一種制氫裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于氫能源技術領域，具體涉及一種等離子體分解水的制氫裝置。
【背景技術】
[0002]在眾多的新能源中，氫能為最理想的能源。因為在燃燒相同重量的煤、汽油和氫氣的情況下，氫氣產生的能量最多，而且它燃燒的產物是水，沒有灰渣和廢氣，不會污染環境；而煤和石油燃燒生成的是二氧化碳和二氧化硫，可分別產生溫室效應和酸雨。煤和石油的儲量是有限的，而氫主要存于水中，燃燒后唯一的產物也是水，可源源不斷地產生氫氣，永遠不會用完。
[0003]氫在未來的最大發展潛力是在能源領域，氫能發電、氫燃料動力汽車將引領未來的發展潮流。但目前的一些制氫過程中會產生污染，且制氫能耗較大、投入成本多，如，氫的生產是通過重整甲烷，一個不可再生的過程。
【實用新型內容】
[0004]針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種結構合理，無污染且能耗低的制氫
目.ο
[0005]本實用新型的技術方案如下:
[0006]—種制氫裝置，該裝置包括高頻高壓發生裝置及具有介質進口和介質出口的導電容器，導電容器與高頻高壓發生裝置的負極電連接作為陰極裝置，所述導電容器內設置有與高頻高壓發生裝置正極電連接且能夠產生高壓電勢的陽極裝置，陽極裝置與導電容器之間采用絕緣裝置進行絕緣設置，所述導電容器內設置有將從介質進口進入導電容器內的介質與陽極裝置進行隔離的介質隔離裝置，在介質隔離裝置與導電容器內壁之間形成電離空間，所述導電容器電連接有接地裝置，在高頻高壓發生裝置通電后，在電離空間內產生高頻高壓振蕩電場，且在高頻高壓振蕩電場作用下，接地裝置中的電子被激活并通過導電容器內壁釋放到電離空間中。
[0007]進一步地，所述陽極裝置為處于導電容器內中部的陽極板或陽極棒。
[0008]進一步地，所述絕緣裝置為設置于導電容器內對陽極裝置形成支承的絕緣體。
[0009]采用了上述技術方案，通過介質進口向導電容器內注入水蒸氣，即水蒸氣能夠進入電離空間中，并通過高頻高壓發生裝置的通電，能夠在陰極裝置與陽極裝置之間的電離空間中產生高頻高壓振蕩電場，這樣處于電離空間中的水蒸氣便能夠被分解為氫離子和負氧離子，并以等離子體狀態留存于電離空間中，而在電離空間中產生高頻高壓振蕩電場時，與大地連接的接地裝置，能夠將大地中的電子傳遞到電離空間中，由于電離空間中的高壓電場，電子會被激活形成激發態電子，并通過陰極裝置釋放到電離空間中，而氫離子在高壓電場的作用下，會向陰極裝置進行靠攏，這樣氫離子能夠捕獲從陰極裝置中釋放出的激發態電子，被還原成氫原子，最后氫原子之間自由結合從導電容器的介質出口排出，即實現制氫過程。本實用新型的制氫裝置有益效果如下:
[0010]1、本實用新型可實現大地中的電子通過接地裝置的傳遞能夠進入電離空間中被氫離子吸收，以實現能量向高品位轉移，即將氫離子轉化為氫氣，作為能源使用，而大地中的電子是取之不盡用之不竭，充分提升了自然資源的利用率。
[0011]2、由于該裝置通過將水蒸氣中的氫離子以及大地中的電子進行結合轉換，形成可以作為能源的氫氣，從投入成本上大大降低，且本裝置制出的氫氣可以替代傳統的煤、天然氣、石油等化石能源，使工業進入氫氣時代。
[0012]3、由于氫氣的燃燒生成物只為水，沒有污染物的排放，可以有效解決人類生產生活中帶來的大氣污染問題，達到真正意義上的節能減排要求。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型的結構不意圖；
