[发明专利]钠在海水中的高可靠性自致燃方法

说明书

一种钠在海水中的高可靠性自致燃方法，其属于海上环境基于海水的水基燃烧相关技术应用领域。该方法可实现技术的自致燃环节，即在技术应用的过程中不再给予外部能量，而依靠本身的设计将燃料点燃使之自动燃烧。本发明给出的“Na+NH₄Cl”型原料组合实现高可靠性自致燃的原因在于两方面：一是利用Na与海水反应释放高密度反应热及产生易燃气体H₂的特性，既提供致燃能量，也提供一定的燃料；二是利用NH₄Cl的水解作用，将弱碱性的海水改性为强酸性，加剧Na与海水的反应程度，进一步提高可靠性。该方法不仅具有较高的自致燃可靠性，而且可以加强技术的“燃烧”效应，同时还具有环境友好性和性价比高两大优点，因此无疑将具有广阔的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种钠在海水中的高可靠性自致燃方法，其属于海上环境基于海水的水基燃烧相关技术应用领域。

背景技术

海上环境基于海水的水基燃烧相关技术(以下简称海上水基燃烧技术)，是指基于专门的特种材料，利用其与海水发生反应，形成燃烧所必需的燃料，并使用特定方法以自致燃或他致燃的方式使燃料燃烧的一类技术。其中，自致燃是指在技术实现的过程中不再给予外部能量，而是依靠技术本身的设计将燃料点燃使其自动燃烧，他致燃是指在技术本身的设计中不加入点燃环节，而是在其实现的过程中通过施加外部手段点燃燃料使其燃烧。该技术是最近研究的热点之一，在军事、环境、救援等相关领域具有广泛而高效的应用：(1)该技术可作为一种军事手段，用于攻击和防御，由于舰船内往往装载了大量的弹药、燃料及易燃物品，利用这一点该技术可在海上军事行动中促使敌舰船起火以达到杀伤敌舰或遏制敌方军事行动的目的。(2)该技术可为海上非战斗军事行动提供装备保障，通过其独特的技术原理和实现方法，利用火焰型燃烧该技术可有效抵抗吨位较小海盗船的攻击，阻滞其接近，进而可有效防止海盗登船抢劫。(3)舰船尾迹油污残留是舰艇暴露的重要因素之一，通过使油污燃烧，该技术可在短时间内清理尾迹油污残留，消除可能导致舰船暴露的重大隐患。(4)目前海洋石油污染已日趋严重，成为当今海洋污染中数量多、范围广、危害大的一种主要污染源，利用其对油层的不断点燃作用，该技术可以达到高效清除油污的目的，有效解决石油污染问题。(5)利用燃烧产生的光和烟雾，该技术可在水上救生过程中作为视觉呼救信号，同时也可以为待救的落水人员提供能量以减少体能消耗，有望成为水上救生的一种有效手段。

由以上具体应用可以看出，虽然相比他致燃方式，自致燃的技术实现要更复杂一些，但是自致燃方式可以大大简化海上水基燃烧技术的实现过程、降低其实际应用难度，可见，以自致燃方式实现燃料的自动燃烧，对于海上水基燃烧技术来说将更具研究价值。因此，理想海上水基燃烧技术实现的核心在于两个方面：一是产生燃料，一是自致燃。而在现有技术条件下，能够适于不同程度弱碱性(pH值大约在7.5～8.2之间)这一海水环境的高可靠性自致燃方法，是其最为关键的环节，也是人们研究的重点。

一般来说，常见的致燃手段有七大类，分别是：①明火焰；②高温物体；③电火花；④撞击与摩擦生热升温；⑤绝热压缩升温；⑥光线照射与聚焦；⑦化学反应放热。对于海上水基燃烧技术来说，由于海水这一特殊应用环境，其致燃手段既要满足技术本身的自致燃需求，同时也要适用于海水环境，因此：(1)由于大量海水的存在，使得明火焰、电火花等一类致燃手段变得极为困难；(2)通常海水的温度较低，因此高温物体、撞击与摩擦生热升温等一类致燃手段的可靠性并不高；(3)在海上实现绝热压缩升温、光线照射与聚焦等一类致燃手段往往需要一定的设备，为了达到自致燃目的，其成本也较为高昂。