[发明专利]一种电解气态物质的方法及装置

权利要求书

1.一种电解气态物质的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤S1、向密封空间内充入原料气，使原料气充满整个密封空间，所述原料气为不同元素组成的气态物质；

步骤S2、在密封空间中将两个第一电极接通交流电，使两个第一电极间形成交变电场；

步骤S3、在两个第一电极间设置有多组直流电极对,所述直流电极对之间相互平行，所述直流电极对包括两个第二电极，将两个所述第二电极接通直流电，使两个第二电极分别成为阳极和阴极；

步骤S4、所述原料气在交变电场的作用下被等离子化，外围电子被激发，成为低温等离子体，在阳极和阴极形成的电场作用下，气态离子分别向阳极和阴极聚集，生成两种不同的物质，实现气态物质的电解。

2.根据权利要求1所述的一种电解气态物质的方法，其特征在于：所述步骤S1进一步具体为：排出原密封空间内的空气和杂质,排出方式包括抽真空法、充液排气法和压差排气法；所述抽真空法为先将密封空间抽成真空状态，再充入原料气；所述充液排气法为先向密封空间充入液体以排出原密封空间内的空气和杂质，再充入原料气以排出液体；所述压差排气法为先充入和原料气密度差异较大的气体，再利用压差充入原料气以排出前者。

3.根据权利要求1所述的一种电解气态物质的方法，其特征在于：所述步骤S2进一步具体为：所述交流电的电压为：

其中，P₁为密封空间内实际压强；

P₀为标准大气压压强；所述交流电是正弦波、方波或其他波形。

4.根据权利要求1所述的一种电解气态物质的方法，其特征在于：所述第一电极为三层结构，两个外表层为绝缘体，中间层为导电体，两个导电体之间通过导线接通交流电。

5.根据权利要求1所述的一种电解气态物质的方法，其特征在于：所述第二电极和第一电极相互垂直且互不接触，所述第二电极和第一电极的距离为≥0.1mm。

6.根据权利要求1所述的一种电解气态物质的方法，其特征在于：所述步骤S3进一步具体为：所述直流电的电压为：

≥ε(V)

其中，ε为原料气组成元素最外层电子的最大电势；所述直流电的波形为直线，也根据工况要求采用脉冲波形、锯齿波形；调节直流电的电压、电流和波形，在阳极和阴极上形成同种元素组成的不同组成结构。

7.根据权利要求1所述的一种电解气态物质的方法，其特征在于：所述第一电极上开设有第一散热通道，所述第二电极上开设有第二散热通道，所述第一散热通道和第二散热通道内部流通有冷却液。

8.一种电解气态物质的装置，其特征在于：包括排空系统(100)、进气系统(200)、放电系统(300)、散热系统(400)，所述放电系统(300)包括密封空间(310)，所述密封空间(310)内设有两个相互平行的第一电极(320)，两个所述第一电极(320)之间接通交流电，两个所述第一电极(320)之间设置有多组直流电极对，所述直流电极对包括两个接通直流电的第二电极(330)，所述第二电极(330)和第一电极(320)相互垂直且互不接触；所述排空系统(100)用于系统启动前排空密封空间(310)内杂质，确保原料气进入后无杂质；所述进气系统(200)用于向密封空间(310)充入原料气；所述散热系统(400)用于将第一电极(320)和第二电极(330)产生的热量及时散出，确保系统稳定运行。

9.根据权利要求8所述的一种电解气态物质的装置，其特征在于：所述排空系统(100)包括真空管路(110)、真空泵(120)和真空计(130)，所述真空泵(120)通过真空管路(110)和密封空间(310)相连通，所述真空计(130)连接于真空管路(110)上，所述真空管路(110)和密封空间(310)的连接处设有第一电磁阀(140)。

10.根据权利要求8所述的一种电解气态物质的装置，其特征在于：所述进气系统(200)包括进气管路(210)、进气泵(220)和流量计(230)，所述进气泵(220)通过进气管路(210)和密封空间(310)相连通，所述流量计(230)连接于进气管路(210)上，所述进气管路(210)和密封空间(310)的连接处设有第二电磁阀(240)。