專利名稱：：節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料及其制備方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料及其制備方法。具體地說，就是涉及一種當燃料燃燒時，在誘導氧化反應的同時，還能夠活化燃料分解，使燃料完全燃燒從而節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料，及其制備方法。
背景技術：
：隨著國際油價的持續(xù)提高，多種節(jié)能設備和裝置被紛紛研發(fā)出來，它們通過將用于工業(yè)及家庭方面的各種燃料聚類(cluster)化，從而提高燃燒效率，并達到減少公害、節(jié)約燃料的目的。所謂的節(jié)約燃料，從另一種意義上來說，也可以理解為提高燃料的效率。也就是說，通過采用誘導燃料完全燃燒或者是將不完全燃燒的燃料加以再利用等措施，以提高燃燒效率，從而相對減少燃料的消耗。作為燃料節(jié)約裝置的一個例子，可以列舉出利用磁化原理的節(jié)能裝置。利用磁化原理的裝置在燃料系統(tǒng)中形成磁場，對燃料分子進行排列并使其離子化，從而使燃料變得更加微小化。同時，使其與氧氣充分混合，從而誘導燃料完全燃燒。但是，上述利用磁化原理的燃料節(jié)約裝置，其效率雖然較高，但是，其使用壽命較短，需要經常更換。也就是說，所謂的磁化原理就是設置永久磁鐵，使用時效果明顯，但是，如果長時間使用，不僅會造成磁力下降，而且燃料中含有的磁性異物等在磁力作用下累積在裝置內，從而會造成其功能急劇下降，這是它所存在的問題。另外，本發(fā)明人研發(fā)出了一種采用節(jié)約燃料技術的燃料節(jié)約用陶瓷球(韓國注冊專利第629，060號)。上述燃料節(jié)約用陶瓷球以沸石、氧化鐵、鋇、長石、霞石正長巖(Nephelinesyenite)、齊爾可帕克斯(Zircopax)、白云石、膨潤土及康沃爾瓷石(Cornwallstone)為原料制備，體現節(jié)約燃料效果的主要原理就是促進燃料完全燃燒。具體地說，上述燃料節(jié)約用陶瓷球能夠發(fā)出遠紅外線，遠紅外線的紅色端波長(0.72.5聲)在近紅外線產生的波長中，由于在波譜上的顏色與顏色之間鄰界部分波長的顏色間相互競爭而產生震動，利用上述震動使燃料分子分解的原理而促進燃料完全燃燒。另外，本發(fā)明人研發(fā)出了產生長波即聲波的波長球(Wavelength-Ball)(韓國專利申請2007-006342號)和產生短波即光波的破壞球(Destruetion-Ball)(韓國專利申請2007-0006344號)，將上述波長球和破壞球同時充入燃料裝置內之后，在由上述波長球及破壞球分別放出的聲波和光波的沖突力作用下，將燃料分子粉碎，使其變得更加細小，以促進燃料完全燃燒，從而達到節(jié)約燃料的目的。如上所述，雖然人們對燃料節(jié)約裝置進行了多種嘗試，但主要都是采用增設硬件裝置的方式，其所需費用較高，同時，也不能夠有效利用空間。另外，就其研究方法而言，為了通過使燃料完全燃燒而實現節(jié)約燃料的目的，主要都是通過使燃料粒子微粒化。而實際上，為了實現燃料粒子的微?；?，除了采取利用磁場的方法之外，并無其它的研發(fā)成果。另外，如上所述，本發(fā)明人研發(fā)的燃料節(jié)約用陶瓷球、波長球及破壞球都是利用借助波長的物理作用使燃料分解，以促進燃料完全燃燒的原理。因此，雖然具有一定的燃料節(jié)能效果，但是，在增加節(jié)約燃料效率方面具有一定的限制。因此，本發(fā)明的研發(fā)人員為了解決上述現有技術存在的問題而進行了研究，其結果發(fā)現碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石等原料具有產生氧氣的特性，可以誘導氧化反應。因此，當利用這些原料制備的多孔性氧化反應催化材料與燃料接觸時，就能夠誘導燃料的氧化反應，從而促進燃料的完全燃燒。
