[发明专利]等离子体解水制氢高效节能燃气灶

说明书

技术领域

本发明涉及一种等离子体解水制氢高效节能燃气灶，属于可重复利用能源、绿色环保、节能减排技术领域。

背景技术

目前民用燃气灶所使用的能源大至有三种：天然气、石油液化气和人工合成煤气，但是这些都是不可再生的能源，将随着人们的消耗和时光的流失而枯竭。长久以来，让水变成可重复利用的替代能源一直是人们的美好愿望。我们知道、水分子是由氢和氧(H₂O)构成，按实质重量每公斤水大约含氢11％、含氧89％，氢可以燃烧、氧能助燃，氢燃烧的热值是汽油的三倍之多，而且氢燃烧之后所生成的是水，不污染环境，是一种非常洁净可重复使用的燃料。但是目前的制氢技术还不能实现大规模商业化制氢，因为现有制氢技术的能源消耗太大，而且效率很低，得不偿失。

近十年来，等离子体技术在工业上的应用发展很快，例如：等离子体点火、等离子体喷涂、等离子体加热、等离子体切割、等离子体拉积焚化、废物处理，等等。等离子体是在电离层或者放电现象下所形成的一种状态(俗称第四态)，伴随着放电现象将会生成激发原子、激发离子、离解原子、游离原子团、原子或者分子离子群的活性化学物以及它们与其它的化学物碰撞而引起的反应。在等离子体发生器中，放电作用使工作气分子失去外层电子而形成离子状态，经过相互碰撞而产生高温并分解，温度可高达万度以上，而离子的温度仅仅略高于常温，因此在放电场内的温度接近常温，俗称为低温等离子体或者非平衡低温等离子体。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术设备的缺点和不足，提供一种耗能低、效率高、分解速度快的以水为原料的等离子体解水制氢高效节能燃气灶。把水作为制氢、制氧可重复使用的原料，从而达到大幅度减少燃气灶燃气消耗的目的。

本发明的等离子体解水制氢高效节能燃气灶，采用非平衡低温等离子体电化学裂化、分解水分子制氢制氧的方法：在传统燃气灶的基础上，增设低温等离子体发生器、高压电源、智能控制器、水分蒸发器、温度传感器、进水电磁阀、金属进水管和阻火器以及引射器。利用燃气灶自体产生的热量把液态水加热为蒸汽态，在非平衡低温等离子体发生器内把水蒸汽迅速活化、裂化、分解生成氢气分子、氧气分子和氢离子、氧离子，再把分解后可低温燃烧、助燃的氢、氧分子以及氢、氧离子和空气、燃气混合后一起送入灶头的分火器燃烧，从而达到了增加氢气和氧气或者替代部分燃气增加氧气，实现大幅度节约燃气的目的。

上述等离子体活化、裂化、分解水分子的方程式为：

e·+H₂O——H₂O·+e

H₂O·+e——H₂O*+2e

H₂O*+e——H*+OH^～

H*+e——H

OH^～-e——H+O

O+O——O₂

H+H——H₂

式中：e—失速电子，e·——加速电子，H₂O——水分子，H₂O·——活化的水分子，H₂O*水分子离子，H*——氢离子，OH^～——氢氧根离子，H——氢原子，O——氧原子，H₂——氢气分子，O₂——氧气。