述水生成設(shè)備接收制氫設(shè)備制備的氫氣、氧氣輸送設(shè)備輸送的氧氣,制得健康水。
[0037]—種利用深層海水制備低氘氚水的系統(tǒng),所述制備系統(tǒng)包括:深層海水抽取設(shè)備、海水提純裝置、制氫設(shè)備、氧氣輸送設(shè)備、水生成設(shè)備;
[0038]所述深層海水抽取設(shè)備與海水提純裝置連接,制氫設(shè)備與海水提純裝置連接,水生成設(shè)備分別與制氫設(shè)備、氧氣輸送設(shè)備連接;
[0039]所述深層海水抽取設(shè)備的抽水端設(shè)置于海的深層,將深層海水抽取出來(lái),由海水提純裝置提純;
[0040]所述制氫設(shè)備設(shè)有膜分離裝置,通過(guò)膜分離裝置將氫氣中的氕分離出,而氫氣中的氘、氚無(wú)法從膜分離裝置過(guò)濾出;
[0041]所述氧氣輸送設(shè)備通過(guò)制備而提供氧氣,或者僅輸送制備好的氧氣;
[0042]所述水生成設(shè)備接收制氫設(shè)備制備的氫氣、氧氣輸送設(shè)備輸送的氧氣,制得低氘氚的健康水。
[0043]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置。
[0044]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述膜分離裝置將氫氣中的氕分離出,氫氣中的氘、氚無(wú)法被分離出膜分離裝置,未能分離的氘、氚被另外收集;膜分離裝置內(nèi)的溫度設(shè)定為300?500°C,壓強(qiáng)小于5Mpa或壓差不超過(guò)15公斤。
[0045]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述制氫設(shè)備利用水解制備氫氣,得到氫氣及氧氣;將制得的氫氣通過(guò)鈀膜分離裝置分離出氘氚,僅讓氕通過(guò)。
[0046]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述制氫設(shè)備包括液體儲(chǔ)存容器、換熱器、氣化室、重整室、分離室;所述液體儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過(guò)原料輸送裝置輸送至換熱器換熱,換熱后進(jìn)入氣化室氣化;氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室,重整室內(nèi)設(shè)有催化劑;所述分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器,從膜分離器的產(chǎn)氣端得到氫氣;
[0047]所述氫氣發(fā)電裝置為燃料電池系統(tǒng),燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆;所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力,自動(dòng)輸送至電堆中。
[0048]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述制氫設(shè)備包括固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器、快速啟動(dòng)裝置、液體儲(chǔ)存容器、換熱器、氣化室、重整室;膜分離裝置設(shè)置于分離室內(nèi),分離室設(shè)置于重整室的上部;
[0049]所述液體儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水;通過(guò)固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣或/和快速啟動(dòng)裝置為制氫設(shè)備提供啟動(dòng)能源;所述固態(tài)氫氣儲(chǔ)存容器中儲(chǔ)存固態(tài)氫氣,當(dāng)制氫系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),通過(guò)氣化模塊將固態(tài)氫氣轉(zhuǎn)換為氣態(tài)氫氣,氣態(tài)氫氣為氫氣發(fā)電裝置發(fā)電,作為制氫設(shè)備的啟動(dòng)電源;
