太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，包括水溶液池、二氧化碳罐、遠(yuǎn)程防爆催化管、催化槽、橫向催化芯、縱向催化芯、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器、可燃?xì)怏w罐、液體燃料罐、微波電源、磁控管、太陽能熱水器、空氣能熱水器、遠(yuǎn)程防爆檢測系統(tǒng)。二氧化碳在超高壓脈沖與微波誘導(dǎo)催化，產(chǎn)生液體燃料(如甲醇、甲酸、己炔)與可燃?xì)怏w(一氧化碳、氫氣、甲烷)，實現(xiàn)二氧化碳能源化利用的目的；且該反應(yīng)過程所需設(shè)備精簡，操作步驟少，有效實現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高的技術(shù)效果。
【專利說明】太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]二氧化碳屬于溫室氣體,在全球日趨變暖的氣候環(huán)境下，二氧化碳的有效利用，變成一種環(huán)保經(jīng)濟(jì)的民生戰(zhàn)略。二氧化碳其化學(xué)特性使得它有可能通過化學(xué)反應(yīng)得到有機(jī)燃料，這一科學(xué)研究，是科學(xué)界各國科學(xué)家一直致力的科學(xué)領(lǐng)域。但現(xiàn)有的通過二氧化碳制取有機(jī)燃料的工藝，大多生產(chǎn)效率低，原材料利用率低，設(shè)備成本較高。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，可以有效降低二氧化碳有機(jī)反應(yīng)的設(shè)備成本，同時有效提高材料利用率和生產(chǎn)效率。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是:一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，包括水溶液池、二氧化碳罐、遠(yuǎn)程防爆催化管、催化槽、橫向催化芯、縱向催化芯、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器、可燃?xì)怏w罐、液體燃料罐、微波電源、磁控管、太陽能熱水器、空氣能熱水器、遠(yuǎn)程防爆檢測系統(tǒng)，所述水溶液池和分別與太陽能熱水器、空氣能熱水器連通，水溶液池同時連通到催化槽，所述催化槽內(nèi)包括設(shè)置在其前后槽壁上的橫向催化芯和設(shè)置在橫向催化芯上且垂直橫向催化芯的縱向催化芯，二氧化碳罐和催化槽之間通過遠(yuǎn)程防爆催化管連通，每相鄰兩個催化槽內(nèi)設(shè)置有一個遠(yuǎn)程防爆催化管，相鄰催化槽之間的遠(yuǎn)程防爆催化管上設(shè)置有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器，裝置末端的催化槽內(nèi)上部連接到可燃?xì)怏w罐且其底部連接到液體燃料罐，所述可燃?xì)怏w罐下側(cè)設(shè)置有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器，每個催化槽底端設(shè)置有磁控管，每個磁控管均與微波電源連接，所有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器均連接至遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測系統(tǒng)。二氧化碳在超高壓脈沖與微波誘導(dǎo)催化，產(chǎn)生液體燃料(如甲醇、甲酸、己炔)與可燃?xì)怏w(一氧化碳、氫氣、甲烷)，實現(xiàn)二氧化碳能源化利用的目的；且該反應(yīng)過程所需設(shè)備精簡，操作步驟少，有效實現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高的技術(shù)效果。
[0005]作為一種改進(jìn)，所述催化槽并排設(shè)置三到十五個。
[0006]作為一種改進(jìn)，所述遠(yuǎn)程防爆催化管的排氣端口設(shè)于催化槽的槽深二分之一偏下，所述橫向催化芯設(shè)于催化槽槽深二分之一偏上且低于槽深三分之二。
[0007]作為一種改進(jìn)，所述催化槽并排設(shè)置有四個。
[0008]作為一種改進(jìn)，所述橫向催化芯和縱向催化芯焊接后連接在一起。
[0009]作為一種改進(jìn)，所述遠(yuǎn)程防爆催化管包括設(shè)置在遠(yuǎn)程防爆催化管內(nèi)上部的上橫向脈沖催化芯、垂直連接在上橫向脈沖催化芯上的縱向脈沖催化芯及平行上橫向脈沖催化芯同時和縱向脈沖催化芯相連接的下橫向脈沖催化芯，上橫向脈沖催化芯和超高壓脈沖發(fā)生器連接，所述上橫向脈沖催化芯和超高壓脈沖發(fā)生器之間設(shè)置有絕緣體，所述遠(yuǎn)程防爆催化管上還連接有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器。
