[發(fā)明專利]通過將水轉(zhuǎn)化為氫氣和氧氣來產(chǎn)生電力的系統(tǒng)、裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780053555.4
• 申請(qǐng)日: 2017-08-31
• 公開（公告）號(hào): CN109997267B
• 公開（公告）日: 2022-10-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·A·雷德瓦恩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 歐奈科學(xué)股份公司
• 主分類號(hào): H01M8/0656
• 分類號(hào): H01M8/0656;C25B1/04;C25B11/031
• 代理公司: 余姚德盛專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33239
• 代理人: 鄭洪成

1.方法，包括：

將過熱蒸汽施加在催化劑室內(nèi)的催化劑表面上以產(chǎn)生電離的蒸汽等離子體；

在電離的蒸汽等離子體的分子之間形成陽極和陰極；以及

使用所述陽極和所述陰極發(fā)電；

其中所述過熱蒸汽的溫度在350℃至450℃之間；

其中所述催化劑表面具有包括燒結(jié)塞、納米管、微管和粒狀形狀中的至少一種的構(gòu)造；以及

其中在催化劑室周圍設(shè)置高能各向異性磁鐵，以在所述催化劑室內(nèi)獲得預(yù)定的磁通密度，并在催化劑室內(nèi)產(chǎn)生磁場。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中施加過熱蒸汽包括將所述過熱蒸汽通過不銹鋼管引導(dǎo)到所述催化劑室的大鋁管的端部。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述催化劑室具有兩個(gè)相對(duì)的端部，每個(gè)端部包括不銹鋼絲網(wǎng)，用于引起過熱蒸汽的均勻流動(dòng)；并且其中不銹鋼絲網(wǎng)包含流化介質(zhì)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括：

使電離的蒸汽等離子體通過所述磁場；以及

由于電離的蒸汽等離子體通過所述磁場而在所述催化劑室內(nèi)在內(nèi)部產(chǎn)生電流；

其中所述高能各向異性磁體包括具有至少1.3特斯拉的能量密度的N42SH釹磁體；

其中布置高能各向異性磁體包括將所述磁體定位成覆蓋所述催化劑室的長度的至少80％的構(gòu)造，并且使得所述磁體在所述催化劑室內(nèi)線性地居中。

5.系統(tǒng)，包括：

催化劑室，其將過熱蒸汽施加在催化劑表面上以產(chǎn)生電離的蒸汽等離子體，而且其中在催化劑室周圍設(shè)置高能各向異性磁鐵，以在所述催化劑室內(nèi)獲得預(yù)定的磁通密度；

旋風(fēng)分離器，包括外體和內(nèi)體，其中所述 旋風(fēng)分離器分離源自電離的蒸汽等離子體的氫氣、氧氣和水蒸氣；

至少一個(gè)歧管，其接收分離的氫氣、氧氣和水蒸氣；以及

至少一個(gè)燃料電池，包括陽極端子和陰極端子，其中所述至少一個(gè)燃料電池：

接收氧氣和氫氣；以及

從接收的氧氣和氫氣產(chǎn)生直流電。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述催化劑表面包括多壁碳納米管、鋁-鎵合金、鉻和鉻-稀土合金、鈷、鈷釤合金、錳、鉬、鎳、鈮、鋯、鈀和鍺中的一種。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述外體具有文氏管構(gòu)造，并且所述內(nèi)體具有包括翅片和卵形突起的構(gòu)造。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述旋風(fēng)分離器：

通過所述旋風(fēng)分離器直接輸出氫氣；

將氧氣和水蒸氣朝向所述旋風(fēng)分離器的外部旋轉(zhuǎn)；以及

通過以與旋風(fēng)分離器垂直的方式安置的出口排出氧氣和水蒸氣。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)歧管包括氫氣歧管和氧氣歧管，其中所述氫氣歧管接收所述氫氣，并且所述氧氣歧管接收所述氧氣和所述水蒸氣。

10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)燃料電池還包括用作所產(chǎn)生的直流電的輸出的電極。

11.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中所述至少一個(gè)燃料電池在所述陽極端子中接收氫氣。

12.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)燃料電池在所述陰極端子中接收氧氣。

13.根據(jù)權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述至少一個(gè)燃料電池包括多個(gè)襯底環(huán)，所述襯底環(huán)以徑向方式附接到中央氫燃料管。

14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述中央氫燃料管包括圓柱形管，所述圓柱形管在整個(gè)高度上具有穿孔地延伸所述燃料電池的高度，以將氣體引導(dǎo)到所述多個(gè)襯底環(huán)，所述多個(gè)襯底環(huán)包括：

作為陽極的內(nèi)部；以及

用作陰極的外部。

15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中所述陽極包括在半透性聚四氟乙烯（PTFE）襯底的一側(cè)上的陽極材料，所述襯底厚度在0.2mm至0.5mm的范圍內(nèi)，并且其中所述陰極包括在襯底的相對(duì)側(cè)的陰極材料。