[發(fā)明專利]高熱能分解氫氣水打火助燃系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-03-10
• 公開（公告）號: CN105836701B
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐甲平;唐勇
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶華川電裝品研究所
• 主分類號: C01B3/04
• 分類號: C01B3/04;F23K5/00
• 代理公司: 北京匯澤知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11228
• 代理人: 武君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于氫氣的制備技術(shù)領(lǐng)域，具體的涉及一種高熱能分解氫氣水打火助燃系統(tǒng)。

背景技術(shù)

氫氣（H₂） 最早與16世紀初被人工合成，當時使用的方法是將金屬置于強酸中。發(fā)現(xiàn)氫氣是一種與以往所發(fā)現(xiàn)氣體不同的另一種氣體，在燃燒時產(chǎn)生水。常溫常壓下，氫氣是一種極易燃燒，無色透明、無臭無味的氣體。氫氣作為一種潔凈的能源材料和重要的化工原料,備受人們的重視。特別是近年來嚴重的環(huán)境污染,更是增加了人們對清潔能源的渴望。

目前，從水中制備氫氣的方法主要有以下幾種：

1、用氧化亞銅做催化劑從水中制氫氣

用氧化亞銅催化劑從水中制取氫的方法，但在實驗中，氧化亞銅在陽光的作用下很容易還原成金屬。

2、用光催化劑反應和超聲波照射把水完全分解的方法

發(fā)現(xiàn)二氧化鈦經(jīng)光（紫外線）照射可分解水的現(xiàn)象，但由于氫和氧的生成量較少。最近，同時使用光催化劑反應和超聲波照射的方法把水完全分解。這種“超聲波光催化劑反應”之所以能使水完全分解，是由于在超聲波的作用下，水可被分解為氫和雙氧水，而雙氧水經(jīng)光催化反應又可分解成氧和氫。不過超聲波照射和二氧化鈦光催化劑雖然獲得了完全分解水的結(jié)果，但氧的生成量卻較少。在添加二氧化錳后，再用超聲波照射，二氧化錳分解后的錳離子可溶解到溶液中，使雙氧水產(chǎn)生大量的氧。

3、甲烷制氫氣

3.1、用鎳鉑稀土元素氧化物多孔催化劑，使甲烷、二氧化碳和水生成了氫氣。催化劑中鎳、稀土元素氧化物和鉑的組成比例為10:65:0.5。其制備過程是，先將鎳、稀土元素氧化物等原料加熱熔解，然后導入氨氣，使熔解物成為凝膠狀，再進行干燥、熱處理。這種催化劑微粒孔徑為2納米～100納米，具有很高的催化活性。將該催化劑裝進反應塔，然后加入二氧化碳、甲烷和水蒸氣。結(jié)果，在常壓及550 ℃～600 ℃條件下，生成物為氫氣和一氧化碳，升溫至650 ℃，其轉(zhuǎn)化率為80%；溫度為700 ℃時，轉(zhuǎn)化率幾乎達到100%。

3.2、用C60作催化劑從甲烷制氫氣

華川電裝品研究所用C60作催化劑，從甲烷制得氫氣。在現(xiàn)階段，C60在高溫條件下才能發(fā)揮功能，不能立刻達到實用，必須加以改良，制成在低溫條件下也能工作的節(jié)能催化劑。其制備方法為：在碳粉里摻10%的C60。在加熱到1000 ℃的容器里，放入0.1克催化劑，以1分鐘流入20毫升甲烷的速度作實驗，結(jié)果90%的甲烷分解成氫和碳。C60用作催化劑，可用水洗凈表面，除去附著的殘存碳素，理論上可半永久使用。由于形狀獨特，粒子表面面積為活性炭的5倍到10倍，因而作催化劑用時功能較強。

4、從微生物中提取的酶制氫氣

4.1、葡萄糖脫氧酶，實驗室從熱原體乳酸菌中提取葡萄糖脫氧酶。熱原體乳酸菌首先是在礦井中的低溫干餾煤渣中發(fā)現(xiàn)的。葡萄糖脫氧酶在磷酸煙酰胺腺嘌呤二核苷酸（NADP）的幫助下，能從葡萄糖中提取氫。在制取氫的過程中，NADP從葡萄糖中剝?nèi)∫粋€氫原子，使剩余物質(zhì)變成氫原子溶液。

4.2、氫化酶，這種酶是從曾在海底火山口附近發(fā)現(xiàn)的一種微生物中提取的。氫化酶的作用是使NADP攜載的氫原子結(jié)合成氫分子，而NADP還原為它原來的狀態(tài)繼續(xù)再次被利用。然后將微生物產(chǎn)出的氫氣收集在氫氣瓶里。

5、從細菌制取氫氣

5.1、許多細菌可在一定條件下放出氫氣。“紅極毛桿菌”的細菌，就是制氫的能手。在玻璃器皿里，以淀粉作原料，摻入一些其他營養(yǎng)素制成培養(yǎng)液，就可以培養(yǎng)出這種細菌。每消耗5毫米淀粉營養(yǎng)液，就可以產(chǎn)生出25毫升的氫氣。

5.2、把一種光合細菌—紅螺菌，用它放出的氫氣作為能源使用。

6、用綠藻生產(chǎn)氫氣

發(fā)現(xiàn)一種新方法，使綠藻按要求生產(chǎn)氫氣。綠藻屬于人類已知的最古老植物之一，通過進化形成了能生活在兩個截然不同的環(huán)境中的本領(lǐng)。當綠藻生活在平常的空氣和陽光中時，它像其他植物一樣具有光合作用。光合作用利用陽光，水和二氧化碳生成氧氣和植物維持生命所需要的化學物質(zhì)。然而當綠藻缺少硫這種關(guān)鍵性的營養(yǎng)成分，并且被置于無氧環(huán)境中時，綠藻就會回到另一種生存方式中以便存活下來，在這種情況下，綠藻就會產(chǎn)生氫氣。1升綠藻培養(yǎng)液每小時可以產(chǎn)生出3毫升氫氣，綠藻生產(chǎn)氫氣的效率至少可以提高100倍。

7、有機廢水發(fā)酵法生物制氫氣