[發明專利]一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統

在審

• 申請號: 201310339685.8
• 申請日: 2013-07-26
• 公開（公告）號: CN103539067A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 路運龍
• 申請（專利權）人: 路運龍
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統，屬于氫能源、節能減排技術領域，適用于汽車、機動車、工業機械、農業機械節能減排以及民用灶具和鍋爐節能減排等技術領域。

背景技術

近十多年來，等離子體技術在工業上的應用發展很快，例如：等離子體點火、等離子體噴涂、等離子體加熱、等離子體切割、等離子體拉積焚化、廢物處理等等。等離子體是在電離層或者放電現象下所形成的一種狀態(俗稱第四態)，伴隨著放電現象將會生成激發原子、激發離子、離解原子、游離原子團、原子或者分子離子群的活性化學物以及它們與其它的化學物碰撞而引起的反應。在等離子體發生器中，放電作用使工作氣分子失去外層電子而形成離子狀態，經過相互碰撞而產生高溫，溫度可達幾萬度以上，而離子的溫度僅僅略高于常溫，因此在放電場內的溫度接近常溫。目前等離子體技術雖然已應用于汽車的節能、減排領域，但是目前已經公開的人們所知的技術例如平板電極式、同軸電極式低溫等離子發生器的解水制氫效率不高，體積也很大，不適于小功率、小體積、高效率解水制氫的市場需求。

發明內容

本發明現在提供一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統，所述一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法：是在水分蒸發催化器內設計有水分蒸發室和安裝著鎳、錳鐵氧體顆粒為催化劑的催化室，利用發動機排氣余熱把液態水加熱為蒸汽態，經過鎳、錳鐵氧體為催化劑的催化后，在組合電弧放電等離子體催化器內迅速裂化、分解成為氫氣分子、氧氣分子和氫離子、氧離子，通過管道再把可低溫燃燒、助燃的氫、氧分子以及氫、氧離子和空氣混合后一起送入發動機燃燒室燃燒(或者送入鍋爐爐膛、燃氣灶灶頭燃燒)做功，從而達到了增加部分燃料和氧氣或者替代部分燃料增加氧氣，實現發動機大幅度提高節能、減排指標的目的。

本發明所述一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統：所述制氫系統是由水箱、水量控制器、水分蒸發催化器、溫度傳感器、智能中央處理器、高頻高壓電源和組合電弧放電等離子體催化器構成。其特征是：水箱用硅膠管連接著水量控制器、水量控制器用硅膠管連接著水分蒸發催化器、水分蒸發催化器用硅膠管連接組合電弧放電等離子體催化器，智能中央處理器連接著高壓電源和溫度傳感器、高壓電源連接著組合電弧放電等離子體催化器，溫度傳感器安裝在在水分蒸發催化器上，水分蒸發器內設有水分蒸發室和催化室，在催化室內設有顆粒狀鎳、錳鐵氧體催化劑。系統使用220伏交流電源或者汽車電源。

本發明所述一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統：是在水中添加有1-10％親水分子的化學添加劑，它們是10-90％任意比例的二甲醚和甲醇。

本發明所述一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統：所述制氫系統的組合電弧放電等離子體催化器，是由至少2對以上滑動弧放電電極、耐高溫絕緣外殼、耐高溫絕緣(陶瓷)支架、進氣孔、出氣孔構成，滑動弧放電電極成對依次同一水平線排列安裝在絕緣(陶瓷)支架上，每對滑動弧放電電極依次成對連接著高壓電源的高壓輸出端。

本發明的有益效果是：

1、組合電弧放電等離子體綜合了熱等離子體和冷等離子體的優點，電子密度大、氣體處理量大、結構簡單、成本低、操作性強，能量轉化率高。本發明首創了一種小功率組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其制氫系統，采用化學分解和等離子組合電弧放電催化器電化學分解水分子制氫制氧的綜合技術方案，利用等離子組合電弧放電能量轉化率高的特點，極大地提高了制氫制氧的效率。

2、當用于汽車、機動車發動機自動制氫時，水分蒸發催化器可以直接套裝在發動機排氣管上，只需和各車型的排氣管直徑相配合安裝即可。

3、當用于改造、生產民用鍋爐或者工業鍋爐自動制氫時，可直接把鍋爐產生的蒸汽直接送入化學催化器和組合電弧放電等離子體催化器迅速分解成為氫氣、氧氣后送人爐膛進行燃燒、助燃，可實現節能15-30％。

4、當用于甲烷、甲醇、汽油、柴油等碳氫化合物制氫時，可配合其他提純設施提高效率15-30％。

5、當用于改造甲醇、柴油等碳氫化合物民用灶具制氫時，可在燃料中添加20-50％的水參加制氫燃燒，可以比現有的甲醇灶、柴油灶節能20-40％，也可以用于天然氣、液化石油氣民用燃氣灶具的改造革新，可實現節能15-30％。

附圖說明

下面結合說明書附圖對本發明作詳細說明：

圖1是本發明一種組合電弧放電等離子體解水制氫方法及其節能制氫系統的整體結構圖。