“高温解水碳质气化离子火焰电炉”

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“高温解水碳质气化离子火焰电炉”

--影响人类生存和发展的能源供应问题

可望彻底而永久地解决

中国高级能源专家徐国汉教授

 

高温解水碳质气化离子火焰电炉(简称“水电炉”又称“垃圾变煤气火炉”),它由一体化电热体、快速蒸汽发生器(由蒸汽室、水位计、供水槽组成)、裂解室、气化室、电控器五个部件组成。

用电力升温启动,在高温下,将水蒸汽注入裂解室,进行低能耗的水裂解, 裂解室内的气氛成份变为由H+、O--、H2、O2、H2O五种离子、分子成份组成的动态平衡气态混合物,成份含量是温度的函数,H2O含量随温度升高而减少,H+、O--、H2、O2含量随温度升高而增加!当到达某温度界线时,从裂解室噴出的气氛已可点燃,成为等(能级)离子体火焰,它是H+、O--、H2、O2四种离子、分子复合成为水分子H2O时放热的结果,火焰温度1500℃--2800℃。等离子体火焰为民用家庭吹事工业加热、焊接、切割、发电等提供了高温火焰态热源!

装入密闭气化室中的碳质或有机质(家庭垃圾、城市垃圾、植物桔杆、野草杂木等),在高温下,自行裂解气化,成为组成成份复杂的气态混合物,常见主要成份有:H2O、CO2、CO、H2、CH4碳、焦油、丙酮、甲醇、乙酸、氮化物等。气化有机质随水蒸汽同时注入裂解室,在高温下,有机质中的不饱和键(C=C、C≡C、C≡N、C=O、N=N等)与裂解室中的H+、H2进行剧烈的氢化加成放热反应,并伴随发生从长链大分子变为短链小分子的氢解反应!氢化加成放热反应,为裂解室的高温提供了补充能量;在裂解室的出口获得H+、H2、O--、O2、CO、CH4等无污染的优质等离子体可燃气体!因有H+、H2、O--、O2复合成水反应的参与, 等离子体火焰的温度比天然气和煤气火焰的温度更高;燃烧后, H+、H2与O--、O2结合变成无污染的水H2O;CO、CH4与O--、O2及空气中的氧结合变成水和CO2;CO2被植物吸收参与生态循环。

高温解水碳质气化离子火焰电炉,在无有机质补充时,可将电能转变为高温等离子体火焰用于民用家庭吹事、工业加热、切割、焊接等!

在有有机质补充时,只需少量电能启动,蒸汽发生器和裂解室的高温由一部份自产燃气反馈燃烧来维持,高温解水碳质气化离子火焰电炉的规模扩大后,水电炉的等离子体火焰可用与小、中、大、巨型发电! 规模化的碳质及有机质气化室可将村、乡、镇、区、县、市、省等地区规模的碳质及有机质生活及城市垃圾全部吞食掉而转变成为电能!

高温解水碳质气化离子火焰电炉由于省略了离子的单向运动能耗,用低能耗将水分解成了氢与氧,获得了用途广泛的高温等离子体火焰,又由于与碳质及有机质气化室进行有机地结合,对气态碳质及有机质进行氢加成和氢裂解两种反应,从而获得无污染的、无有机大分子的、无毒的优质等离子体可燃气体, 将城市垃圾消灭于每家每户之中,既解决了能源问题,又改善了生活环境;并减少了有害气体排放,改善了空气质量!为民用吹事和工业加热、焊接、切割、发电等提供了等离子体火焰态热源,为广大农村农民就地解决能源问题提供了买得起的低廉设备;为人类离开矿物能源而生存下去,提供了切实可行的技术解决方案!      

    2008.8.28.