發(fā)明內容發(fā)明所解決的技術課題本發(fā)明的目的在于，提供一種節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料。技術方案為了實現上述目的，本發(fā)明提供了一種含有碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等成份的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化材料。另外，依據本發(fā)明的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化材料的制備方法包括如下幾個步驟。(a)將碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等分別通過300~350目(mesh)進行粉碎及混合，從而制備其混合物的步驟；(b)將上述混合物在8001200'C的溫度條件下進行煅燒的步驟；(c)將在上述(b)步驟中煅燒的混合物以300~350目(mesh)進行粉碎，然后，加水攪拌使其成形的步驟；(d)將上述(c)步驟的成形物在1600-2000'C的溫度條件下進行煅燒，從而獲得多孔性氧化反應催化材料的步驟。發(fā)明效果依據本發(fā)明，當燃料燃燒時，通過促進化學反應即氧化反應，就可以節(jié)約燃料，它無需其它的節(jié)約燃料專用設備，可獲得較好的經濟效益，比通過物理方式促進燃料完全燃燒的方法相比，其節(jié)約燃料的效率更高。圖1是顯示根據本發(fā)明節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料制備方法順序的流程圖。附圖編號說明1:燃料罐2:流入口3:流出口4:多孔膜5:多孔性氧化反應催化球6:燃料活化裝置7:燃料活化裝置的流入口8:燃料活化裝置的流出口9:橡皮墊具體實施例方式從一個方面來說，本發(fā)明就是關于一種含有碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等成份的燃料節(jié)約用多孔性氧化反應催化材料。碳化鋁(aluminiumcarbide)的化學式為A14C3，它是一種鋁的碳化物，通過水使其分解，在60~300'C的溫度條件下發(fā)生反應(AUC3+12H20—4A1(0H)3+3CH4)而產生甲垸。因此，通常都將其用作還原劑。在本發(fā)明中，碳化鋁的作用也是誘導產生還原反應。鱗石英(tridymite)是二氧化硅(Si02)礦物中的一種，如果在60300'C的溫度條件下使其與碳化鋁混合發(fā)生反應，就可以將碳化鋁的作用提高30~150%。因此，在本發(fā)明中，鱗石英的作用就是誘導上述碳化鋁的還原反應。鉭(tantalum)屬于元素周期表5族的一種過渡元素，當使水發(fā)生分解反應產生氫氣和氧氣時(2H20—4H+02),它可與氫氣結合。因此，它可以促進由氧氣產生的氧化反應，當氧化反應結束的同時它就與氫氣分離。在本發(fā)明中，就是利用鉭的上述特性，即將鉭作為主要原料，誘導產生氧化反應，從而活化燃料的完全燃燒。對于氧化鋯(Zr02，zirconiumoxide)來說，當在60-100。C的溫度條件下加熱時，它就能夠產生氧氣，因此，在本發(fā)明中，就是利用氧化鋯在燃料燃燒的過程中促進氧化反應。氧化鈣(CaO，calciumoxide)具有與二氧化硫結合的特性(S02+CaO—CaS03)。因此，在本發(fā)明中，氧化鈣的作用就是將燃料燃燒時產生的二氧化硫除去，同時將燃料中含有的氨氣、乙醇、甲垸、氫氣等成份吸收，并促進氧化反應。鋰屬于元素周期表IA族的一種堿金屬，即使是在室溫條件下也能夠使水分解產生氫氣(2Li+2H20—2LiOH+H2)，在本發(fā)明中，其作用也是當燃料燃燒時增加氫氣的量，誘導產生還原反應，從而預防燃料產生過熱現象。鉀長石(AlSi308)是構成地殼的最重要的造巖礦物之一，Al和Si越是有規(guī)則排列的鉀長石，在高溫條件下就越穩(wěn)定，因此，在本發(fā)明中，鉀長石的作用就是當燃料在高溫條件下燃燒時穩(wěn)定燃燒反應。鈀(Pd)屬于元素周期表8族的一種金屬元素，它能夠吸收氫氣并對其進行過濾，因此，它多用于氫氣的提煉，具體地說，就是在室溫條件下，l倍體積的鈀能夠吸收350850倍體積的氫氣。因此，在本發(fā)明中，鈀的作用就是吸收氫氣，并誘導原料發(fā)生還原反應。另外，將鈀與其它原料混合并使其成形，當對其進行煅燒時，如果在高溫條件下注入氫氣，成形體就會吸收大量的氫氣而膨脹，當煅燒結束之后，氫氣排出就會形成氣孔。在本發(fā)明中，上述多孔性氧化反應催化材料具有以下特征其組成比為，相對于100克(g)碳化鋁，鱗石英為110-180克(g)、鉭為40~60克(g)、氧化鋯為1535克(g)、氧化鈣為15~35克(g)、鋰為15~35克(g)、鉀長石為15~90克(g)、鈀為10~30克(g)。