本方案將熱工學(xué)各機(jī)器改進(jìn)，換代后統(tǒng)稱為冷熱機(jī)，它符合熱力學(xué)第一定律，不符合冷熱力學(xué)第二定律，和卡諾定律。應(yīng)用冷熱機(jī)對(duì)實(shí)體經(jīng)濟(jì)中的重要產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)，降低成本改進(jìn)質(zhì)量，有顯著的效果，特別是慢中子增殖反應(yīng)堆和氘-氚對(duì)撞核聚變有可能成功，解決人類所需的能源將起重大貢獻(xiàn)。

一、新式制冷機(jī)及其應(yīng)用

1、氫擴(kuò)散塔式靜置分離制冷機(jī)器。制冷是高壓液體制冷劑減壓，蒸發(fā)成氣體，因此制冷。本制冷是將液體制冷劑壓縮成高壓，制冷時(shí)不是減壓，而是將制冷劑噴入制冷塔中(在相同壓力的氫氣中)，此時(shí)制冷塔中制冷劑氣相組份為零，相當(dāng)于噴入真空中，因此制冷劑蒸發(fā)成氣體因而制冷。在塔式的結(jié)構(gòu)中，制冷混合氣體沉降，經(jīng)過(guò)熱交換，冷量被利用，制冷劑溫度上升。制冷混合氣沉降至塔的下層空間，在大容積的空間靜置多時(shí)，由于擴(kuò)散劑氫的比重很小，浮在制冷劑的上空，回流至制冷室的上空，完成制冷擴(kuò)散劑循環(huán)，制冷劑則因比重大，集結(jié)在塔的底部，此時(shí)制冷塔底部的制冷劑分壓很大，并帶有冷量，形成此飽和溫度下的飽和壓力，因此氣體制冷劑凝結(jié)成液體，用升壓泵把制冷劑提高到塔頂?shù)纳弴婎^噴出，完成了制冷劑循環(huán)。

以上制冷和自然界中，下雨氣溫變冷是相同的原理，下雨制冷是全自動(dòng)過(guò)程。當(dāng)河中、海中等地面的水因太陽(yáng)的熱而蒸發(fā)成水蒸汽，因比重小而上升至空氣的上端，形成水蒸汽在空氣上端集結(jié)，大氣壓力為1大氣壓水蒸汽組份變得很大，即壓力很大，當(dāng)遇冷時(shí)，形成該飽和溫度下的飽和壓力，水蒸汽結(jié)成水，因重量大而降落，在空氣中水的氣體組份小，相當(dāng)于減壓，即在空氣擴(kuò)散下，水經(jīng)蒸發(fā)成水汽而制冷，下雨氣溫低就是這個(gè)原因。由于水蒸汽的比重比空氣小，而上升至高空，并在高空中能凝結(jié)成水，下雨是自動(dòng)過(guò)程，水蒸發(fā)上升也是自動(dòng)過(guò)程，本制冷則不能全自動(dòng)，本擴(kuò)散劑是氫，比重小，始終浮在制冷塔的上端，制冷劑重量大，始終沉降在塔的底部，要制冷需把液體制冷劑用循環(huán)泵提升到塔頂?shù)纳弴娭袊姵觯杌▌?dòng)力，但此動(dòng)力是很小的，比氣體壓縮式制冷動(dòng)力消耗小很多，因此，必將取代目前的冰箱、空調(diào)以及空分的制冷機(jī)，進(jìn)入制冷換代的時(shí)候了。

本制冷機(jī)可分為初冷制冷機(jī)，可用r134a，或二甲醚作制冷劑，用氫作擴(kuò)散劑；應(yīng)用于冰箱、空調(diào)中。

圖1、氫擴(kuò)散靜置制冷機(jī)原理圖。1-蓮噴頭；2-擴(kuò)散制冷室；3、-冷熱交換室；4-擴(kuò)散劑回流管；5-靜置分離室；6-液體制冷劑；7-液封管；8-升壓循環(huán)泵；9-導(dǎo)管；10-上花板；11-下花板；12-壓力表。

