狀況下制取1kg氫和0.5kg氧的理論電量為2390(Ah)，理論電能消耗W＝I*E＝2390/1000*1.23＝2.95KWh(1.23V為水分解電壓)，電解槽實(shí)際耗電量和實(shí)際分解電壓都要比理論值大。實(shí)際操作電壓，根據(jù)電解槽的結(jié)構(gòu)及操作狀況，一般為理論分解電壓的1.5-2倍。現(xiàn)在電解水制氫設(shè)備生產(chǎn)1標(biāo)立方米氫和0.5標(biāo)立方米氧的實(shí)際電能消耗為5KWh，大于理論值。可見利用電解水制氫的成本比較高，從經(jīng)濟(jì)角度考慮與其他燃料相比沒有成本優(yōu)勢(shì)。其次，氫氣的安全性比較差。由于氫氣是一種極易揮發(fā)、燃燒、爆炸的物質(zhì)，不安全因素也是限制其應(yīng)用的主要問題，實(shí)驗(yàn)表明:(1)在空氣中氫氣的燃燒極限很寬，按體積比氫氣含量達(dá)到4％～70％就可燃燒，與汽油的燃燒極限1.3％～7.6％相比要寬的多；(2)點(diǎn)燃?xì)錃庾钚∧芰恐恍枰?.005mcal，而且氫氣燃燒時(shí)的火焰沒有顏色不易發(fā)現(xiàn)；(3)高壓氫氣和低溫液態(tài)氫很容易泄露，對(duì)儲(chǔ)存要求較高。由此可見，氫能在低成本生產(chǎn)、安全儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)燃夹g(shù)方面目前還存在諸多問題，但氫能具有突出的優(yōu)點(diǎn)：一是清潔環(huán)保；二是生產(chǎn)原料廣泛，可以擺脫對(duì)于石化能源的依賴，所以，如何安全高效的制備、儲(chǔ)運(yùn)和應(yīng)用氫能已成為當(dāng)今世界急待攻關(guān)的難題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是針對(duì)傳統(tǒng)水電解氫氧混合氣體發(fā)生器存在的成本高，安全性低的問題，其目的在于提供了一種氣液交換均勻，氣體排出容易，能耗降低，安全可靠的安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒跋到y(tǒng)。該方法及系統(tǒng)所制備的高熱值燃?xì)獍踩院茫子诖鎯?chǔ)，熱值高，不污染環(huán)境。為了解決上述問題，根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)方面，提供了一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎㄟ^水分子內(nèi)氫鍵共振將電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣與水通過分子鍵合形成分子團(tuán)，所述分子團(tuán)的通式為(H3O+-O2-OH--H2)n，其中：1≤n≤36；利用重整液對(duì)所述分子團(tuán)進(jìn)行重整，得到包括H2、O2的混合型高熱值燃?xì)狻?yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ鲋卣麨椋簩?duì)氣相液相界面進(jìn)行接觸傳質(zhì)和化合反應(yīng)的混合重整。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ鲋卣菏前ㄓ刑細(xì)浠衔顲xH2x+2和/或碳?xì)溲趸衔顲xH2x+2O的重整液。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ鲋卣哼€包括量子碳素添加劑，其中：量子碳素為0.3nm-1.0nm的石墨烯液，所述量子碳素液的基本參數(shù)為：pH為1.8-2.2；電動(dòng)勢(shì)ORP為280mv-380mv；電導(dǎo)率為1.2ms/cm-5.0ms/cm；固含量為0.1％-0.8％。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ糜诩ふ竦募ふ裱b置固有頻率遵循公式： f = 0.162 h L 2 E P ]]>式中：f為激振裝置固有頻率；h為激振裝置厚度；L為激振裝置長(zhǎng)度；E為激振裝置彈性模量；P為激振裝置密度。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ龌旌闲透邿嶂等細(xì)獍ǎ篊nH2n+2氣體，其中,15>n>0。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ龈邿嶂等細(xì)獍ㄈ缦麦w積組分:H2：20％～60％；O2：10％～30％；CnH2n+2(5>n≧1)：15％～30％；CnH2n+2(n≧6)：5％～25％。為了解決上述問題，根據(jù)本專利技術(shù)的另一個(gè)方面，提供了一種安全高熱值燃?xì)庵苽湎到y(tǒng)，包括：設(shè)置有旋轉(zhuǎn)電極板的水離子電解裝置，與水離子電解裝置相連的包括有碳?xì)浠衔镏卣旱娜細(xì)庵卣b置；其中：所述旋轉(zhuǎn)電極板上設(shè)置有激振裝置。