如果向上述碳化鋁100g中加入不足110g的鱗石英時，就不能夠促進碳化鋁充分發(fā)揮其功能，如果添加的鱗石英超過180g時，隨著鱗石英添加量的增加，也不會得到由增加鱗石英而產生的實際利益。因此，向100g碳化鋁中加入鱗石英的量優(yōu)選為100~180g。如果向上述碳化鋁100g中加入的鉭不足40g，則促進燃料燃燒的效果就會降低，如果添加的鉭超過60g，則燃料燃燒時又會產生過熱現象，因此，向100g碳化鋁中加入的鉭的量優(yōu)選為40~60g。如果向上述碳化鋁lOOg中加入的氧化鋯不足15g，則促進燃料燃燒的效果就會降低，如果添加的氧化鋯的量超過35g，則燃料燃燒時又會產生過熱現象，因此，向100g碳化鋁中加入的鉭的量優(yōu)選為15~35g。如果向上述碳化鋁lOOg中加入的氧化鈣不足15g，則促進燃料燃燒的效果就會降低，同時，燃料燃燒時排出的二氧化硫的去除效率也會降低，如果添加的氧化鈣超過35g，則燃料燃燒時又會產生過熱現象，同時，即使氧化轉的添加量增加，二氧化硫的去除效率也不會出現很大的變化，因此，向100g碳化鋁中加入的鉭的量優(yōu)選為15~35g。如果向上述碳化鋁lOOg中加入的鋰不足15g，則燃料燃燒時就會產生過熱現象，如果鋰的添加量超過35g，則即使其添加量增加也不會有什么實際效益，因此，向100g碳化鋁中加入的鋰的量優(yōu)選為15~35g。如果向上述碳化鋁lOOg中加入的鉀長石不足15g，則燃料燃燒時就會產生過熱現象，如果添加的鉀長石超過90g，則即使其添加量增加也不會有什么實際效益，因此，向100g碳化鋁中加入的鉀長石的量優(yōu)選為15卯g。如果向上述碳化鋁100g中加入的鈀不足10g，則最終制備的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球就不能夠順利地加工成形，并會導致上述節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球的節(jié)能效果降低，如果添加的鈀超過30g，則又會形成過多的氣孔，因此，向100g碳化鋁中加入的鈀的量優(yōu)選為1030g。在本發(fā)明中，上述多孔性氧化反應催化材料就是指多孔性氧化反應催化球或者是多孔性氧化反應催化多孔板。也就是說，在本發(fā)明中，節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化材料是一種有形物，因其表面帶有許多小孔而形成一種多孔性有形物，其中含有碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等成份。另外，上述有形物既可以構成環(huán)狀的球形，也可以構成寬板狀。在這種情況下，如果上述有形物為環(huán)狀的球形就被稱之為多孔性氧化反應催化球，如果上述有形物為寬板狀就被稱之為多孔性氧化反應催化多孔板。在本發(fā)明中，上述多孔性氧化反應催化球的直徑為25cm，上述多孔性氧化反應催化多孔板帶有12rnrn的氣孔。依據本發(fā)明的多孔性氧化反應催化球可以填充普通的燃料罐中使用，也可以將一個以上的多孔性氧化反應催化多孔板裝入普通燃料罐中使用。但是，并不局限于此。對于本發(fā)明的多孔性氧化反應催化材料的成形方法，可以將其制備成球狀或者是多孔板狀，這一點在前面已經進行了說明。在這里，上述球狀的直徑優(yōu)選為25cm，但是，也并不限定在制備成球狀，也可以將其制備成其它方便制備的形狀。另外，優(yōu)選的情況為，多孔板為矩形，厚度為5~10cm的平板(plate)，在平板其上設置許多直徑為12mm的氣孔?？梢愿鶕惭b多孔板的裝置的大小、形狀等因素，在成形時可以對上述多孔板的大小、形狀等進行調節(jié)。從另一個方面來說，本發(fā)明是關于包括如下步驟的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化材料的制備方法。(a)將碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等分別以300-350目(mesh)進行粉碎并使其混合，從而制備其混合物的步驟；(b)將上述混合物在800~1200°C的溫度條件下進行煅燒的步驟；(c)將在上述(b)步驟中煅燒的混合物以300-350目(mesh)進行粉碎，然后，加水攪拌使其成形的步驟；(d)將上述(c)步驟的成形物在1600200(TC的溫度條件下進行煅燒，從而獲得節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料的步驟。