專利名稱：一種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于綠色有機(jī)燃料合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置。
背景技術(shù)：
隨著化石燃料燃燒為主能源耗竭，建立新一代能源體系正引起了科學(xué)界的關(guān)注。甲烷、甲醇、甲酸、多糖類或氨基酸作為新的能源儲(chǔ)存形式，它們具有很大的優(yōu)勢(shì)，如甲醇是最簡單的液態(tài)氧化碳?xì)浠衔铮锘再|(zhì)穩(wěn)定。比氫氣，水煤氣，天然氣等儲(chǔ)存，運(yùn)輸起來更方便，更安全。作為有機(jī)燃料，甲烷、甲醇、甲酸、甲醛、單糖、多糖類、氨基酸、甲酸甲酯、碳酸甲酯更清潔，更環(huán)保。風(fēng)能，太陽能，潮汐能等新能源體系通常是一些不穩(wěn)定的供能體系，需要與之匹配 的一些儲(chǔ)能技術(shù)?；瘜W(xué)燃料形式的儲(chǔ)能可以長時(shí)期保存，與蓄電池相比，它可以非常容易實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離轉(zhuǎn)運(yùn)和保存，且與現(xiàn)有用能設(shè)備兼容。二氧化碳被認(rèn)為是一種溫室氣體，目前正引起人們的注意，實(shí)行“碳減排”。利用二氧化碳與氫的還原反應(yīng)合成有機(jī)燃料，正符合上述的環(huán)保目的。盡管二氧化碳制有機(jī)燃料的方法也有一些，但傳統(tǒng)方法和技術(shù)中都存在嚴(yán)重缺陷和不足，如化學(xué)合成法步驟繁瑣，條件苛刻，耗能大。催化法工藝復(fù)雜、催化劑昂貴，易中毒。離子液體粘度大、傳質(zhì)慢、轉(zhuǎn)化效率低，很難實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。光分解二氧化碳的過程，臨界條件難控制。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是—種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置包括一個(gè)或多個(gè)球狀反應(yīng)裝置，多個(gè)球狀反應(yīng)裝置串聯(lián)組成放大氫原子發(fā)生器裝置，其中電源分別供電，球狀反應(yīng)裝置的進(jìn)氣管路為氫氣、二氧化碳和水蒸氣的進(jìn)氣管；所述的球狀反應(yīng)裝置包括高壓直流電源、第一進(jìn)氣口、第一出氣口、第一密閉箱、球狀正極電暈極、球狀金屬網(wǎng)接地極、球狀反應(yīng)器、第一中空金屬噴嘴、絕緣支撐棒、第一壓力緩沖球；第一密閉箱內(nèi)設(shè)有第一進(jìn)氣口、第一出氣口、球狀正極電暈極、球狀金屬網(wǎng)接地極、球狀反應(yīng)器、第一中空金屬噴嘴、絕緣支撐棒、第一壓力緩沖球，球狀反應(yīng)器內(nèi)壁上設(shè)有球狀金屬網(wǎng)接地極，球狀反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有球狀正極電暈極，球狀正極電暈極外壁上設(shè)有第一中空金屬噴嘴，絕緣支撐棒穿過球狀反應(yīng)器、球狀金屬網(wǎng)接地極與球狀正極電暈極相連，絕緣支撐棒上設(shè)有第一進(jìn)氣口，球狀反應(yīng)器上設(shè)有第一出氣口、第一壓力緩沖球，高壓直流電源的正極穿過絕緣支撐棒與球狀正極電暈極相連，高壓直流電源的負(fù)極穿過第一出氣口與球狀金屬網(wǎng)接地極相連。所述的第一中空金屬噴嘴在球狀正極電暈極的表面呈等角度、等間距均布。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型利用氫原子發(fā)生器使氫氣產(chǎn)生的強(qiáng)還原性氫原子自由基，在常壓常溫下，將CO2分子中高價(jià)態(tài)的C還原為低價(jià)態(tài)的有機(jī)分子。從而使CO2以甲烷、甲醇、甲酸、甲醛、單糖、多糖類、氨基酸、甲酸甲酯、碳酸甲酯的形式合成有機(jī)燃料，能克服上述各方法的不足，電能可以是來自一些非穩(wěn)定的新能源，如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等。而等離子體氛圍的氫原子發(fā)生器能耗低，能源利用率高，裝置簡單、操作方便，綠色無污染。

