[發明專利]紫外線光堆

有效

• 申請號: 201110288757.1
• 申請日: 2011-09-27
• 公開（公告）號: CN102424357B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 張立永
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04;C01B13/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種能將水蒸汽分解成氫氣和氧氣的裝置，其特征在于：所述紫外線光堆選擇水蒸氣作為光堆的工作原料，紫外線光堆的堆體是一個具有蜂窩狀的空心多管器件，在紫外線光堆堆體的管腔內裝有對水蒸汽起作用的光堆芯體，紫外線光堆體還包括光堆的前端蓋和后端蓋；高壓水蒸汽通過蒸汽入口進入到光堆的前端腔內，經每個單元光堆管的燈管前端支架的蒸汽通孔進入到每個光堆堆芯中；在堆芯環境中，水蒸汽受到強烈紫外線的照射，同時，在光觸媒和撕拉電場的作用下，水分子被分解，分解出的氫在壓力和電場的作用下，穿過氫篩進入紫外線光堆的回收腔，再由氫氣出口導出，生成的氧氣則留在堆芯內，通過設立在堆芯內的水分子探頭的數據分析，可及時得知堆芯內的反應程度，當沒有水分子或水分子含量很少時，氧氣出口的控制閥打開，所生成的氧氣進入到后端蓋腔，由氧氣出口排出，新的水蒸汽再次填充進堆芯；工作時每個堆芯中都存在一個徑向電場；在水蒸汽的入口，氫氣的出口、氧氣的出口、排污口都設有數字型測試儀和信息控制的電磁閥，整個紫外線光堆具有信息控制能力，為了節省能源，紫外線光堆還具備一套完整的保溫和余熱回收設施；在實際應用中光堆是進行多重并聯組合使用的。

2.根據權利要求1所述的紫外線光堆，其特征在于：所述紫外線光堆堆體是一個具有前后兩個相互平行端面的箱體，前、后端面上都開有許多相對應的通孔，在前、后端面的相對應的通孔間穿有光堆堆管，光堆堆管是堆芯的支架和外膽，光堆堆管具有很強的壓力承受能力，堆管管壁是一個多微孔體，密布的微孔布滿堆管的反應區段，堆管內壁采用精密加工，最后采用精密磨砂處理，所有堆管在光堆內都采取彼此平行的堆疊排列；紫外線光堆端面上的通孔和堆管之間實行高精間隙配合，并且在端面通孔與堆管連接處進行嚴密焊接；紫外線光堆堆體上還有一個電場低電位電極；光堆堆體的上部有一個氫氣出口，下部有一個排污口，它們都和光堆回收腔相通；所述光堆堆體都是利用抗氫滲、抗水腐、抗氧化、抗氫脆、熱穩定性極好的高級不銹鋼材料制成。

3.根據權利要求1所述的紫外線光堆，其特征在于：所述紫外線光堆堆芯是一個安裝在光堆堆管內的具有不同功能的同心套組的多層結構體，紫外線光堆堆芯的正中是紫外線發生裝置，它縱慣堆芯，兩端有支架支撐，使燈管在光堆堆管中保持居中狀態；在紫外線發生器的外圍設有一個陽極柵，在陽極柵外圍又設有一定厚度的光觸媒層，光觸媒層呈疏松狀，疏密狀態由內而外實行徑向漸變，有利于光分解反應，在光觸媒層的最外層設置有氫篩，氫篩是堆芯與堆體回收腔的唯一選擇性隔層，氫篩縱慣堆芯，兩端有氫篩端口，氫篩端口不但是氫篩的支架，更是堆芯與堆體回收層的密封端，水蒸汽無法從氫篩端口的縫隙進入到光堆堆體內的回收腔，回收腔的氫氣也不能從此縫隙滲出；緊貼著氫篩外壁的絕緣層是堆芯與堆管間的電子隔離層，它縱慣堆芯，絕緣層的反應區段具有很好的透氣性，絕緣層可實現氫篩與堆管內壁的絕緣隔離；緊貼在絕緣層外壁的就是光堆堆管內壁。

4.根據權利要求1所述的紫外線光堆，其特征在于：所述紫外線光堆堆芯徑向電場環境是由堆芯內的陽極柵接電場源的高電位，紫外線光堆堆體接電場源的低電位所形成的，此電場可以具有很高的壓差，可以是恒場，也可以是具有一定頻率的脈動電場，其目的是協助其它裂解因素拉開氫—氧化學鍵，并且能使分解生成的氫順利穿過氫篩到達光堆的回收層。

5.根據權利要求1所述的紫外線光堆，其特征在于：所述紫外線光堆的前端蓋是一個與光堆前端面相適應的具有周邊密封中間隆起的蓋體，高壓水蒸汽由入口（31）進入到前端蓋與光堆前端面之間的空間，再分別進入到每一個光堆堆芯，前端蓋是有邊緣的壓緊螺絲壓緊密封的，前端蓋的制造材料與光堆堆體相同。

6.根據權利要求1所述的紫外線光堆，其特征在于：所述紫外線光堆的后端蓋是一個與光堆后端面相適應的具有周邊密封中間隆起的蓋體，在堆芯中分解生成的氧氣通過燈管后端架的氧氣通孔進入到光堆的后端面與后端蓋之間的空間內，再經過控制閥排出光堆體外，端蓋的周邊通過螺絲與光堆后端面進行連接、壓緊密封，其制造材料與光堆堆體相同。

7.根據權利要求1所述紫外線光堆，其特征在于：所述紫外線光堆的熱量保持和余溫再利用是由光堆的保溫阻熱層以及生成物余溫換熱器組成，所回收的熱量用來提高原料水的基礎溫度。