[0050]所述快速啟動(dòng)裝置包括第一啟動(dòng)裝置、第二啟動(dòng)裝置;所述第一啟動(dòng)裝置包括第一加熱機(jī)構(gòu)、第一氣化管路,第一氣化管路的內(nèi)徑為1?2mm,第一氣化管路緊密地纏繞于第一加熱機(jī)構(gòu)上;所述第一氣化管路的一端連接液體儲(chǔ)存容器,通過(guò)原料輸送裝置將甲醇送入第一氣化管路中;第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇,而后通過(guò)點(diǎn)火機(jī)構(gòu)點(diǎn)火燃燒;或者,第一氣化管路的另一端輸出被氣化的甲醇,且輸出的甲醇溫度達(dá)到自燃點(diǎn),甲醇從第一氣化管路輸出后直接自燃;所述第二啟動(dòng)裝置包括第二氣化管路,第二氣化管路的主體設(shè)置于所述重整室內(nèi),第一氣化管路或/和第二氣化管路輸出的甲醇為重整室加熱的同時(shí)加熱第二氣化管路,將第二氣化管路中的甲醇?xì)饣?;所述重整室?nèi)壁設(shè)有加熱管路,加熱管路內(nèi)放有催化劑;所述快速啟動(dòng)裝置通過(guò)加熱所述加熱管路為重整室加熱;
[0051]所述液體儲(chǔ)存容器中的甲醇和水通過(guò)原料輸送裝置輸送至換熱器換熱,換熱后進(jìn)入氣化室氣化;所述原料輸送裝置提供動(dòng)力,將液體儲(chǔ)存容器中的原料輸送至制氫設(shè)備;所述原料輸送裝置向原料提供1.1?5M Pa的壓強(qiáng),使得制氫設(shè)備制得的氫氣具有足夠的壓強(qiáng);
[0052]氣化后的甲醇蒸氣及水蒸氣進(jìn)入重整室,重整室內(nèi)設(shè)有催化劑,重整室下部及中部溫度為350 °C?409 °C;所述重整室上部的溫度為400 °C?570 °C;重整室與分離室通過(guò)連接管路連接;所述分離室內(nèi)的溫度設(shè)定為400°C?570°C ;
[0053]所述催化劑包括Pt的氧化物、Pd的氧化物、Cu的氧化物、Fe的氧化物、Zn的氧化物、稀土金屬氧化物、過(guò)渡金屬氧化物;其中,貴金屬Pt含量占催化劑總質(zhì)量的0.6%?1.8%,Pd含量占催化劑總質(zhì)量的1.1%?4%,Cu的氧化物占催化劑總質(zhì)量的6%?12%,F(xiàn)e的氧化物占催化劑總質(zhì)量的3%?8%,Zn的氧化物占催化劑總質(zhì)量的8%?20%,稀土金屬氧化物占催化劑總質(zhì)量的6 %?40 %,其余為過(guò)渡金屬氧化物;
[0054]或者,所述催化劑為銅基催化劑,包括物質(zhì)及其質(zhì)量份數(shù)為:3-17份的CuO,3-18份的 ZnO, 0.5-3 份的 ZrO, 55-80 份的 A1203,1-3 份的 Ce02,1-3 份的 La203;
[0055]所述分離室內(nèi)設(shè)有膜分離器,所述膜分離裝置為在多孔陶瓷表面真空鍍鈀銀合金的膜分離裝置,鍍膜層為鈀銀合金,鈀銀合金的質(zhì)量百分比鈀占75%?78%,銀占22%?25% ;
[0056]重整得到的氫氣中的氕能透過(guò)鈀膜分離器,而大部分氘、氚則不能透過(guò)鈀膜分離器;因而從膜分離器的輸出端得到氕;
[0057]系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí),通過(guò)快速啟動(dòng)裝置制備氫氣,將制備得到的氫氣輸送至氫氣發(fā)電裝置發(fā)電;而后將發(fā)出的電能啟動(dòng)制氫設(shè)備。
[0058]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述氫氣發(fā)電裝置連接制氫設(shè)備,將發(fā)出的部分直流電輸送至制氫設(shè)備;制氫設(shè)備通過(guò)自己制得的直流電帶動(dòng)電磁加熱裝置為重整室、分離室加熱;同時(shí),還將發(fā)出的直流電輸送至系統(tǒng)的深層海水抽取設(shè)備、海水提純裝置、氧氣輸送設(shè)備、水生成設(shè)備,供這些設(shè)備運(yùn)行,同時(shí)還供氫氣發(fā)電裝置自身運(yùn)行;
[0059]所述電磁加熱裝置包括形成重整室的重整缸體、形成分離室的分離缸體,設(shè)置于重整缸體外的第一加熱線圈,分離缸體外的第二加熱線圈,重整缸體、分離缸體內(nèi)的溫度傳感器、壓力傳感器,以及電磁控制器;電磁控制器根據(jù)溫度傳感器、壓力傳感器感應(yīng)到的數(shù)據(jù)控制第一加熱線圈、第二加熱線圈的電流,能使重整室、分離室瞬間達(dá)到設(shè)定溫度。