圖I是一種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中高壓直流電源I、第一進(jìn)氣口 2、第一出氣口 3、第一密閉箱4、球狀正極電暈極5、球狀金屬網(wǎng)接地極6、球狀反應(yīng)器7、第一中空金屬噴嘴8、絕緣支撐棒9、第一壓力緩沖球10。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，一種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置包括一個(gè)或多個(gè)球狀反應(yīng)裝置，多個(gè)球狀反應(yīng)裝置串聯(lián)組成放大氫原子發(fā)生器裝置，其中電源分別供電，球狀反應(yīng)裝置的進(jìn)氣管路為氫氣、二氧化碳和水蒸氣的進(jìn)氣管；所述的球狀反應(yīng)裝置包括高壓直流電源I、第一進(jìn)氣口 2、第一出氣口 3、第一密閉箱4、球狀正極電暈極5、球狀金屬網(wǎng)接地極6、球狀反應(yīng)器7、第一中空金屬噴嘴8、絕緣支撐棒9、第一壓力緩沖球10 ;第一密閉箱4內(nèi)設(shè)有第一進(jìn)氣口 2、第一出氣口 3、球狀正極電暈極5、球狀金屬網(wǎng)接地極6、球狀反應(yīng)器
7、第一中空金屬噴嘴8、絕緣支撐棒9、第一壓力緩沖球10，球狀反應(yīng)器7內(nèi)壁上設(shè)有球狀金屬網(wǎng)接地極6，球狀反應(yīng)器7內(nèi)設(shè)有球狀正極電暈極5，球狀正極電暈極5外壁上設(shè)有第一中空金屬噴嘴8，絕緣支撐棒9穿過球狀反應(yīng)器7、球狀金屬網(wǎng)接地極6與球狀正極電暈極5相連，絕緣支撐棒9上設(shè)有第一進(jìn)氣口 2，球狀反應(yīng)器7上設(shè)有第一出氣口 3、第一壓力緩沖球10，高壓直流電源的正極穿過絕緣支撐棒9與球狀正極電暈極5相連，高壓直流電源的負(fù)極穿過第一出氣口 3與球狀金屬網(wǎng)接地極6相連。所述的第一中空金屬噴嘴8在球狀正極電暈極5的表面呈等角度、等間距均布。一種使用氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置的方法是原子源或自由基源氣體和反應(yīng)氣體按照體積比從第一進(jìn)氣口 3進(jìn)入球狀反應(yīng)器7中，球狀反應(yīng)器7各個(gè)方向產(chǎn)生等量的自由基或氫原子球狀正極電暈極5接高壓直流電源的正極，球狀正極電暈極5同軸中心通入自由基源氣體并在電極軸中心向外輻射能增加氫原子的產(chǎn)率，球狀金屬網(wǎng)接地極6接高壓直流電源的負(fù)極；啟動(dòng)高壓直流電源提供電源，將電源電壓控制在0. I IOOkV,第一壓力緩沖球10自動(dòng)調(diào)節(jié)球狀反應(yīng)器7內(nèi)的壓力至0. IMpa 3Mpa，溫度控制在(TC 40°C;開始反應(yīng)后，球狀正極電暈極5放電激活球狀反應(yīng)器7的自由基源物質(zhì)分子，自由基源物質(zhì)分子產(chǎn)生的氫原子與二氧化碳反應(yīng)；反應(yīng)T分鐘，其中T>0，從第一出氣口 3抽取定量氣體生成物用于檢測，并從球狀反應(yīng)器7取定量液態(tài)生成物用于檢測制得有機(jī)燃料成分，測得生成物中含有甲烷、甲醇、甲酸、甲醛、單糖、多糖類、氨基酸、甲酸甲酯和碳酸甲酯中的一種或多種生成物的混合物。