首先確定制冷的范圍，然后選擇制冷劑，再確定系統(tǒng)壓力，例如，冰箱和家用空調(diào)機(jī)可選用r134a作制冷劑，確定系統(tǒng)壓力為20大氣壓，把整個(gè)設(shè)備抽真空后，然后把氫加入設(shè)備中使系統(tǒng)壓力達(dá)20大氣壓，然后設(shè)備注入液體r134a(從塔的底注入)系統(tǒng)壓力達(dá)20大氣壓，在塔底貯存一定量的制冷劑，升壓循環(huán)泵受溫度控制器控制，當(dāng)2制冷室高于-20℃開(kāi)動(dòng)升壓循環(huán)泵，把制冷劑送入1蓮噴頭號(hào)噴出在氫的擴(kuò)散劑中r134a相當(dāng)于進(jìn)入真空中，在制冷塔上端r134a氣體組份為零，r134a由液體蒸發(fā)為氣體。冷的擴(kuò)散劑氫和制冷劑r134a氣體混合氣體從冷熱交換室的導(dǎo)管中沉降，冷的混合氣體進(jìn)入與靜置分離室，由于空間足夠大，由急速運(yùn)動(dòng)的氣體轉(zhuǎn)變?yōu)殪o置狀態(tài)，氫的比重小、上浮，r134a比重大，下沉，氫通過(guò)4擴(kuò)散劑回流管上升至擴(kuò)散制冷室上端完成擴(kuò)散劑的循環(huán)。r134a下沉在塔底靠近液體r134a，此時(shí)制冷塔底部r134a組份很大，形成飽和壓力，r134a含有冷量，使之凝結(jié)成液體進(jìn)入r134a貯槽中，完成制冷劑的循環(huán)。

2、氫擴(kuò)散靜置分離式冰箱

圖2、冰箱示意圖。1-擴(kuò)散制冷室；2-冷凍室；3-冷藏室；4-靜置分離室；5-循環(huán)泵；6-擴(kuò)散劑回流管，此冰箱是方形的塔；7-上花板；8-下花板；9-隔板；10-蓮噴頭。

7、上花板是擴(kuò)散制冷室和冷凍室之間的隔板，8、下花板是冷藏室和靜置分離室隔板，9是冷凍室和冷藏室之間的隔板。

圖3是方形冰箱揭蓋后的俯視圖1、正面和左右側(cè)的列管是固定在上花板上的形成方形的擴(kuò)散制冷室。圖2、圖3的制冷與圖1相同。

3、氫擴(kuò)散靜置分離式空調(diào)機(jī)

空調(diào)機(jī)的是將制冷機(jī)裝機(jī)箱內(nèi)，制冷的原理與圖1一致其塔是方形塔。暖氣制造是用不銹鋼鍋在電熱盤中加生成低壓蒸汽，在列管中放熱使鼓入的空氣吸熱生成暖氣，由排風(fēng)口噴出暖氣，電熱盤的功率可調(diào)，分別產(chǎn)生1大氣壓蒸氣，1.5大氣蒸汽和2大氣壓蒸氣，其設(shè)備要能承受2大氣壓以上的壓力。

圖4空調(diào)示意圖。1-蓮噴頭；2-擴(kuò)散制冷室；3-冷熱交換室；4-靜置分離室；5-制冷劑；6-循環(huán)泵；7-電熱盤；8-不銹鋼鍋；

9-冷熱交換管；10-緩沖室；11-水回流管；12-隔板。

家用空調(diào)采用初冷制冷劑，如r134a或二甲醚，中央空調(diào)制冷劑采用中冷制冷劑如co2或甲烷。其擴(kuò)散劑都是用氫氣。

圖5空調(diào)機(jī)側(cè)視圖。1-風(fēng)扇；2-機(jī)箱；3-噴氣口。本中冷制冷機(jī)用co2或甲烷作制冷劑，氫作擴(kuò)散劑。本制冷機(jī)也可應(yīng)用于合成氨廠，取代冰機(jī)，用于合成氣氨分離，亦可用于尿素造粒塔鼓入冷空氣的冷氣制冷機(jī)。本深冷制冷機(jī)用氮作制冷劑，氫作擴(kuò)散劑。本制冷可應(yīng)用如下工序，1、可應(yīng)用于天然氣液化，即將天然氣除水和co2，壓縮至5大氣壓，在制冷機(jī)內(nèi)冷至-160℃，液體貯存在低壓罐中，汽車應(yīng)用液化天然氣5大氣壓-160℃成液體，使用時(shí)則用減壓閥和調(diào)節(jié)閥向氣缸噴氣體天然氣。

