一種新型的納米制氫方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種納米化制氫工藝，具體的說是涉及一種將金屬和水納米化反應(yīng)制氫工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國汽車工業(yè)的快速發(fā)展，燃油需求量不斷增加，我國目前汽車的燃油年耗達1.1億噸，其中需進口七千萬噸。由此導(dǎo)致供求關(guān)系日益緊張，燃油價格居高不下。此夕卜，汽車排放的大量尾氣，因含有C0、C02、S02等有毒氣體，對生活環(huán)境造成了嚴重的污染和破壞。同時，地球大氣污染對環(huán)境的破壞使地球“溫室效應(yīng)”加重，造成地球兩極冰山的急劇溶化，地球已不堪重負，廢氣的大量排放加重了人類的生存矛盾。
[0003]但是，目前這種氫(H2)能源的生產(chǎn)制取又存在著諸多問題:1、氫((H2))的制取和生產(chǎn)都需要消耗大量的能源，如用能量轉(zhuǎn)換方式制取氣，按“能量守恒定律”規(guī)則，將會使氫的生產(chǎn)失去了積極意義和價值。2、氫((H2))分子半徑極小、比重低、體積大，密封難度大，儲存運輸極不安全；用壓縮鋼瓶儲存，壓縮氫氣時又要增耗大量的能源，對鋼瓶的生產(chǎn)及使用、運輸、回收等方面不但要增加很多成本，同時，在氫的使用和儲運中，還將會遇到氫氣的密封技術(shù)和安全保障等困難，從而使氫能源成本大為增加，使氫((H2))在汽車等行業(yè)中的應(yīng)用難于產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；?。如何開發(fā)新型環(huán)保能源來減緩因能源日益缺乏而引起人類生存危機，降低汽車尾氣對環(huán)境的污染和危害，是整個世界亟待解決的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種金屬和水納米化制氫工藝，它利用可持續(xù)再生的清潔能源-水電資源，根據(jù)需要隨時隨地制取，可減少氫氣儲運過程中存在的諸多問題；生產(chǎn)的氫能源在動力過程中無有害氣體排放，可大量減少大氣層的污染，降低地球的溫室效應(yīng)。本發(fā)明一種金屬和水納米化制氫工藝方案為:金屬從金屬進料斗進入微孔納米器中納米化；水從水容器通過導(dǎo)水管霧化泵將其霧化納米化，經(jīng)過熱交換室吸收反應(yīng)所放出的熱量后，進入氫氣發(fā)生室；在反應(yīng)開始時，打開氫*氣電動控制開關(guān)，使氫<氣從氫<氣儲存器經(jīng)輸氣管道送氣泵，進入助燃噴嘴，在氫氣發(fā)生室內(nèi)燃燒放熱，并促進氫化反應(yīng)的發(fā)生；反應(yīng)開始后關(guān)閉氫氣電動控制開關(guān)；納米化的金屬與納米化的水在氫氣發(fā)生室內(nèi)反應(yīng)生成氫氣；氫氣發(fā)生室外有真空保溫層和熱交換室，真空保溫層外壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有鍍鏡反射保溫膜，以減少反應(yīng)的熱能損失；反應(yīng)生成的氫<氣通過輸氫<管道、送氫<泵進入氣氣洗滌分離器，再通過輸氫<管道、送氫<泵進入氫氣儲存器；本發(fā)明的優(yōu)選方案是反應(yīng)得到的金屬氧化物重復(fù)回收電解，再生重復(fù)利用。
【附圖說明】
[0005]圖1:球形金屬水納米化制氫裝置示意圖
[0006]I金屬進料斗2微孔納米器3水容器4氣氣發(fā)生室5氣氣洗滌分離器6氣氣儲存器7導(dǎo)水管8霧化泵9輸氫管道10輸氫管道11輸氫管道12助燃噴嘴13氫氣電動控制開關(guān)14送氫泵15真空保溫層16熱交換室17鍍鏡反射保溫膜18輸氫管道19送氣泵20送氣泵
【具體實施方式】
[0007]我們選用一種在工業(yè)市場中供應(yīng)量大且又較為活潑的金屬鋁做為制取氫的原料，其化學(xué)反應(yīng)機理為:我們以金屬Al為例:(其活性較高，市場原料較多)從上2).3)反應(yīng)式可以看出，水(H2O)在熱能的作用下，一個H2O分子可分解出一個活性O(shè)+原子，二個H原子，三個H2O分子就可與2個(Al)鋁分子化合成一個(Al2O3)三氧化二鋁，可在其氧化燃燒時放出較高的能量.H2O的化合反應(yīng)將會不斷地進行下去，水的分解則也會不斷地繼續(xù)發(fā)生進行下去，氫氣(H2)的產(chǎn)生數(shù)量將成幾何級數(shù)增加，同時活性氧O+也將在瞬間大量聚集與金屬鋁不斷化合燃燒放出能量。