專利名稱：太陽能水分解制氫技術(shù)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用太陽能為能源分解水制取氫氣的方法及其裝置，屬于電化學(xué)領(lǐng)域的技術(shù)，是水分解制取理想氫能源的開發(fā)。
目前，由水制取氫氣和氧氣有多種方法，其中有電解法、熱分解方法、光化學(xué)分解方法等，這些方法都存在耗能高、產(chǎn)量低的問題，不能使氫氣大批量工業(yè)生產(chǎn)，限制了理想氫能源的普及應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是解決目前水分解制氫耗能高、產(chǎn)量低的問題。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，它是由加入電子的水經(jīng)磁化處理，把水分子間氫鍵及氫氧鍵打開生成H3O+、OH-離子，再經(jīng)高頻微波和催化劑共同作用下使H3O+、OH-離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)。在這一反應(yīng)過程中，由于水分子帶有電荷，在磁場作用下，水分子中的氫核會吸附電子，由于水分子中氫和氧是共價鍵結(jié)合，氧的電負性較大，當(dāng)氫核吸收外加的電子后，使氫氧鍵及氫鍵的作用力減小，使水分子趨向解體，再經(jīng)過高頻微波的作用下，氫氧鍵及氫鍵處于松馳態(tài)的水分子會高速旋轉(zhuǎn)，同時在催化劑的作用下，使水分子最后分解成氫氣和氧氣。水分子中鍵的打開和氧化還原反應(yīng)是分步進行的。
本發(fā)明的優(yōu)點是利用太陽能作能源，將太陽的光波轉(zhuǎn)化成電，將太陽的熱能供給水分解所需的熱量。水分解制氫的耗電低于現(xiàn)有的任何技術(shù)。
下面結(jié)合附圖
和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
太陽能水分解制氫裝置，它是由水純化器2、水流量控制器3、換熱器23、氫氧分離器6、高頻微波器9、反應(yīng)器11、磁化器15、汽化器17、儲電池19、太陽能轉(zhuǎn)換器21等組成，反應(yīng)器是采用金屬按圖制成，其內(nèi)部設(shè)有加熱器12和催化劑13，氫氧分離器6的底外面設(shè)有磁塊7、內(nèi)部設(shè)有旋分裝置，高頻微波器9內(nèi)設(shè)有微波管、高壓電容和高壓變壓器等，產(chǎn)生的高頻微波由波導(dǎo)管10送進反應(yīng)器11內(nèi)部，太陽能轉(zhuǎn)換器21和儲電池19是外購件，汽化器17內(nèi)設(shè)有加熱器，在陰天和夜間備用，磁化器15內(nèi)設(shè)有多組條形磁塊。水純化器2是外購件。天然水通過管路1流進水純化器2內(nèi)部，使水純化，在水流量控制器3的控制下再流入換熱器23內(nèi)，把反應(yīng)器11產(chǎn)生的氫氧氣的熱量置換出來，加熱的水流過管路22進入汽化器17內(nèi)部，先加入電子后再加熱汽化，此時的水分子長鏈已斷，再通過管路16流進磁化器15的內(nèi)部磁化，磁化后的水分子氫氧鍵和氫鍵已打開，生成H3O+、OH-離子，沒打開氫氧鍵和氫鍵的水分子在這里也趨向解體，含有H3O+、OH-離子的水經(jīng)管路14流進反應(yīng)器11內(nèi)部，水分子在高頻微波和催化作用下快速旋轉(zhuǎn)、分解氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生H2、O2氣體，這時是混合存在的，氫氧混合氣體經(jīng)管路4流入氫氧分離器6內(nèi)分離，氫是逆磁的，在磁塊7的作用下氫氣上升，并且通過管路5流出備用，氧是順磁的，在磁塊7的作用下氧氣下降，并且通過管路8流出備用。
本發(fā)明的裝置電路由一個電器控制器自動控制，它所用的電能和熱能主要采用太陽能，太陽能轉(zhuǎn)換器21所產(chǎn)生的電流經(jīng)導(dǎo)線20后進入儲電池19，不能轉(zhuǎn)化的太陽光波和太陽熱能由導(dǎo)熱管18導(dǎo)進汽化器17，使水在汽化器17內(nèi)汽化。
具有上述結(jié)構(gòu)的太陽能水分解裝置，可獲得廉價的氫氣和氧氣、氫氣廣泛用于化工、冶金、電子、發(fā)電、、輪船及其它需燃料的領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種太陽能水分解制氫技術(shù)和裝置，其特征主要由水純化器、水流量控制器、換熱器、氫氧分離器、高頻微波器、反應(yīng)器、磁化器、汽化器、儲電池、太陽能轉(zhuǎn)換器等組成，先往磁化器內(nèi)水中加入電子后，再將水磁化，把水分子間氫鍵和氫氧鍵打開，然后在高頻微波和催化劑共同作用下使水分子，H3O+、OH-分解和氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生H2、O2氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧分離器，其特征是氫氧分離器下底面設(shè)有磁塊，氫氣逆磁上升、氧順磁下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁化器，其特征是磁化器內(nèi)設(shè)有多組條形磁塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反應(yīng)器，其特征是反應(yīng)器內(nèi)部設(shè)有電熱器和裝有催化劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻微波器，其特征是由微波管、高壓變壓器、高壓電容等組成。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用太陽能分解水制氫技術(shù)和裝置。屬于電化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，是對氫能源的開發(fā)，其目的是解決當(dāng)前分解水制氫耗能大，產(chǎn)量低的問題，使清潔能源達到普及應(yīng)用。本發(fā)明原理特征先注入水中電子再使水汽化，再經(jīng)過磁化和高頻微波處理，把水分子間的氫鍵和氫氧鍵分步打開后使離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，催化劑可在比較低的溫度下加速這一反應(yīng)，催化劑是由納米技術(shù)處理的金屬材料。催化劑不參與反應(yīng)，可長期使用，本發(fā)明采用太陽能為主要能源。本發(fā)明制氫成本低，可進行工業(yè)化生產(chǎn)，氫氣燃燒后只產(chǎn)生水，無污染，氫氣可用于化工、冶金、發(fā)電、汽車、輪船等。
文檔編號C02F1/48GK1579929SQ03153328
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月11日
發(fā)明者任洪建 申請人:任洪建