2、用于超導(dǎo)磁場(chǎng)的冷凍系統(tǒng)；3、用于液化空氣使空分制氧成本大幅降低。

4、塔式氫擴(kuò)散靜置分離制冷空分工藝。

利用塔式擴(kuò)散制冷機(jī)冷凍空氣成液體空氣，然后在雙級(jí)精餾塔中精餾，得到純氧和純氮。

圖6氫擴(kuò)散靜置分離制冷空分工藝圖。1-壓縮機(jī)；2-除水罐；3-除水罐；4-蓮噴頭；5-制冷室；6-擴(kuò)散劑回流管；7-冷凍室；8-靜置分離室；9-制冷劑貯槽；10-循環(huán)泵；11-減壓閥；12-熱交換器；13-節(jié)流閥；14-蒸發(fā)器；15-節(jié)流閥；16-上塔；17-下塔。

由于塔式氫擴(kuò)散靜置制冷機(jī)的應(yīng)用，使空分制氧成本大幅降低，此制冷機(jī)是以氮為制冷劑，氫為擴(kuò)散劑的深冷制冷機(jī)，其塔高度比雙級(jí)精餾塔還高?？諝饨?jīng)1壓縮機(jī)壓成低壓10大氣壓以下，經(jīng)2或3除水罐、水、脫除co2等物進(jìn)入深冷機(jī)冷凍室，空氣冷凍成-175℃，進(jìn)入雙精餾塔，通過(guò)7節(jié)流閥，減壓至2大氣壓17下塔底部富氧空氣經(jīng)13節(jié)流閥減壓至常壓進(jìn)入上塔精餾，上塔底部可獲純氧氣；17下塔上部富氮空氣經(jīng)15節(jié)流至上塔頂部，塔頂可獲純氮?dú)狻?/p>

5塔式氫擴(kuò)散靜置分離制冷機(jī)液化汽車用天然氣工藝。

此工藝與4塔式氫擴(kuò)散靜置分離制冷空分工藝中制取液體空氣同。本工藝示圖與圖6制空氣液體相同，不用詳述。

二、發(fā)動(dòng)機(jī)

1、單缸二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)

液化石油氣具有辛烷值高，硫、氮雜質(zhì)少，熱值高，儲(chǔ)運(yùn)壓力低等優(yōu)點(diǎn)，在發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)燃燒完全，排放污染低，是比較理想的清潔燃料。但是四沖程汽油機(jī)使用液化石油氣，功率明顯下降，這是液化石油氣以氣態(tài)與空氣混合經(jīng)進(jìn)氣管進(jìn)入氣缸，使進(jìn)入氣缸的空氣減少4％，從而導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)下降。

本二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)使用氣體燃料，適合應(yīng)用液化石油氣作燃料，本二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)和傳統(tǒng)二沖程是不同的。圖7，圖8單缸二沖程氣體內(nèi)燃機(jī)示圖：1-燃料氣瓶；2-氣缸；3-活塞；4-火花塞；5-單向閥；6-控燃器；7-窗式閥；8-窗式閥；9-化水器；10-曲軸箱；11-窗式閥。圖7活塞上升，7窗式閥開(kāi)，曲軸箱吸入空氣，通過(guò)9化水器吸入水霧進(jìn)入曲軸箱；活塞到了上止點(diǎn)；4火花塞點(diǎn)燃燃?xì)饣旌蠚?，氣缸活塞膨脹作功，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)，使機(jī)車前進(jìn)。圖8活塞下降到下止點(diǎn)，11窗式閥開(kāi)，燃?xì)夥趴?，與此同時(shí)8窗式開(kāi)，曲軸箱壓縮的空氣(含水霧)進(jìn)行掃氣，掃氣完畢2氣缸壓力小于1燃料氣瓶壓力液化石油氣通過(guò)控燃器沖開(kāi)5單向閥向氣缸噴氣，當(dāng)了活塞上移，氣缸壓力大于1燃料氣瓶壓力，5單向閥關(guān)團(tuán)。

