一种低能核反应生产氢燃料气的系统及其方法技术方案

本发明专利技术公开了一种低能核反应生产氢燃料气的系统及其方法，特点是包括依次相连的脱盐水槽、反应进料泵、水预热器、低能核反应器、缓冲罐、过滤器、储气罐、氢内燃发电机组、余热回收换热器和低氘水冷凝器，所述的低能核反应器的底部副产物放料口连接有沉淀槽，所述的沉淀槽连接有螺旋输送机，所述的水预热器的冷水出口与所述的低能核反应器的顶部循环水进口之间设置有反应循环泵，其方法包括低能核反应步骤；氢燃料气净化步骤；氢气储存利用步骤，优点是能产生巨大能量且不产生温室气体，也不污染环境。

【技术实现步骤摘要】
一种低能核反应生产氢燃料气的系统及其方法
本专利技术涉及一种低能核反应，尤其是涉及一种低能核反应生产氢燃料气的系统及其方法。
技术介绍
我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国，面临着世界能源格局深度调整、全球应对气候变化行动加速、国家间技术竞争日益激烈、国内经济进入新常态、资源环境制约不断强化等挑战，建设清洁低碳、安全高效的现代能源体系迫在眉睫。根据国家统计局公布数据获悉，2016年我国的能源消费总量为46.7亿吨标准煤。其中煤炭消费总量为32，石油消费总量为7.4，天然气消费总量为2.7，水电、核电、风电消费总量为4.6等，各指标都较往年有不同程度的增长。2015年12月12日，《联合国气候变化框架公约》近200个缔约方一致同意通过《巴黎协议》。我国对世界承诺，2020年，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内”；2030年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降60%~65%，非化石能源占一次能源消费比重达到20%左右。持久的城市空气污染、减少对外国石油进口的需要、CO2排放和全球气候变化、储存可再生电能供应的需求等。氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源，是人类的战略能源发展方向。中国、德国、日本和美国开始研发氢能交通工具。氢能已经在小汽车、卡车、公共汽车、出租车、摩托车和商业船上得到应用。由于氢能利用过程中CO2的零排放这一优势，属于环境友好型能源。但目前大多氢能是通过从煤炭、石油或生物物质而得到，或者电解水制氢，仍然没有从本质上消除二氧化碳排放，而电解水制氢反倒会增加CO2的排放，主要原因煤发电点解制氢氢在用于发电，热利用率仅能达到4%。氢能源获取代价过高，影响氢能经济的发展，氢能、氢燃料电池商业化和市场渗透仍需漫长的过程。能源枯竭、环境污染，氢能源发展的困境破解办法，通过能源技术创新，加快构建绿色、低碳的能源技术体系，建设新型清洁低碳、安全高效的现代能源体系。低能核反应技术的问世，将成为人类能源发展史上的里程碑。“低能核反应”作为21世纪最具发展潜力的新型清洁能源，自身所具有的科技含量高，技术进步、产业转型已成为我国经济和产业发展的主要动力。本低能核反应技术已具备了规模化生产和市场应用的条件，可以替代传统能源煤炭、石油、天然气能源，有利于减少碳排放，减轻能源消耗对人类生存环境的污染和对资源的破坏，市场空间十分广阔。其优点如下：1）低能核反应生产的氢燃料气清洁环保，经专业结构对尾气组成进行的测试，燃烧后尾气没有粉尘颗粒物、粉尘颗粒物，不会造成PM2.5大气污染。2)低能核反应技术与氢热核聚变核站相比，却别于低能核反应氘氘聚合，氘氘是非放射性元素，没有核电站核废料污染处置难题。3)低能核反应生产的氢燃料气燃烧后生成水，不产生温室气体，而传统能源石油、天然气、煤排放提供热量同时，释放大量的二氧化碳气体，而二氧化碳气体具隔热的功能，它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果使地球表面变热起来。