如上所述，優(yōu)選的情況為，上述碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀的組成比為，相對于100克(g)碳化鋁，鱗石英為110180克(g)、鉅為40~60克(g)、氧化鋯為15~35克(g)、氧化鈣為15~35克(g)、鋰為15-35克(g)、鉀長石為15~卯克(g)、鈀為10~30克(g)。本發(fā)明是在可以制備出能夠通過活化氧化反應而誘導燃料完全燃燒的催化球的基礎上完成的，依據本發(fā)明的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化材料以碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等為原料制備，每種原料都具有能夠產生或者是吸收氧氣或者是氫氣的特性，通過煅燒及成形工序，就可以制備成能夠促進氧化反應的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球或者是多孔板，因此，上述催化球或者是多孔板都具有誘導燃料發(fā)生氧化反應的特性。這樣，就可以促使燃料完全燃燒，從而達到節(jié)約燃料的目的。依據本發(fā)明的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球可以與燃料罐、燃料燃燒裝置一起裝入燃料通過的裝置中使用，也就是說，將促進上述燃料燃燒反應的多孔性球充入燃料燃燒裝置后，如果投入燃料開始燃燒，則上述節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球就會產生氧氣，從而活化燃料的完全燃燒。在這種情況下，表面形成有許多氣孔的上述節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球與燃料接觸的面積就會增大，因此，就能夠進一步促使燃料完全燃燒。另外，依據本發(fā)明的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化多孔板可以與燃料罐、燃料燃燒裝置一起裝入燃料通過的裝置中使用。在這種情況下，安裝多孔板的方法為，可以根據安裝多孔板的裝置的大小、形狀等因素對多孔板進行制備，然后，將其與上述裝置的內部相對應的進行固定，對于上述方法，本領域的技術人員可以根據通常用于固定裝置的方法進行安裝，都不限于特別的方法。依據本發(fā)明的節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化材料，可以大大提高使用于工業(yè)及家庭方面的汽油、輕油、煤油、高粘度船用油(bunkerCoil)等各種燃料的節(jié)能效果。實施例下面，將通過實施例對本發(fā)明進行更加詳細的說明，這些實施例只是為了用來對本發(fā)明進行舉例說明，這并不意味著由此限定本發(fā)明的范圍，這一點對于本領域的技術人員來說是不言自明的。實施例l:制備節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球將碳化鋁21g、鱗石英35g、鉅10g、氧化鋯5g、氧化鈣5g、鋰5g、鉀長石15g及鈀4g以325目(mesh)粉碎成粉末，然后，將其混合而形成混合物。將上述混合物在950105(TC的條件下于鍋爐中進行煅燒，然后將煅燒后的混合物再次通過325mesh進行粉碎，加入50g水進行攪拌之后，使其形成球狀結構。在這種情況下，成形的球的直徑為34cm，上述球的直徑可以根據裝球的裝置進行調節(jié)，因此，其直徑也并不局限于上述范圍內。另外，球的表面形成有許多小孔。將上述成形物在1750185(TC的條件下于鍋爐中進行煅燒，煅燒時間不超過15分鐘，從而制備出節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化球(圖1)。實施例2:制備節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化多孔板將碳化鋁21g、鱗石英35g、鉭10g、氧化鋯5g、氧化鈣5g、鋰5g、鉀長石15g及鈀4g以325目粉碎成粉末，然后，將其混合形成混合物。將上述混合物在950105(TC的條件下于鍋爐中進行煅燒。然后，將煅燒后的混合物再次以325目進行粉碎，加入50g水進行攪拌之后，將其擠壓形成多孔板狀結構。