[0014]附圖中，I為介質進口，2為介質出口，3為導電容器，4為高頻高壓發生裝置，5為陽極裝置，6為絕緣裝置，7為介質隔離裝置，8為電離空間，9為接地裝置。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例對本實用新型進一步說明。
[0016]如圖1，一種制氫裝置，該裝置包括高頻高壓發生裝置4及具有介質進口I和介質出口2的導電容器3，導電容器與高頻高壓發生裝置的負極電連接作為陰極裝置，在實施中，導電容器可以采用導電的金屬材料制成來實現，或者也可以在一不導電的容器內壁增加貼合容器內壁的導電套來實現，導電套與高頻高壓發送裝置的負極電連接作為本實用新型中的陰極裝置。
[0017]導電容器內設置有與高頻高壓發生裝置正極電連接且能夠產生高壓電勢的陽極裝置5，陽極裝置與導電容器之間采用絕緣裝置6進行絕緣設置，絕緣裝置為設置于導電容器內對陽極裝置形成支承的絕緣體，絕緣體的形狀可以根據導電容器來進行設置，主要將陰極裝置與陽極裝置絕緣分隔開來。導電容器內設置有將從介質進口進入導電容器內的介質與陽極裝置進行隔離的介質隔離裝置7，介質隔離裝置可采用將陽極裝置密封套在其中的套管，套管的截面形狀可以采用方形或圓形等，介質隔離裝置可以將進入導電容器內的介質與陽極裝置進行隔離，避免干擾，同時也能夠使陽極裝置形成的高壓電勢均布，在介質隔離裝置與導電容器內壁之間形成電離空間8，陽極裝置為處于導電容器內中部的陽極板或陽極棒，陽極裝置處于導電容器內作一定的延伸，可以從導電容器內的一端延伸到另一端，以增加陽極裝置通電后形成高壓電勢的面積，即增加電離空間的面積，提升電離效率。導電容器電連接有接地裝置9，接地裝置可以采用連接導電容器和大地的接地棒，在高頻高壓發生裝置通電后，在電離空間內產生高頻高壓振蕩電場，且在高頻高壓振蕩電場作用下，接地裝置中的電子被激活并通過導電容器內壁釋放到電離空間中。本制氫裝置的原理為:通過介質進口向導電容器內注入水蒸氣，即水蒸氣能夠進入電離空間中，并通過高頻高壓發生裝置的通電，能夠在陰極裝置與陽極裝置之間的電離空間中產生高頻高壓振蕩電場，這樣處于電離空間中的水蒸氣便能夠被分解為氫離子和負氧離子，并以等離子體狀態留存于電離空間中，而在電離空間中產生高頻高壓振蕩電場時，與大地連接的接地裝置，能夠將大地中的電子傳遞到電離空間中，由于電離空間中的高壓電場，電子會被激活形成激發態電子，并通過陰極裝置釋放到電離空間中，而氫離子在高壓電場的作用下，會向陰極裝置進行靠攏，這樣氫離子能夠捕獲從陰極裝置中釋放出的激發態電子，被還原成氫原子，最后氫原子之間自由結合從導電容器的介質出口排出，即實現制氫過程。在制氫過程中，可以通過調整高頻高壓發生裝置的發生參數，使制氫裝置穩定工作在單位時間產氣量最大或單位電能產氣量最大的狀態。
[0018]采用上述制氫裝置的制氫方法，包括如下步驟:
[0019]SI，采用抽真空裝置對容器內的電離空間進行抽真空，直到電離空間中無氧氣為止，
[0020]S2，將水蒸氣從容器介質進口注入到電離空間中，
[0021]S3，通過高頻高壓發生裝置給陽極裝置、陰極裝置通電，在容器內的電離空間中形成高頻高壓振蕩電場，陽極裝置通過上面制氫裝置中的介質隔離裝置進行隔離，電離空間是在介質隔離裝置外與容器內之間形成，陰極裝置可將容器采用導電金屬材料制成來實現，或者也可以在一不導電的容器內壁增加貼合容器內壁的導電套來實現，導電套與高頻高壓發送裝置的負極電連接作為本實用新型中的陰極裝置，