所述的原子源或自由基源氣體為氫氣、水蒸氣或氫氣加水蒸氣；所述的反應(yīng)氣體為二氧化碳、氮?dú)饣蚨趸技拥獨(dú)?；其中，H2 =CO2的體積比為0. I 3. 0，H2O =CO2的體積比為0. I 3. 0，所述的保護(hù)性氣體為氫氣、氦氣、氖氣、氮?dú)狻⒍趸蓟驓鍤狻?br> 權(quán)利要求1.ー種氫原子發(fā)生器還原ニ氧化碳制有機(jī)燃料的裝置，其特征在于包括ー個(gè)或多個(gè)球狀反應(yīng)裝置，多個(gè)球狀反應(yīng)裝置串聯(lián)組成放大氫原子發(fā)生器裝置，其中電源分別供電，球狀反應(yīng)裝置的進(jìn)氣管路為氫氣、ニ氧化碳和水蒸氣的進(jìn)氣管；所述的球狀反應(yīng)裝置包括高壓直流電源(I)、第一進(jìn)氣ロ(2)、第一出氣ロ(3)、第一密閉箱(4)、球狀正極電暈極(5)、球狀金屬網(wǎng)接地極(6)、球狀反應(yīng)器(7)、第一中空金屬噴嘴(8)、絕緣支撐棒(9)、第一壓カ緩沖球(10);第一密閉箱(4)內(nèi)設(shè)有第一進(jìn)氣ロ(2)、第一出氣ロ(3)、球狀正極電暈極(5)、球狀金屬網(wǎng)接地極(6)、球狀反應(yīng)器(7)、第一中空金屬噴嘴(8)、絕緣支撐棒(9)、第一壓カ緩沖球(10)，球狀反應(yīng)器(7)內(nèi)壁上設(shè)有球狀金屬網(wǎng)接地極(6)，球狀反應(yīng)器(7)內(nèi)設(shè)有球狀正極電暈極(5 )，球狀正極電暈極(5 )外壁上設(shè)有第一中空金屬噴嘴(8 )，絕緣支撐棒(9 )穿過球狀反應(yīng)器(7)、球狀金屬網(wǎng)接地極(6)與球狀正極電暈極(5)相連，絕緣支撐棒(9)上設(shè)有第一進(jìn)氣ロ( 2 )，球狀反應(yīng)器(7 )上設(shè)有第一出氣ロ( 3 )、第一壓カ緩沖球(10 )，高壓直流電源(I)的正極穿過絕緣支撐棒(9)與球狀正極電暈極(5)相連，高壓直流電源(I)的負(fù)極穿過第一出氣ロ(3)與球狀金屬網(wǎng)接地極(6)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種氫原子發(fā)生器還原ニ氧化碳制有機(jī)燃料的裝置，其特征在于所述的第一中空金屬噴嘴(8)在球狀正極電暈極(5)的表面呈等角度、等間距均布。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種氫原子發(fā)生器還原二氧化碳制有機(jī)燃料的裝置?，F(xiàn)有裝置條件難控制，能耗大。本實(shí)用新型包括一個(gè)或多個(gè)球狀反應(yīng)裝置，多個(gè)球狀反應(yīng)裝置串聯(lián)組成放大氫原子發(fā)生器裝置，其中電源分別供電，球狀反應(yīng)裝置的進(jìn)氣管路為氫氣、二氧化碳和水蒸氣的進(jìn)氣管。球狀反應(yīng)裝置包括高壓直流電源、第一進(jìn)氣口、第一出氣口、第一密閉箱、球狀正極電暈極、球狀金屬網(wǎng)接地極、球狀反應(yīng)器、第一中空金屬噴嘴、絕緣支撐棒、第一壓力緩沖球，第一中空金屬噴嘴在球狀正極電暈極的表面呈等角度、等間距均布。本實(shí)用新型將捕集到的溫室氣體二氧化碳通過電化學(xué)處理轉(zhuǎn)化為易貯存、運(yùn)輸、清潔可再生綠色能源的成分，方法簡單，轉(zhuǎn)化效果好，清潔無污染。
文檔編號(hào)B01J19/08GK202570148SQ20122002429
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月19日
發(fā)明者吳祖成, 鄒芳, 廖文, 李興發(fā), 許偉 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)