在這種情況下，上述成形的多孔板長為120cm，寬為100cm，厚度為7cm，帶有l(wèi)2mm的氣孔。另外，多孔板的表面還形成有許多小孔。將上述成形物在1750185(TC的條件下于鍋爐中進行煅燒，煅燒時間不超過15分鐘，從而制備出節(jié)約燃料用多孔性氧化反應催化多孔板。實施例3:利用多孔性氧化反應催化球的船舶發(fā)動機的燃料消耗量測定將在實施例1中制備的多孔性氧化反應催化球充入船舶燃料罐中之后，將啟動與上述燃料罐連接的船舶發(fā)動機。其結果如表1所示，船舶的燃料消耗量為57.1~75.8》/h。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>實施例4:利用多孔性氧化反應催化多孔板的船舶發(fā)動機的燃料消耗量測定將在實施例2中制備的多孔性氧化反應催化多孔板安裝到船舶的燃料罐上之后，將啟動與上述燃料罐連接的船舶發(fā)動機。其結果如表2所示，船舶的燃料消耗量為59.877.0《/h。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>比較例1:未利用節(jié)約燃料催化材料的船舶發(fā)動機的燃料消耗量測定啟動與燃料罐連接的船舶發(fā)動機，對上述船舶發(fā)動機的燃料消耗量的測定結果如表3所示，船舶的燃料消耗量為80.5~92.6《/h。表3<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>在上述說明過程中，對本
發(fā)明內容的特定部分進行了詳細說明，本領域的技術人員應當明白，上述具體說明只是本發(fā)明的一種理想實施狀態(tài)，這并不意味著本發(fā)明的范圍僅局限于此。因此，本發(fā)明的實際范圍應當根據權利要求書及其相關同等事項確定。權利要求1、一種多孔性氧化反應催化材料，其特征在于它是一種有形物，其表面具有多數的小孔而形成多孔性有形物的形狀，上述有形物含有碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等成份。2、根據權利要求1所述的多孔性氧化反應催化材料，其特征在于上述有形物的組成比為，相對于100克碳化鋁，鱗石英為110~180克、鉭為4060克、氧化鋯為15~35克、氧化鈣為1535克、鋰為15-35克、鉀長石為15-90克、鈀為10~30克。3、根據權利要求1所述的多孔性氧化反應催化材料，其特征在于上述有形物呈環(huán)狀的球形。4、根據權利要求3所述的多孔性氧化反應催化材料，其特征在于上述環(huán)狀球的直徑為2~5厘米。5、根據權利要求1所述的多孔性氧化反應催化材料，其特征在于上述有形物呈較寬的板狀，在上述板上形成著直徑為12毫米的氣孔。6、一種多孔性氧化反應催化材料的制備方法，其特征在于，它包括如下幾個步驟(a)以300~350目分別將碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化鈣、鋰、鉀長石及鈀等進行粉碎及混合，從而制備其混合物的步驟；(b)將上述混合物在800~1200°C的溫度條件下進行煅燒的步驟；(c)以300-350目將在上述(b)步驟中煅燒的混合物進行粉碎，然后，加水攪拌使其成形的步驟；(d)將上述(c)步驟的成形物在1600~2000'C的溫度條件下進行煅燒的步驟。7、根據權利要求6所述的多孔性氧化反應催化材料的制備方法，其特征在于上述碳化鋁、鱗石英、鉭、氧化鋯、氧化轉、鋰、鉀長石及鈀的組成比為，相對于100克碳化鋁，鱗石英為110180克、鉭為4060克、氧化鋯為1535克、氧化鈣為15~35克、鋰為15~35克(g)、鉀長石為1590克、鈀為10~30克。全文摘要本發(fā)明涉及一種節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料及其制備方法。具體地說，是一種當燃料燃燒時，在促進氧化反應的同時，還能夠活化燃料分解，使燃料完全燃燒，從而節(jié)約燃料的多孔性氧化反應催化材料。依據本發(fā)明，當燃料燃燒時，通過促進化學反應即氧化反應，就可以節(jié)約燃料，它無需其它的節(jié)約燃料專用設備，獲得了較好的經濟效益。它與通過物理方式促進燃料完全燃燒的方法相比，其節(jié)約燃料的效率更高。文檔編號B01J27/22GK101564700SQ20081021014公開日2009年10月28日申請日期2008年8月29日優(yōu)先權日2008年4月25日發(fā)明者李昌燁,鄭煐勛申請人:李昌燁;鄭煐勛