[0010]本實用新型采用的技術(shù)方案，其有益效果在于:二氧化碳在超高壓脈沖與微波誘導(dǎo)催化，產(chǎn)生液體燃料(如甲醇、甲酸、己炔)與可燃?xì)怏w(一氧化碳、氫氣、甲烷)，實現(xiàn)二氧化碳能源化利用的目的；且該反應(yīng)過程所需設(shè)備精簡，操作步驟少，有效實現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高的技術(shù)效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步說明:
[0012]圖1是本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013]圖2是本實用新型中遠(yuǎn)程防爆催化管的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖1和圖2所示本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，所述一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，包括水溶液池1、二氧化碳罐2、遠(yuǎn)程防爆催化管3、催化槽4、橫向催化芯5、縱向催化芯6、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器7、可燃?xì)怏w罐8、液體燃料罐9、微波電源10、磁控管11、太陽能熱水器12、空氣能熱水器13、遠(yuǎn)程防爆檢測系統(tǒng)，所述水溶液池和分別與太陽能熱水器、空氣能熱水器連通，水溶液池同時連通到催化槽，所述催化槽內(nèi)包括設(shè)置在其前后槽壁上的橫向催化芯和設(shè)置在橫向催化芯上且垂直橫向催化芯的縱向催化芯，二氧化碳罐和催化槽之間通過遠(yuǎn)程防爆催化管連通，每相鄰兩個催化槽內(nèi)設(shè)置有一個遠(yuǎn)程防爆催化管，相鄰催化槽之間的遠(yuǎn)程防爆催化管上設(shè)置有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器，裝置末端的催化槽內(nèi)上部連接到可燃?xì)怏w罐且其底部連接到液體燃料罐，所述可燃?xì)怏w罐下側(cè)設(shè)置有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器，每個催化槽底端設(shè)置有磁控管，每個磁控管均與微波電源連接，所有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器均連接至遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測系統(tǒng)。
[0015]二氧化碳在超高壓脈沖與微波誘導(dǎo)催化，產(chǎn)生液體燃料(如甲醇、甲酸、己炔)與可燃?xì)怏w(一氧化碳、氫氣、甲烷)，實現(xiàn)二氧化碳能源化利用的目的；且該反應(yīng)過程所需設(shè)備精簡，操作步驟少，有效實現(xiàn)轉(zhuǎn)化率高的技術(shù)效果。
[0016]本實施例中，所述催化槽并排設(shè)置三到十五個。
[0017]所述遠(yuǎn)程防爆催化管的排氣端口設(shè)于催化槽的槽深二分之一偏下，所述橫向催化芯設(shè)于催化槽槽深二分之一偏上且低于槽深三分之二。
[0018]所述催化槽并排設(shè)置有四個。
[0019]所述橫向催化芯和縱向催化芯焊接后連接在一起。
[0020]所述遠(yuǎn)程防爆催化管包括設(shè)置在遠(yuǎn)程防爆催化管內(nèi)上部的上橫向脈沖催化芯14、垂直連接在上橫向脈沖催化芯上的縱向脈沖催化芯15及平行上橫向脈沖催化芯同時和縱向脈沖催化芯相連接的下橫向脈沖催化芯16,上橫向脈沖催化芯和超高壓脈沖發(fā)生器18連接，超高壓脈沖發(fā)生器上設(shè)有脈沖電源19，所述上橫向脈沖催化芯和超高壓脈沖發(fā)生器之間設(shè)置有絕緣體17，所述遠(yuǎn)程防爆催化管上還連接有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器20。
[0021]本實用新型提供的一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置的操作工藝，包括如下步驟:1)、依次打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)控系統(tǒng)、微波電源和其他各系統(tǒng)的電源開關(guān)；2)、打開水溶液池閥門，使得經(jīng)太陽能熱水器和空氣能熱水器加熱過的水溶液流入催化槽；3)、打開二氧化碳罐的閥門，將二氧化碳經(jīng)遠(yuǎn)程防爆催化管輸入催化槽內(nèi)，經(jīng)橫向催化芯、縱向催化芯和磁控管發(fā)出的微波對催化槽內(nèi)溶液的協(xié)同催化作用下，生成液體燃料甲醇、甲酸和乙炔等，同時產(chǎn)生可燃?xì)怏w一氧化碳、氫氣和甲烷等；4)、將可燃?xì)怏w收入可燃?xì)怏w罐，通過冷卻完成氣水分離工藝，制得純凈的可燃?xì)怏w一氧化碳、氫氣和甲烷等；5)、將液體燃料收入液體燃料罐，然后對其進(jìn)行脫水處理，制得純凈的液體燃料甲醇、甲酸和乙炔等；6)、打開遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器開關(guān)，在線檢測各催化槽出口的壓力、溫度、氣體成分、流量和流速的參數(shù)。