液化石油氣辛烷值高100左右(汽油為90)可提高壓縮比達(dá)12.5本機(jī)用化水器加入水(水可以冷卻氣缸，回收冷卻熱量)水氣是阻燃劑可使壓縮比達(dá)柴油機(jī)的水平達(dá)15以上。和燃油加水可節(jié)油，本法加水亦可節(jié)油，熱效率達(dá)50％是可能的。目前汽油機(jī)熱效率為26％。

本二沖程比同大小的四沖程，功率提高一倍，因此機(jī)裝備摩托車使摩托車更新?lián)Q代亦可作個(gè)人小汽車作動(dòng)力。目前的電瓶因無(wú)污染得到廣泛發(fā)展，但電瓶功率不足，我使用電瓶車感覺(jué)比不上二沖程摩托車，感到電瓶車大沉重。內(nèi)燃機(jī)水冷損失熱量占總熱量三分之一，本法用化水器把冷卻熱水回收到空氣中燃燒成水蒸汽，這就是二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)，加了水使壓縮比可達(dá)柴油機(jī)15以上，節(jié)油是可靠的。

2、汽車四沖程改多缸二沖程蒸氣內(nèi)燃機(jī)方案——高級(jí)新能源汽車。

為了改善城市環(huán)境質(zhì)量，國(guó)外在城市中推廣液化石油氣汽車，已有520萬(wàn)輛，加氣站28000多座，中國(guó)有使用電瓶車的傾向，有的汽車廠認(rèn)為只有電瓶有所突破，否則不宜推廣。毫無(wú)疑問(wèn)，汽車四沖程改多缸二沖程氣體內(nèi)燃機(jī)才是最佳新能源汽車，因?yàn)槭褂靡夯蜌?，用四沖程必然產(chǎn)生功率明顯下降。二沖程燃料的加入是掃氣完畢，燃料瓶壓力大于氣缸壓力，通過(guò)控油器后沖開(kāi)單向閥向氣缸噴入燃料，這是以增壓的方式加燃料因液化石油氣辛烷值高，壓縮比可達(dá)15允許增壓方式加燃料。已出廠的四沖程汽車，使用汽油作燃料，污染環(huán)境建議四沖程汽車使用天然氣溶解于酒精中的新能源，此汽車稱為新能源汽車。

圖9汽車四沖程改多缸二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)示意圖。1-水箱；2-電磁閥；3-控油器；4-燃料瓶；5-壓氣機(jī)；6-單向閥；7-氣缸；8-掃氣出口；9-曲軸箱；10-化水器；11-壓汽機(jī)軸小齒輪；12-曲軸大輪盤齒輪；13-單向閥。

將四沖程汽車散熱器拆除，在此處安放燃料瓶，拆除配氣機(jī)構(gòu)，和氣缸蓋，裝上壓氣機(jī)，使轉(zhuǎn)軸小齒輪用齒形皮帶與曲軸大輪盤連接，氣缸上加工出二個(gè)窗式閥，其中一個(gè)窗式閥與曲軸箱相連，另一個(gè)窗式閥與出氣管連接。

內(nèi)燃機(jī)冷卻熱量損失占總熱量的三分之一，本法把冷卻水用化水器加進(jìn)空氣中，在燃燒室加熱成水蒸氣，作功成為內(nèi)燃蒸氣機(jī)。燃油加水可節(jié)能，本法亦起相同的節(jié)油作用。加水另一個(gè)重要作用是，一般煉油廠生產(chǎn)的液化石油氣含烯烴不適用于車作燃料，因積炭嚴(yán)重，本法則可使用煉油廠產(chǎn)品，因水在高溫中成水蒸汽，與炭反應(yīng)生成co進(jìn)而燃燒，不存在積炭，民用液化石油氣烯烴含量較多，本方案解決了積炭問(wèn)題，可使用民用液化石油氣，汽車可聯(lián)系當(dāng)?shù)毓?yīng)站，可用電話提供快遞液化石油氣鋼瓶(由送貨人更換鋼瓶是很省事的)。