4）低能核反应技术与太阳能、风能、地热能等其他清洁能源技术相比，低能核反应不受日光、风力地域等自然条件影响，即使在无风的夜晚，仍然可生产氢燃料气。5）低能核反应装置系列化，可以满足小到电力汽车、乡村用电，大到冶金、化工园区和城市用电要求，根据用电负荷确定低能核反应装置设计规模，靠近用户建设，无需长输电力输送系统，减少电力设施的投资、土地征用、维护和电损。6)低能核反应技术所需原料水，容易获取价格低廉，不消耗天然气、煤炭、原油资源，根本上解决了能源资源枯竭问题。7)低能核反应技术符合《国家鼓励类产业目录》（2015年版）中第四章第五节“风力发电及太阳能、地热能、海洋能、生物质能等可再生能源开发利用”项目。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能产生巨大能量且不产生温室气体，也不污染环境的低能核反应生产氢燃料气的系统及其方法。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案为：1、一种低能核反应生产氢燃料气的系统，包括脱盐水槽、反应进料泵、低能核反应器、缓冲罐、过滤器、储气罐、沉淀槽、螺旋输送机、水预热器、反应循环泵、氢内燃发电机组、余热回收换热器和低氘水冷凝器，所述的脱盐水槽设置有进水口，所述的脱盐水槽的底部出水口与所述的反应进料泵的进水口相连，所述的反应进料泵的出水口与所述的水预热器的冷水进口连接，所述的水预热器的热水出口与所述的低能核反应器的中部进水口连接，所述的低能核反应器的底部出水口与所述的水预热器的热水进口连接，所述的水预热器的冷水出口与所述的反应循环泵的进水口连接，所述的反应循环泵的出水口与所述的低能核反应器的顶部循环水进口连接，所述的低能核反应器的底部副产物放料口与所述的沉淀槽连接，所述的沉淀槽与用于输送副产物的所述的螺旋输送机连接，所述的低能核反应器的顶部反应气出口与所述的缓冲罐的底部气体入口连接，所述的缓冲罐的顶部气体出口与所述的过滤器的底部气体入口连接、所述的过滤器的顶部气体出口与所述的储气罐的底部气体入口连接，所述的储气罐的顶部反应气出口与所述的氢内燃发电机组连接，所述的氢内燃发电机组的燃烧气出口与所述的余热回收换热器连接，所述的余热回收换热器的燃烧尾气出口与所述的低氘水冷凝器连接。所述的低能核反应器内设置有用于调节水温的螺旋不锈钢管。2、一种利用上述系统进行低能核反应生产氢燃料气的方法，包括以下步骤：（1）将原料水（软水、锅炉除氧水、蒸馏水等清净水均可以作为生产所需原料水）送入脱盐水槽进行脱盐后，将脱盐水经预热器预热至85℃送入低能核反应器内；（2）将金属催化剂铝送入含有85℃脱盐水的低能核反应器内，金属催化剂铝与水接触5-30分钟后无需任何外来热源或能源，金属催化剂铝与水反应自动产生放热现象，低能核反应器内的水温会逐渐升高，低能核反应器内压力逐渐增加；当低能核反应器内水温自动增温到90℃时、压力达1-1.5公斤大气压力时，金属催化剂铝在水中与水会开始作剧烈反应，强烈运动中将水中氢氧做出分离，反应产出氢燃料气，持续反应30-90分钟后，低能核反应器内水温上升到130℃以上，低能核反应器内压力受反应进料泵的出口压力限制，最高达0.3MPa（G），此时反应温度继续升高，高温与0.3MPa（G）压力将失去平衡状态，金属催化剂铝产生反应疲乏而无法正常反应出较多可用的无碳燃气且所释出的气体水蒸汽释放量大于氢燃料气；（3）将低能核反应器内金属催化剂铝与水在强烈反应运动中所释出的含有大量水雾气体送入缓冲罐，然后经过滤器过滤后得到较干燥氢燃料气，送入储气罐储藏；（4）将悬浮于低能核反应器内反应过程中金属催化剂与氧结合生成的氧化铝送入沉淀槽中（氧化铝悬浮物于水中浓度过高时，会自动排泄至沉淀槽中），经螺旋输送机送界区外干燥精制包装单元；（5）将储气罐内的氢燃料送入氢内燃发电机组，高温尾气依次经热量余热回收换热器和低氘水冷凝器后，得到氘含量小于50ppm的低氘水，将低氘水送界区外净化。