[0060]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述制氫設(shè)備還包括電能估算模塊、氫氣制備檢測(cè)模塊、電能存儲(chǔ)模塊;所述電能估算模塊用以估算氫氣發(fā)電裝置實(shí)時(shí)發(fā)出的電能是否能滿足重整、分離時(shí)需要消耗的電能;如果滿足,則關(guān)閉快速啟動(dòng)裝置;
[0061]氫氣制備檢測(cè)模塊用來(lái)檢測(cè)制氫設(shè)備實(shí)時(shí)制備的氫氣是否穩(wěn)定;若制氫設(shè)備制備的氫氣不穩(wěn)定,則控制快速啟動(dòng)裝置再次啟動(dòng),并將得到的電能部分存儲(chǔ)于電能存儲(chǔ)模塊,當(dāng)電能不足以提供制氫設(shè)備的消耗時(shí)使用。
[0062]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案,所述氫氣發(fā)電裝置為燃料電池系統(tǒng),燃料電池系統(tǒng)包括:氣體供給裝置、電堆;所述氣體供給裝置利用壓縮的氣體作為動(dòng)力,自動(dòng)輸送至電堆中;
[0063]所述燃料電池系統(tǒng)還包括空氣進(jìn)氣管路、出氣管路;所述壓縮的氣體主要為氧氣;空氣與氧氣在混合容器混合后進(jìn)入電堆;
[0064]所述燃料電池系統(tǒng)還包括氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng);所述氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括閥門調(diào)節(jié)控制裝置,以及氧氣含量傳感器或/和壓縮氣體壓縮比傳感器;
[0065]所述氧氣含量傳感器用以感應(yīng)混合容器中混合的空氣與氧氣中氧氣的含量,并將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至閥門調(diào)節(jié)控制裝置;
[0066]所述壓縮氣體壓縮比傳感器用以感應(yīng)壓縮氧氣的壓縮比,并將感應(yīng)到的數(shù)據(jù)發(fā)送至閥門調(diào)節(jié)控制裝置;
[0067]所述閥門調(diào)節(jié)控制裝置根據(jù)氧氣含量傳感器或/和壓縮氣體壓縮比傳感器的感應(yīng)結(jié)果調(diào)節(jié)氧氣輸送閥門、空氣輸送閥門,控制壓縮氧氣、空氣的輸送比例;壓縮氧氣進(jìn)入混合容器后產(chǎn)生的動(dòng)力將混合氣體推送至電堆反應(yīng);
[0068]所述燃料電池系統(tǒng)還包括濕化系統(tǒng),濕化系統(tǒng)包括濕度交換容器、濕度交換管路,濕度交換管路為空氣進(jìn)氣管路的一部分;所述反應(yīng)后氣體出氣管路輸送至濕度交換容器,
[0069]所述濕度交換管路的材料只透水不透氣,使得反應(yīng)后氣體與自然空氣進(jìn)行濕度交換,而氣體之間無(wú)法流通。
[0070]一種利用上述系統(tǒng)制備低氘氚水的方法,所述制備方法包括:
[0071]把深層海水抽取設(shè)備的抽水端設(shè)置于海的深層,將深層海水抽取出來(lái),由海水提純裝置提純;
[0072]海水提純裝置先將抽取的海水過(guò)濾,而后去除設(shè)定的有害物質(zhì)及鹽分,經(jīng)提純后的海水輸送至制氫設(shè)備,作為制氫設(shè)備的部分原料;
[0073]氫氣制備步驟,在輸送的過(guò)程中進(jìn)行膜分離;膜分離步驟中,通過(guò)膜分離裝置將氫氣中的氕分離出,而氫氣中的氘、氚無(wú)法從膜分離裝置過(guò)濾出;
[0074]氧氣輸送步驟,通過(guò)制備而提供氧氣,或者僅輸送氧氣;
[0075]水生成步驟,接收氫氣、氧氣輸送設(shè)備輸送的氧氣,制得健康水。
[0076]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提出的利用深層海水制備低氘氚水的系統(tǒng)及方法,可制備不含具有放射性元素氘氚的輕水,提升人們的生活品質(zhì),滿足人們對(duì)健康的需求。此外,本系統(tǒng)具有便攜性,方便人們攜帶。
【附圖說(shuō)明】
[0077]圖1為本實(shí)用新型利用深層海水制備低氘氚水的系統(tǒng)的組成