一种水高温分解为氢气和氧气的方法及分离器技术

本发明专利技术公开了一种水高温分解为氢气和氧气的方法及分离器。分离器包括第一高温加热罐体，上部设置氢气排出口，下部两侧分别设置水进口及氧气排出口，中部对应氢气排出口设置有耐高温氢气过滤件；氢气排出口设置第三节流阀，水进口设置第四节流阀，氧气排出口设置第五节流阀；将水通过水进口将水注入第一高温加热罐体的下部，节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来，开启第三节流阀、第五节流阀，将上部的氢气从氢气排出口排出，将下部的氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。

A method and separator for high temperature decomposition of water into hydrogen and oxygen

【技术实现步骤摘要】
一种水高温分解为氢气和氧气的方法及分离器
本专利技术涉及水高温分解技术，特别涉及一种水高温分解为氢气和氧气的方法及分离器。
技术介绍
水在高温环境下可以分解成氢气和氧气，化学方程式是：2H2O=2H2↑+O2↑。在同压同温下氢气密度远远小于氧气密度，这样分解后的氧气、氢气就会分层，当分层稳定后，将氧气、氢气隔离，氢气分子（0.289NM）直径小于氧气分子直径（0.346NM），可以加一层耐高温氢气过滤件（过滤网），让氢气分子可以渗透过去，氧气分子不能渗透过去，这样氢气，氧气分层不明显的情况下，也可以分解出氢气，然后将氢气、氧气分别排出，制冷，储存。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种水高温分解为氢气和氧气的方法及分离器，实现水高温下分解为氧气、氢气，分层稳定后分别从上层、下层排出氢气、氧气，获得氢气和氧气；由于氢气分子（0.289NM）直径小于氧气分子直径（0.346NM），再加上一层耐高温氢气过滤件（过滤网），让氢气分子可以渗透过去，氧气分子不能渗透过去，便能实现氢气、氧气的分解、提取，而且这样即使氢气、氧气分层不明显的情况下，也可以分解出氢气。本专利技术采用的技术方案为：一种水高温分解为氢气和氧气的方法，包括如下步骤：1）设置水高温分解为氢气和氧气的分离器，该分离器包括第一高温加热罐体，所述第一高温加热罐体的上部设置有氢气排出口，下部两侧分别设置有水进口及氧气排出口，所述氢气排出口设置有第三节流阀，所述水进口设置有第四节流阀，所述氧气排出口设置有第五节流阀，所述第一高温加热罐体的罐体内的中部对应氢气排出口设置有耐高温氢气过滤件，该耐高温氢气过滤件能使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来；2）将水通过水进口将水注入第一高温加热罐体的下部，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体内的温度，使得水持续分解为氢气、氧气，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来，因此，使得第一高温加热罐体的上部为氢气，下部为氧气，开启第三节流阀、第五节流阀，将氢气从氢气排出口排出，将氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。作为一种优选方案，步骤1）中，所述分离器还包括第二高温加热罐体，所述第一高温加热罐体、第二高温加热罐体分上、下层设置，第一高温加热罐体的下端与第二高温加热罐体的上端相连通，且连通通道设置有第一节流阀；水进口及氧气排出口设置在第二高温加热罐体的两侧；步骤2）中，将水通过水进口将水注入第二高温加热罐体的下部，第一节流阀开启，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体、第二高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体、第二高温加热罐体内的温度，使得水持续分解为氢气、氧气，且使得水分解后的得到的氢气、氧气保持稳定，静置一段时间后，关闭第一节流阀，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，而且耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，因此，第一高温加热罐体内为氢气，第二高温加热罐体内为氧气，第一高温加热罐体的耐高温氢气过滤件的上部为高纯度氢气；开启第三节流阀、第五节流阀，将氢气从氢气排出口排出，将氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。