所述的低能核反应器内设置有用于调节水温的螺旋不锈钢管，当低能核反应器内水温超过120℃时，将冷水通入并循环于螺旋不锈钢管内，控制低能核反应器内水温在90-110℃之间，当低能核反应器内水温低于85℃时，将热水通入并循环于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低能核反应生产氢燃料气的系统，其特征在于：包括脱盐水槽、反应进料泵、低能核反应器、缓冲罐、过滤器、储气罐、沉淀槽、螺旋输送机、水预热器、反应循环泵、氢内燃发电机组、余热回收换热器和低氘水冷凝器，所述的脱盐水槽设置有进水口，所述的脱盐水槽的底部出水口与所述的反应进料泵的进水口相连，所述的反应进料泵的出水口与所述的水预热器的冷水进口连接，所述的水预热器的热水出口与所述的低能核反应器的中部进水口连接，所述的低能核反应器的底部出水口与所述的水预热器的热水进口连接，所述的水预热器的冷水出口与所述的反应循环泵的进水口连接，所述的反应循环泵的出水口与所述的低能核反应器的顶部循环水进口连接，所述的低能核反应器的底部副产物放料口与所述的沉淀槽连接，所述的沉淀槽与用于输送副产物的所述的螺旋输送机连接，所述的低能核反应器的顶部反应气出口与所述的缓冲罐的底部气体入口连接，所述的缓冲罐的顶部气体出口与所述的过滤器的底部气体入口连接、所述的过滤器的顶部气体出口与所述的储气罐的底部气体入口连接，所述的储气罐的顶部反应气出口与所述的氢内燃发电机组连接，所述的氢内燃发电机组的燃烧气出口与所述的余热回收换热器连接，所述的余热回收换热器的燃烧尾气出口与所述的低氘水冷凝器连接。...

【技术特征摘要】
1.一种低能核反应生产氢燃料气的系统，其特征在于：包括脱盐水槽、反应进料泵、低能核反应器、缓冲罐、过滤器、储气罐、沉淀槽、螺旋输送机、水预热器、反应循环泵、氢内燃发电机组、余热回收换热器和低氘水冷凝器，所述的脱盐水槽设置有进水口，所述的脱盐水槽的底部出水口与所述的反应进料泵的进水口相连，所述的反应进料泵的出水口与所述的水预热器的冷水进口连接，所述的水预热器的热水出口与所述的低能核反应器的中部进水口连接，所述的低能核反应器的底部出水口与所述的水预热器的热水进口连接，所述的水预热器的冷水出口与所述的反应循环泵的进水口连接，所述的反应循环泵的出水口与所述的低能核反应器的顶部循环水进口连接，所述的低能核反应器的底部副产物放料口与所述的沉淀槽连接，所述的沉淀槽与用于输送副产物的所述的螺旋输送机连接，所述的低能核反应器的顶部反应气出口与所述的缓冲罐的底部气体入口连接，所述的缓冲罐的顶部气体出口与所述的过滤器的底部气体入口连接、所述的过滤器的顶部气体出口与所述的储气罐的底部气体入口连接，所述的储气罐的顶部反应气出口与所述的氢内燃发电机组连接，所述的氢内燃发电机组的燃烧气出口与所述的余热回收换热器连接，所述的余热回收换热器的燃烧尾气出口与所述的低氘水冷凝器连接。2.根据权利要求1所述的一种低能核反应生产氢燃料气的系统，其特征在于：所述的低能核反应器内设置有用于调节水温的螺旋不锈钢管。3.一种利用权利要求1所述的系统进行低能核反应生产氢燃料气的方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将原料水送入脱盐水槽进行脱盐后，将脱盐水经预热器预热至85℃送入低能核反应器内；（2）将金属催化剂铝送入含有85℃脱盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：任海峰，姜国新，
申请(专利权)人：任海峰，
类型：发明
国别省市：内蒙古,15