[0022]經(jīng)太陽能熱水器和空氣能熱水器加熱過的水溶液流的溫度為50-80°C。
[0023]所述水溶液池中的水溶液為過濾處理的清水配成0.1 % -10%濃度的鈉鹽或鉀鹽溶液或海水。
[0024]所述催化槽內(nèi)水溶液的高度為催化槽槽深的三分之二。
[0025]在遠(yuǎn)程防爆催化管內(nèi)主要完成的化學(xué)反應(yīng)為:
[0026]CO2-C+02
[0027]在催化槽內(nèi)主要完成的化學(xué)反應(yīng)為:
[0028]C+H20-C0+H2
[0029]CCHH2O-C02+H2
[0030]C02+H20——液體燃料(如甲醇、甲酸、乙炔)
[0031]C02+H20—可燃?xì)怏w(如一氧化碳、氫氣、甲烷)
[0032]如圖2所示，遠(yuǎn)程防爆催化管工作流程如下:
[0033]一、打開脈沖電源開關(guān)；
[0034]二、打開二氧化碳罐2的閥門，將二氧化碳送入遠(yuǎn)程防爆催化管內(nèi)，在上橫向脈沖催化芯、縱向脈沖催化芯及下橫向脈沖催化芯的高壓脈沖環(huán)境下發(fā)生如下反應(yīng):CO2—c+o2
[0035]上述遠(yuǎn)程防爆催化管工作過程，超高壓脈沖發(fā)生器的開啟電壓優(yōu)選200-1200KV，脈沖電源功率優(yōu)選10-500KV。
[0036]除上述優(yōu)選實施例外，本實用新型還有其他的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型作出各種改變和變形，只要不脫離本實用新型的精神，均應(yīng)屬于本實用新型所附權(quán)利要求所定義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，其特征在于:包括水溶液池(I)、二氧化碳罐(2)、遠(yuǎn)程防爆催化管(3)、催化槽(4)、橫向催化芯(5)、縱向催化芯(6)、遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器(7)、可燃?xì)怏w罐(8)、液體燃料罐(9)、微波電源(10)、磁控管(11)、太陽能熱水器(12)、空氣能熱水器(13)、遠(yuǎn)程防爆檢測系統(tǒng)，所述水溶液池和分別與太陽能熱水器、空氣能熱水器連通，水溶液池同時連通到催化槽，所述催化槽內(nèi)包括設(shè)置在其前后槽壁上的橫向催化芯和設(shè)置在橫向催化芯上且垂直橫向催化芯的縱向催化芯，二氧化碳罐和催化槽之間通過遠(yuǎn)程防爆催化管連通，每相鄰兩個催化槽內(nèi)設(shè)置有一個遠(yuǎn)程防爆催化管，相鄰催化槽之間的遠(yuǎn)程防爆催化管上設(shè)置有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器，裝置末端的催化槽內(nèi)上部連接到可燃?xì)怏w罐且其底部連接到液體燃料罐，所述可燃?xì)怏w罐下側(cè)設(shè)置有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器，每個催化槽底端設(shè)置有磁控管，每個磁控管均與微波電源連接，所有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器均連接至遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，其特征在于:所述催化槽并排設(shè)置三到十五個。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，其特征在于:所述遠(yuǎn)程防爆催化管的排氣端口設(shè)于催化槽的槽深二分之一偏下，所述橫向催化芯設(shè)于催化槽槽深二分之一偏上且低于槽深三分之二。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，其特征在于:所述催化槽并排設(shè)置有四個。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，其特征在于:所述橫向催化芯和縱向催化芯焊接后連接在一起。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種太陽能二氧化碳微波催化燃料裝置，其特征在于:所述遠(yuǎn)程防爆催化管包括設(shè)置在遠(yuǎn)程防爆催化管內(nèi)上部的上橫向脈沖催化芯(14)、垂直連接在上橫向脈沖催化芯上的縱向脈沖催化芯(15)及平行上橫向脈沖催化芯同時和縱向脈沖催化芯相連接的下橫向脈沖催化芯(16)，上橫向脈沖催化芯和超高壓脈沖發(fā)生器(18)連接，超高壓脈沖發(fā)生器上設(shè)有脈沖電源(19)，所述上橫向脈沖催化芯和超高壓脈沖發(fā)生器之間設(shè)置有絕緣體(17)，所述遠(yuǎn)程防爆催化管上還連接有遠(yuǎn)程防爆監(jiān)測器(20)。
【文檔編號】C10L1/02GK203990577SQ201420382082
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】程禮華, 程皓 申請人:寧海華寧新能源科技有限公司