作为另一种优选方案，步骤1）中，所述分离器还包括第三高温加热罐体，所述第一高温加热罐体、第二高温加热罐体及第三高温加热罐体分上、中、下层设置，第一高温加热罐体的下端与第二高温加热罐体的上端相连通，且连通通道设置有第一节流阀，第二高温加热罐体的下端与第三高温加热罐体上端相连通，且连通通道设置有第二节流阀；所述水进口及氧气排出口设置在第三高温加热罐体的两侧；步骤2）中，通过水进口将水注入第三高温加热罐体，第一节流阀、第二节流阀开启，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体、第二高温加热罐体及第三高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体、第二高温加热罐体内的温度，使得水持续分解为氢气、氧气，且使得水分解后的得到的氢气、氧气保持稳定，静置一段时间后，关闭第一节流阀、第二节流阀，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，而且耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，因此，第一高温加热罐体内为氢气，第二高温加热罐体内为氢气、氧气交界混合层，第三高温加热罐体内为氧气，第一高温加热罐体的耐高温氢气过滤件的上部为高纯度氢气；开启第三节流阀、第五节流阀，将氢气从氢气排出口排出，将氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。进一步，步骤1）中，所述分离器还包括初次加热罐体，初次加热罐体的侧部与第三高温加热罐体的水进口相连通；所述初次加热罐体设置有进水管道；步骤2）中，水经过初次加热罐体加热沸腾后注入第三高温加热罐体。进一步，步骤1）中，所述分离器还包括氧气制冷罐体，该氧气制冷罐体的侧部与第三高温加热罐体的氧气排出口相连通；步骤2）中，氧气从氧气排出口排出后在氧气制冷罐体中制冷；所述氧气制冷罐体设置有排氧管道。一种实施所述方法的水高温分解为氢气和氧气的分离器，包括第一高温加热罐体，所述第一高温加热罐体的上部设置有氢气排出口，下部两侧分别设置有水进口及氧气排出口，所述氢气排出口设置有第三节流阀，所述水进口设置有第四节流阀，所述氧气排出口设置有第五节流阀，所述第一高温加热罐体的罐体内的中部对应氢气排出口设置有耐高温氢气过滤件，该耐高温氢气过滤件能使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来。作为一种优选方案，所述分离器还包括第二高温加热罐体，所述第一高温加热罐体、第二高温加热罐体分上、下层设置，第一高温加热罐体的下端与第二高温加热罐体的上端相连通，且连通通道设置有第一节流阀；水进口及氧气排出口设置在第二高温加热罐体的两侧。作为另一种优选方案，所述分离器还包括第三高温加热罐体，所述第一高温加热罐体、第二高温加热罐体及第三高温加热罐体分上、中、下层设置，第一高温加热罐体的下端与第二高温加热罐体的上端相连通，且连通通道设置有第一节流阀，第二高温加热罐体的下端与第三高温加热罐体上端相连通，且连通通道设置有第二节流阀；所述水进口及氧气排出口设置在第三高温加热罐体的两侧。需要说明的是，所述第一高温加热罐体与第三高温加热罐体之间还可以增加多级高温加热罐体，实现多级加热，提高效率，提高氢气与氧气分层的纯度。进一步，所述分离器还包括初次加热罐体，初次加热罐体的侧部与第三高温加热罐体的水进口相连通；所述初次加热罐体设置有进水管道；所述分离器还包括氧气制冷罐体，该氧气制冷罐体的侧部与第三高温加热罐体的氧气排出口相连通；所述氧气制冷罐体设置有排氧管道。进一步，所述第一高温加热罐体的两侧分别设置有左预留进出口、右预留进出口，该左预留进出口、右预留进出口分别设置有第六节流阀、第七节流阀。本专利技术具有以下优点：水在高温下分解为氢气、氧气，利用同压同温下氢气密度小于氧气密度，氢气、氧气会分层，在氢气、氧气结合为水前，将氢气、氧气隔离；然后分别排出，制冷，储存。高温加热罐体内温度达到2000℃至8000℃时，可实现氢气、氧气会分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水高温分解为氢气和氧气的方法，其特征在于，包括如下步骤：设置水高温分解为氢气和氧气的分离器，该分离器包括第一高温加热罐体，所述第一高温加热罐体的上部设置有氢气排出口，下部两侧分别设置有水进口及氧气排出口，所述氢气排出口设置有第三节流阀，所述水进口设置有第四节流阀，所述氧气排出口设置有第五节流阀，所述第一高温加热罐体的罐体内的中部对应氢气排出口设置有耐高温氢气过滤件，该耐高温氢气过滤件能使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来；将水通过水进口将水注入第一高温加热罐体的下部，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体内的温度，使得水持续分解为氢气、氧气，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来，因此，使得第一高温加热罐体的上部为氢气，下部为氧气，开启第三节流阀、第五节流阀，将氢气从氢气排出口排出，将氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。

