水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的设备制造技术

本实用新型专利技术涉及一种水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的设备，该设备由正极Ｅ↓［１］、负极Ｅ↓［２］、工作电阻器ＲＬ↓［１］和ＲＬ↓［２］、反应器和ＡＣ、ＤＣ电自动转换器构成；正极Ｅ↓［１］采用在铜导架内设置与其内腔紧密接触的碳棒电极，负极Ｅ↓［２］采用镀铜的碳棒电极，正极Ｅ↓［１］与负极Ｅ↓［２］的对应端均露出碳棒电极，它们相对设置构成产生电弧端，反应器内部为装水的容器，两个电极Ｅ↓［１］和Ｅ↓［２］设置在容器内，正极Ｅ↓［１］通过ＡＣ、ＤＣ电源自动转换器与主动力电源一端连接，负极Ｅ↓［２］通过并联的工作电阻器ＲＬ↓［１］和ＲＬ↓［２］及ＡＣ、ＤＣ电源自动转换器与主动力电源另一端连接。它能够很好地解决现有的不可再生的燃料资源短缺、造价高，而部分可制造的燃料成本高，制得的燃料产品使用安全性不好等方面存在的问题。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种人工合成制取燃料的的设备，尤其是涉及在水下用弧光裂解的方法来制取氢碳单氧燃料的设备。二
技术介绍
能源在国民经济和人类发展中具有特别重要的战略地位，但自1973年世界石油危机以来，人类承受着常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力。我国目前能源供需矛盾尖锐，结构不合理；能源利用效率低；能源的大量消费造成严重的环境污染。国务院近期发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》指出，能源是在国民经济、社会发展和国防安全中重点发展、亟待科技支撑的产业和行业重点领域之一，中国将在未来15年内把发展能源和水资源、环境等11个重点领域的技术放在优先位置，解决制约经济社会发展的重大瓶颈问题。未来15年，中国能源技术发展的主要方向是经济、高效、清洁利用和新型能源开发。氢能及燃料电池技术、分布式供能技术等将是今后重点发展的前沿技术。如何积极开发“新能源”，满足持续快速增长的能源需求和能源的清洁高效利用，对能源科技发展提出重大挑战。燃料是工业生产和人们生活的必需品，随着社会工业化程度的提高，对燃料的需求日益增加，但常用的燃料资源大多数是不可再生的，都呈现出短缺的趋势，从石油、煤碳价格的上涨也可以看出这点，有一些可再生的燃料不是生产成本太高，就是最终产品使用的安全性等方面存在问题，如乙醇、氢、光电等，导致其前景并不乐观，水和碳是常用且十分丰富的资源，但现在没有一种利用水和碳来生产成本低、安全性好、实用性强，能取代现有多种常用燃料的新型燃料。三
技术实现思路
1、专利技术目的本技术提供一种水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的设备，其目的是解决现有的不可再生的燃料资源短缺、造价高，而部分可制造的燃料成本高，制得的燃料产品使用安全性不好，而现在没有一种利用水和碳制造新型燃料的制备工艺等方面存在的问题。2、技术方案本技术是通过以下技术方案来实现的一种水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的设备，其特征在于该设备主要由正极E1、负极E2、工作电阻器RL1和RL2、反应器和AC、DC电源自动转换器构成；正极E1采用在铜导架内设置与其内腔紧密接触的碳棒电极，负极E2采用镀铜的碳棒电极，正极E1与负极E2的对应端均露出碳棒电极，两个露出的碳棒电极相对设置构成产生电弧端，反应器内部为装水的容器，两个电极E1和E2设置在容器内，正极E1通过AC、DC电源自动转换器与主动力电源一端连接，负极E2通过并联的工作电阻器RL1和RL2及AC、DC电源自动转换器与主动力电源另一端连接。电极E1和E2的放电端的间距为15～50毫米，工作电阻的RL1的阻值为0.08～0.01欧姆，RL2的阻值为0.08～0.01欧姆。主动力电源为120VAC；经AC、DC电源自动转换器转换后，电极E1和E2的工作电压为直流25～35V，电流为300～3000A。并联的工作电阻器RL1和RL2与AC、DC电源自动转换器之间通过数字电表连接。上述电极E1和E2为直径18毫米、25毫米、50毫米，长380～430毫米的碳棒。反应器为密封的真空反应室。反应器上设有电极进料器，电极进料器由进料器和进料盒构成，进料盒内设置300支碳棒，其上设有出料口，出料口与设在反应器容器内正极的铜导架的内腔入口连通，铜导架内设置一根与其内腔紧密接触的碳棒，碳棒从铜导架前端的开口处伸出一部分，负极E2外表面镀铜，它的前端露出一部分碳棒，露出的碳棒部分与正极E1伸出的碳棒相对应形成产生电弧端。