[实用新型]水分子活化、分解装置

说明书

所属技术领域

本实用新型涉及一种电化学水制氢设备。

背景技术

当前，能源紧张，环保形势严峻，人们在积极开发新的清洁能源。水分子是由氢原子和氧原子组成的，把水分解成氢和氧，可以作为一种能源来利用，但水分子是一种非常稳定的物质，用一般的方法很难分解。当前，工业上用电解法来分解水制造氢气，这种方法耗能很大，得不偿失，而且效率低、分解速度慢。

实用新型内容

本实用新型的目的是要克服现有技术和设备的缺点，提供一种耗能低、效率高、分解速度快的水分子活化、分解装置，用于制氢、气化设备的气化剂发生装置或燃烧设备助燃，把水作为一种能源来利用。

为了达到上述目的，本实用新型应用等离子体技术来活化、分解水分子。等离子体是一种电子和正离子的数量大体相同并且以相当大的浓度存在的状态，通过放电可以形成等离子体，在等离子体强大的静电场作用下，水分子被激活而活化，失去外层电子形成离子状态，经相互碰撞分解，生成氢和氧。这种方法效率高、能耗极低。本实用新型是采取下列措施来实现发明目的的：水分子活化、分解装置主要由阳极电极、阴极电极、玻璃板或玻璃套管、集氢室、集氧室、壳体组成，其中：阳极电极与阴极电极之间通过玻璃板或玻璃套管进行隔离；集氢室在阴极电极的上方；集氧室在阳极电极的下方；在集氢室还有氢气输出接口；在集氧室还有氧气输出接口；在装置的中部或下部位置有水蒸汽输入接口，在装置的最低部位还有冷凝水排出接口。本实用新型所述的玻璃板或玻璃套管还可用陶瓷材料或其它绝缘材料代替；所述的玻璃板或玻璃套管还可用半导体材料代替；所述的阳极电极包括电极板、电极棒、管状电极、网孔电极、螺线管电极其中的一种；所述的阴极电极包括电极板、电极棒、管状电极、网孔电极、螺线管电极其中的一种；所述的阳极电极与阴极电极至少设置一对；优选采用阴、阳极电极多对组合设置。

上述的水分子活化、分解装置的工作原理是这样的：把水蒸汽送入装置内，经预热、排出冷凝水后，再在阳极电极和阴极电极接通电源，装置内就进行放电，形成非平衡等离子体，在非平衡等离子体的内部和表面产生强大的静电场，装置内的水蒸汽就被活化，分解为氢气和氧气。根据动力学原理，分解的氢气往上运动进入到集氢室，氧气往下运动进入到集氧室。在氢气输出接口可获得氢气，在氧气输出接口可获得氧气；工作过程中没来得及反应的部分水蒸汽因冷却而形成的冷凝水由装置最下方的冷凝水接口排出，可回收利用。

本实用新型的另一种水分子活化、分解装置，主要由阳极电极板、阴极电极板、玻璃板、水雾喷嘴、集氢室、集氧室、壳体组成，阳极电极板、阴极电极板、玻璃板、水雾喷嘴、集氢室、集氧室在壳体内，其中：阳极电极板和阴极电极板分别夹附在玻璃板内，夹有阳极电极板的玻璃板与夹有阴极电极板的玻璃板对应垂直安装，它们之间有放电空间，水雾喷嘴指向阴、阳极玻璃板之间的放电空间；集氢室在电极板的上方，集氧室在电极板的下方或侧方；装置的最低位有回水出口，回水出口连接到外置水泵的进水口，外置水泵的出水口连接到装置内的水雾喷嘴。所述的玻璃板还可用陶瓷板或其它绝缘材料、半导体材料代替。所述的阳极电极与阴极电极至少设置一对；优选采用阴、阳极电极多对组合设置。

本实用新型的有益效果是：采用等离子体技术来活化、分解水分子，具有能耗低、反应速度快、效率高的优点。本实用新型还适合分散应用，易于普及。本实用新型可作为水制氢设备、气化设备的气化剂发生装置及锅炉设备的助燃设备。本实用新型把水作为一种能源来利用，还可以使燃烧设备大大减少对环境的污染，为我国的节能减排作出有益的贡献。

附图说明

本实用新型提供下列附图作进一步的说明，但各附图及以下的具体实施方式均不构成对本实用新型的限制：

图1是本实用新型的其中一个实施例结构图。

图2是本实用新型的另一个实施例结构图。

图3是本实用新型的又另一个实施例结构图。

图4是本实用新型的又另一个实施例结构图。

图中：1.氢气出口，2.集氢室，3.玻璃板，3b.玻璃套管，4.水蒸汽入口，5.阳极电极，6.集氧室，7.冷凝水出口，8.氧气出口，9.阴极电极，10.壳体，11.阴极电源线插口，12.同心度固定件，13.阳极电源线插口，14.下花孔板，15.排水孔，16.瓷套管或玻璃套管，17.排水槽，18.绝缘联接件，19.上花孔板，20.保温层，21.绝缘花孔套管，22.水雾喷嘴，23.回水出口，24.定位夹。

具体实施方式