[0022]S4，在高頻高壓振蕩電場的作用下，與陰極裝置連接的接地裝置中電子被激活并釋放到電離空間中，接地裝置中的電子通過陰極裝置進行釋放;且進入電離空間中的水蒸氣被電離成氫離子和負氧離子的等離子體，
[0023]S5，電離空間中的氫離子在高頻高壓振蕩電場的作用下，向陰極裝置靠攏，并正好捕獲從陰極裝置中釋放出來的激發態電子，從而將氫離子還原成氫原子，
[0024]S6，在電離空間中會形成無法計數的氫原子，在這些氫原子離開電離空間后，氫原子之間立即結合形成氫氣和水蒸氣電離留下的負氧離子從容器介質出口排出，排出后的氫氣可以作為能源進行利用。通過向電離空間中注入水蒸氣，以及通過高壓電場獲取大地中的電子，促使水蒸氣分解為氧離子和氫離子，而氫離子在能夠捕獲電離空間中激發態電子形成氫原子，再通過氫原子的自由結合獲得氫氣，這樣的制氫方法，相對現有技術的一些制氫方法，步驟大大減少，且制氫效率有較大提升，且獲取的是大地中的電子，也就充分的利用了自然資源，實現較低成本、環保節能的制氫過程。當介質進口處水蒸氣的流量為18kg/h時，檢測出口處氫氣流量約1.8kg/h，氫氣產率為90 %左右，產氫能力高，與其它制氫技術相比，本實用新型產氫能力高，且能夠顯著降低電能消耗和電極損耗，具有極大的現實意義。
[0025]通過上述的制氫裝置，不僅僅可以實現氫氣的制備，還可以有效解決傳統化石能源使用過程中產生的N0x、S0x等污染氣體排放問題，變廢為寶，還原出硫磺等有利用價值的資源；以及可以有效解決傳統化石能源使用過程中產生的COx氣體排放問題，變廢為寶，還原成碳黑等有利用價值的資源。
【主權項】
1.一種制氫裝置，其特征在于，該裝置包括高頻高壓發生裝置及具有介質進口和介質出口的導電容器，導電容器與高頻高壓發生裝置的負極電連接作為陰極裝置，所述導電容器內設置有與高頻高壓發生裝置正極電連接且能夠產生高壓電勢的陽極裝置，陽極裝置與導電容器之間采用絕緣裝置進行絕緣設置，所述導電容器內設置有將從介質進口進入導電容器內的介質與陽極裝置進行隔離的介質隔離裝置，在介質隔離裝置與導電容器內壁之間形成電離空間，所述導電容器電連接有接地裝置，在高頻高壓發生裝置通電后，在電離空間內產生高頻高壓振蕩電場，且在高頻高壓振蕩電場作用下，接地裝置中的電子被激活并通過導電容器內壁釋放到電離空間中。2.根據權利要求1所述的一種制氫裝置，其特征在于，所述陽極裝置為處于導電容器內中部的陽極板或陽極棒。3.根據權利要求1所述的一種制氫裝置，其特征在于，所述絕緣裝置為設置于導電容器內對陽極裝置形成支承的絕緣體。
【專利摘要】本實用新型屬于氫能源技術領域，具體涉及一種等離子體分解水的制氫裝置，包括高頻高壓發生裝置及導電容器，導電容器與高頻高壓發生裝置的負極電連接作為陰極裝置，導電容器內設置有陽極裝置，導電容器內設置有介質隔離裝置，在介質隔離裝置與導電容器內壁之間形成電離空間，所述導電容器電連接有接地裝置。可實現大地中的電子通過接地裝置的傳遞能夠進入電離空間中被氫離子吸收，以實現能量向高品位轉移，即將氫離子轉化為氫氣，作為能源使用，而大地中的電子是取之不盡用之不竭，充分提升了自然資源的利用率。
【IPC分類】C01B3/04
【公開號】CN205241231
【申請號】CN201520997582
【發明人】楊家華
【申請人】江蘇河海新能源股份有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2015年12月3日