3、优点及效果通过本技术技术工艺方案的实现，能够很好地解决现有的不可再生的燃料资源短缺、造价高，而部分可制造的燃料成本高，制得的燃料产品使用安全性不好，而现在没有一种利用水和碳制造新型燃料的制备工艺等方面存在的问题。本技术利用雷电摩擦原理在碳电极之间分裂水分子，并进行氢碳结合，制取氢碳单氧燃料(气)，其燃料具有廉价、清洁、可再生、原料来源广泛和安全等优点。制得的可燃气体可以取代目前所用的常规燃料。两电极之间的距离及所通过电压、电流的大小是经专利技术人多年多次实验后得出的，这样可以达到最高效的水下裂解效果。本技术是经过长期研究后制得，利用本技术的制备工艺可以生产出氢碳单氧燃气，并可实现大规模工业化生产，本技术是当今世界首创并具有世界先进水平，填补中国在该领域的空白。四附图说明附图1为本技术设备的结构示意图；附图2为电极进料盒及正极E1和负极E2的结构示意图；附图3为H2进样谱图；附图4为CO标准品谱图；附图5为重复进样谱图；附图6为H2标准品两次进样谱图；附图7为N2标准品两次进样谱图。五具体实施方式本技术利用雷电摩擦原理在碳电极之间分离水分子，在反应器内部的碳电极接通电源后，电极在水下产生电弧，其弧光温度高达5000～7000华氏温度(相当2760～3871℃)。电弧使水分离成氢和氧，同时再与电极中分解出的碳结合，结果生成氢碳单氧可燃气体，其燃气(料)具有廉价、清洁、可再生，原料来源广泛和安全等优点。实施例1如图1、2所示，本技术是在水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的设备，该设备主要由工作电阻RL1和RL2、设在铜导架11内并与其内腔紧密接触的碳棒电极(石墨)作为正极E1、镀铜碳棒电极(石墨)作为负极E2、反应器1、水3、120VAC的主动力电源、数字电表2和AC、DC电源自动转换器7构成。该设备的反应器1内部为容器状，是密封的反应室，其内装有水3，两个电极E1和E2设置在水下，反应器1上设有电极进料器，电极进料器由进料器10和进料盒9构成，进料盒9内设置300支碳棒，其上设有出料口，出料口与设在反应器容器内正极E1的铜导架11的内腔入口连通，铜导架11内设置一根与其内腔紧密接触的碳棒8，碳棒8从铜导架11前端的开口处伸出一部分，负极E2外表面镀铜12，它的前端露出一部分碳棒，露出的一部分碳棒与正极E1伸出的碳棒8相对应形成产生电弧端，由于产生电弧使碳棒消耗，当铜导架11内的碳棒消耗后，进料器10将进料盒9内的碳棒补充入铜导架11内，正极E1通过AC、DC电源自动转换器7与主动力电源一端连接，负极E2通过并联的工作电阻器RL1和RL2及AC、DC电源自动转换器7与主动力电源另一端连接，电极E1和E2之间的放电端间距6为15～50毫米。采用上述设备进行水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的制备工艺如下将主动力电源经AC、DC电源自动转换器7转换后，使电极E1和E2接通25～35V的直流低电压及300A～3000A高电流，高电流使碳电极的顶端放电，产生白炽弧光，高温弧光使电极周围的水分解为氢离子、氧离子，并使碳从碳电极上分解下来，这促使在电弧周围产生由氢、碳、氧组成的大约3870℃高温的等离子区，在等离子区内或附近发生一系列的化学反应，如H2和O2分子的形成；C和O形成CO及其他一些反应，这些反应都放出大量的热量，使水里电弧发热，在水下所生成的易燃气体4上浮水面，并在水的出口附近冷却后通过收集装置收集，它即为氢碳单氧气体，该气体中含有51％H2，49％CO。实施例2利用上述设备生产制取氢碳单氧燃气的制备工艺也可以由两个电极和一个计算机控制的电极进料器组成。其中电极进料器是为了使电极能持续地在水中产生电弧，以保证电弧区域的稳定性。一个不漏水的电极容器提供有足够的水量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水下弧光裂解制取氢碳单氧燃气的设备，其特征在于：该设备主要由正极Ｅ↓［１］、负极Ｅ↓［２］、工作电阻器ＲＬ↓［１］和ＲＬ↓［２］、反应器（１）和ＡＣ、ＤＣ电源自动转换器（７）构成；正极Ｅ↓［１］采用在铜导架（１１）内设置与其内腔紧密接触的碳棒电极，负极Ｅ↓［２］采用镀铜的碳棒电极，正极Ｅ↓［１］与负极Ｅ↓［２］的对应端均露出碳棒电极，两个露出的碳棒电极相对设置构成产生电弧端，反应器（１）内部为装水（３）的容器，两个电极Ｅ↓［１］和Ｅ↓［２］设置在容器内，正极Ｅ↓［１］通过ＡＣ、ＤＣ电源自动转换器（７）与主动力电源一端连接，负极Ｅ↓［２］通过并联的工作电阻器ＲＬ↓［１］和ＲＬ↓［２］及ＡＣ、ＤＣ电源自动转换器（７）与主动力电源另一端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邢亚萍，张忠深，罗伯特摩根，
申请(专利权)人：邢亚萍，张忠深，罗伯特摩根，
类型：实用新型
国别省市：91[中国|大连]