【技术特征摘要】
1.一种水高温分解为氢气和氧气的方法，其特征在于，包括如下步骤：设置水高温分解为氢气和氧气的分离器，该分离器包括第一高温加热罐体，所述第一高温加热罐体的上部设置有氢气排出口，下部两侧分别设置有水进口及氧气排出口，所述氢气排出口设置有第三节流阀，所述水进口设置有第四节流阀，所述氧气排出口设置有第五节流阀，所述第一高温加热罐体的罐体内的中部对应氢气排出口设置有耐高温氢气过滤件，该耐高温氢气过滤件能使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来；将水通过水进口将水注入第一高温加热罐体的下部，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体内的温度，使得水持续分解为氢气、氧气，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，将氢气与氧气隔离开来，因此，使得第一高温加热罐体的上部为氢气，下部为氧气，开启第三节流阀、第五节流阀，将氢气从氢气排出口排出，将氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。2.根据权利要求1所述的水高温分解为氢气和氧气的方法，其特征在于，步骤1）中，所述分离器还包括第二高温加热罐体，所述第一高温加热罐体、第二高温加热罐体分上、下层设置，第一高温加热罐体的下端与第二高温加热罐体的上端相连通，且连通通道设置有第一节流阀；水进口及氧气排出口设置在第二高温加热罐体的两侧；步骤2）中，将水通过水进口将水注入第二高温加热罐体的下部，第一节流阀开启，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体、第二高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体、第二高温加热罐体内的温度，使得水持续分解为氢气、氧气，且使得水分解后的得到的氢气、氧气保持稳定，静置一段时间后，关闭第一节流阀，由于氢气比氧气更轻以及氢气分子的直径比氧气分子的直径更小，而且耐高温氢气过滤件使得氢气通过，并阻止氧气通过，因此，第一高温加热罐体内为氢气，第二高温加热罐体内为氧气，第一高温加热罐体的耐高温氢气过滤件的上部为高纯度氢气；开启第三节流阀、第五节流阀，将氢气从氢气排出口排出，将氧气从氧气排出口排出，制冷，储存。3.根据权利要求2所述的水高温分解为氢气和氧气的方法，其特征在于，步骤1）中，所述分离器还包括第三高温加热罐体，所述第一高温加热罐体、第二高温加热罐体及第三高温加热罐体分上、中、下层设置，第一高温加热罐体的下端与第二高温加热罐体的上端相连通，且连通通道设置有第一节流阀，第二高温加热罐体的下端与第三高温加热罐体上端相连通，且连通通道设置有第二节流阀；所述水进口及氧气排出口设置在第三高温加热罐体的两侧；步骤2）中，通过水进口将水注入第三高温加热罐体，第一节流阀、第二节流阀开启，第三节流阀、第四节流阀、第五节流阀皆关闭，加热第一高温加热罐体、第二高温加热罐体及第三高温加热罐体，让水分解为氢气、氧气，这过程中，持续加热，保证第一高温加热罐体、第二高温加热罐体内的温度，使得水持续分解...

【专利技术属性】
技术研发人员：张朝林，
申请(专利权)人：张朝林，
类型：发明
国别省市：湖南,43