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽湎到y(tǒng)，所述激振裝置的固有頻率遵循公式： f = 0.162 h L 2 E P ]]>式中：f為激振裝置(固有)頻率；h為激振裝置厚度mm；L為激振裝置長(zhǎng)度mm；E為激振裝置彈性模量；P為激振裝置密度。優(yōu)化的，上述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽湎到y(tǒng)，所述燃?xì)庵卣b置中設(shè)置氣液交換層，所述氣液交換層位于重整液中，通向燃?xì)庵卣b置內(nèi)部的氣體經(jīng)過氣液交換層后再被導(dǎo)出。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：(1)安全性好：通過激振原理將單分子氫氧氣體和水分子經(jīng)氫鍵重新組合成新的分子團(tuán)，燃燒溫度在3500攝氏溫度以上，并且屬于爆縮燃燒，在封閉的空間中相對(duì)爆發(fā)式燃燒安全穩(wěn)定；(2)易于存儲(chǔ)：新的分子的在-90℃～-190℃之間的一個(gè)溫度點(diǎn)同時(shí)液化成液體燃料；可以承受200kg/cm3以上壓力并長(zhǎng)期儲(chǔ)存不發(fā)生任何性質(zhì)變化；(3)更加環(huán)保：不含硫S和氮N成分，熱值可達(dá)11000～51000大卡(Kcal/m3)，相對(duì)常規(guī)燃料而言，節(jié)能和經(jīng)濟(jì)性均能節(jié)省50％以上，具有清潔環(huán)保、熱值高、多用途的特點(diǎn)。附圖說明圖1為高熱值燃?xì)夂铣稍韴D；圖2為高熱值燃?xì)庵苽淇刂葡到y(tǒng)；圖3為帶有燃?xì)鈮嚎s裝置的高熱值燃?xì)庵苽湎到y(tǒng)示意圖；圖4為水離子電解裝置與壓縮燃?xì)庋b置連接示意圖；圖5為帶有燃?xì)庵卣b置的高熱值燃?xì)庵苽湎到y(tǒng)示意圖；圖6為水離子電解裝置與燃?xì)庵卣b置和燃燒裝置的連接示意圖；圖7為采用兩個(gè)直流發(fā)電裝置和水離子電解裝置單邊組合的示意圖；圖8為采用單個(gè)直流發(fā)電裝置和水離子電解裝置單邊組合的示意圖；圖9為水離子電解裝置示意圖；圖10為水離子電解裝置局部示意圖；圖11-1為水離子電解裝置的旋轉(zhuǎn)電極板主視示本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢ㄟ^水分子內(nèi)氫鍵共振將電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣與水通過分子鍵合形成分子團(tuán)，所述分子團(tuán)的通式為(H3O+?O2?OH??H2)n，其中：1≤n≤36；利用重整液對(duì)所述分子團(tuán)進(jìn)行重整，得到包括H2、O2的混合型高熱值燃?xì)狻?

【技術(shù)特征摘要】
1.一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢ㄟ^水分子內(nèi)氫鍵共振將電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣與水通過分子鍵合形成分子團(tuán)，所述分子團(tuán)的通式為(H3O+-O2-OH--H2)n，其中：1≤n≤36；利用重整液對(duì)所述分子團(tuán)進(jìn)行重整，得到包括H2、O2的混合型高熱值燃?xì)狻?.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢鲋卣麨椋簩?duì)氣相液相界面進(jìn)行接觸傳質(zhì)和化合反應(yīng)的混合重整。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢鲋卣菏前ㄓ刑細(xì)浠衔顲xH2x+2和/或碳?xì)溲趸衔顲xH2x+2O的重整液。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢鲋卣哼€包括量子碳素添加劑，其中：量子碳素為0.3nm-1.0nm的石墨烯液，所述量子碳素液的參數(shù)為：pH為1.8-2.2；電動(dòng)勢(shì)ORP為280mv-380mv；電導(dǎo)率為1.2ms/cm-5.0ms/cm；固含量為0.1％-0.8％。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種安全高熱值燃?xì)庵苽浞椒ǎ涮卣髟谟冢糜诩ふ竦募ふ裱b置固有頻率遵循公式： f = 0.162 h L 2 E P ]]>式中：f為激振裝置固有頻率；h為激振裝置厚度；L為激振裝...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱光華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：玉靈華科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42