同時水(H2O)亦產(chǎn)生一種連續(xù)的裂(離)變效應(yīng)，使氫數(shù)量在瞬間內(nèi)也會達到極大值。以此類推，形象地講就是在瞬間以球形向四周放射而完成裂變，從而使產(chǎn)生的聚集能量達到極大任意值。本實施例的氫氣發(fā)生室4是采用石英為主體的材料制成，為球形，具有耐高溫、耐腐蝕、好的絕熱性和透明性、使用周期長。真空保溫層15和鍍鏡反射保溫膜17可提高熱功效率；熱交換室16可使水充分吸收氫化反應(yīng)所放出的熱量，減少熱量損失。鋁從金屬進料斗I進入微孔納米器2中；水從水容器3通過導(dǎo)水管道7、霧化泵8和熱交換室16 (吸收氫<化反應(yīng)所放出的熱量)后進入氣氣發(fā)生室4 ;在反應(yīng)開始時,打開氣氣電動控制開關(guān)13,使少量氣氣從氫<氣儲存器6經(jīng)輸氫<管道11、送氫<泵14后,通過助燃噴嘴12在氫氣發(fā)生室4內(nèi)燃燒放熱，對微孔容器2中的鋁金屬進行加熱，使金屬鋁受熱熔融蒸發(fā)納米化。當氫氣發(fā)生室內(nèi)的溫度大于1000°C時，關(guān)閉氫氣電動控制開關(guān)13，金屬依靠氫化反應(yīng)所放出的熱量繼續(xù)熔融蒸發(fā)納米化。氫氣發(fā)生室4外設(shè)有真空保溫層15和熱交換室16 ;真空保溫層15外壁的內(nèi)側(cè)上設(shè)有鍍鏡反射保溫膜17，以減少反應(yīng)的熱能損失；納米化的鋁與納米化的水在氫氣發(fā)生室4內(nèi)混合反應(yīng)生成氫氣；反應(yīng)生成的氫氣通過輸氫管道10、送氫泵19進入氫氣洗滌分離器5，再通過輸氫管道9送氫泵20進入氫氣儲存器6 ；將生成的氫氣通過輸氫管道18直接做為動力源輸出。反應(yīng)得到的金屬氧化物重復(fù)回收電解，循環(huán)制氫使用。
【主權(quán)項】
1.一種新型的納米制氫方法，其特征是:金屬從金屬進料斗進入微孔納米器中納米化；水從水容器通過導(dǎo)水管霧化泵霧化納米化，經(jīng)過熱交換室吸收反應(yīng)所放出的熱量后，進入氣氣發(fā)生室；在反應(yīng)開始時，打開氣氣電動控制開關(guān)，使氣氣從氣氣儲存器經(jīng)輸氣管道送氫泵，進入助燃噴嘴，在氫氣發(fā)生室內(nèi)燃燒放熱，并促進氫化反應(yīng)的發(fā)生；反應(yīng)開始后關(guān)閉氫氣電動控制開關(guān)；納米化的金屬與納米化的水在氫氣發(fā)生室內(nèi)反應(yīng)生成氫氣；氫氣發(fā)生室外有真空保溫層和熱交換室，真空保溫層外壁的內(nèi)側(cè)設(shè)有鍍鏡反射保溫膜，以減少反應(yīng)的熱能損失；反應(yīng)生成的氣氣通過輸氣管道、送氣泵進入氣氣洗滌分離器，再通過輸氣管道、送氫泵進入氫氣儲存器；2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型的納米制氫方法，其特征是反應(yīng)所用裝置包括:金屬進料斗、微孔納米器、水容器、氫氣發(fā)生室、氫氣洗滌分離器、氫氣儲存器；金屬進料斗和氫氣發(fā)生室內(nèi)的微孔納米器相連；水容器與氫氣發(fā)生室通過導(dǎo)水管相連，導(dǎo)水管間設(shè)有霧化泵；氣氣洗滌分離器通過輸氣管道與氣氣儲存器相連，通過輸氣管道與氫<氣發(fā)生室相連；氫氣發(fā)生室為球形；氫氣儲存器通過輸氫管道和氫氣發(fā)生室內(nèi)的助燃噴嘴相連，二者之間設(shè)有氫氣電動控制開關(guān)和送氫泵；氫氣發(fā)生室外設(shè)有真空保溫層和熱交換室，所述真空保溫層的外壁內(nèi)側(cè)設(shè)有鍍鏡反射保溫膜；氫儲存器連接有輸氫管道；輸氫管道設(shè)有送氫泵；輸氣管道設(shè)有送氣泵。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型的納米制氫方法。包括以下步驟：將金屬、水納米化；納米化的金屬和水在氫氣發(fā)生室內(nèi)反應(yīng)制得氫氣；制得的氫氣在氫氣洗滌分離器中洗滌分離后儲存在氫氣儲存器中；氫氣儲存器中的氫氣做為動力源輸出。本工藝的生產(chǎn)設(shè)施簡單易行，可根據(jù)需求隨時隨地制取，將氫氣直接進入汽車、輪船、飛機、飛行器的發(fā)動機內(nèi)做為動力源、或?qū)錃庵苯虞敵鲎鰹榻禍刂吕?、減重材料等，減少了氫氣儲運過程中存在的諸多問題。
【IPC分類】C01B3/08
【公開號】CN105197885
【申請?zhí)枴緾N201410290760
【發(fā)明人】唐莉娟
【申請人】唐莉娟
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年6月26日