1、汽油箱改作貯水箱，用汽油泵把水送入氣缸水套中，吸收熱量后送入10化水器中。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)后5壓氣機(jī)吸入空氣由10化水器噴入水霧，在5壓氣機(jī)中壓縮，得到比曲軸箱壓縮的空氣壓力高，有利于掃氣完全。壓縮空氣由6單向閥進(jìn)入9曲軸箱內(nèi)貯存，當(dāng)其中二個(gè)活塞下移至下止點(diǎn)時(shí)，二個(gè)缸的窗式閥開(kāi)，廢氣從二個(gè)8掃氣出口排出放空；壓縮空氣從曲軸箱相通的二個(gè)窗式閥，分別進(jìn)入氣缸進(jìn)行掃氣。掃氣完畢，該二個(gè)氣缸壓力低于4燃料瓶壓力、液化石油氣，通過(guò)了控燃器，沖開(kāi)氣缸蓋上二個(gè)單向閥，分別向二個(gè)氣缸噴入燃料，當(dāng)活塞上升，這二個(gè)氣缸壓力變大了，使單向閥關(guān)閉，停止加入燃料。與此同時(shí)，另二個(gè)氣缸的活塞上升至上止點(diǎn)，火花塞點(diǎn)燃?xì)飧字械母邏喝剂匣旌蠚怏w，水霧也加熱成高壓蒸汽一起作功。

這種改造出來(lái)的二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)比原四沖程功率提高一倍。熱效率可提高至50％(原四沖程熱效率為26％)，節(jié)油50％是可能的。用這種多缸二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)，使用液化石油氣(或其他氣體燃料)稱為高級(jí)新能源汽車，具有高級(jí)小汽車的品質(zhì)、稀薄燃燒污染小。

3、活塞燃?xì)廨啓C(jī)

目前的燃?xì)廨啓C(jī)最高參數(shù)比內(nèi)燃機(jī)低很多，也就是壓力不高，導(dǎo)致2/3的功率消耗在壓氣機(jī)上；壓力不高原因是燃?xì)饨禍卦?00℃左右，葉片金屬材料不能承受大的壓力，因此壓力低阻礙了燃?xì)廨啓C(jī)的發(fā)展。本法要求燃?xì)饨禍卦?00℃以下，絕不會(huì)使熱效率顯著下降，蒸汽輪機(jī)就600℃中操作的。本活塞蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)用于改造四沖程汽車，壓氣機(jī)就用內(nèi)燃機(jī)四個(gè)氣缸壓縮的。把原內(nèi)燃機(jī)配氣機(jī)構(gòu)拆除，裝上蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)，小直徑的輪機(jī)軸用齒形皮帶與大直徑的曲軸齒輪相連接。內(nèi)燃機(jī)的散熱器拆除，安裝燃燒室。水箱的水進(jìn)入燃燒室底部夾套，上升至頂部夾套成熱水，熱水進(jìn)入化水器浮子室，當(dāng)壓氣機(jī)吸氣時(shí)，熱水經(jīng)化水器進(jìn)入空氣中，進(jìn)入壓氣機(jī)中壓縮，高壓空氣進(jìn)控油器吸出燃料后進(jìn)入燃燒室。

本機(jī)冷卻燃燒室的熱得到利用，再加加水節(jié)油的技術(shù)和壓力增加的因素，熱效率遠(yuǎn)超原四沖程柴油機(jī)的功率，可能達(dá)60％。

圖10：活塞蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)示意圖：1-水箱；2-電磁閥；3-控油器；4、噴射泵；5-燃燒室；6-蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)；7-單向閥；8-化水器；9-增壓機(jī)；10-火花塞；11-曲軸箱；12-曲軸齒輪盤；13-燃?xì)廨啓C(jī)齒盤；14-化油器；15-壓縮氣缸；16-單向閥；17-單向閥。

把四沖程氣缸改為壓縮氣缸，把散熱器拆除，在此位置上裝上燃燒室。氣缸在吸氣時(shí)，空氣首先在增壓機(jī)9上壓縮經(jīng)8化水器中吸入水霧，進(jìn)入各氣缸的單向閥進(jìn)入氣缸?？諝膺M(jìn)入氣缸四沖程將1大氣壓提高到1.4大氣壓，內(nèi)燃機(jī)功率可增大50％，本蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)，用四個(gè)氣缸壓縮空氣，加上增壓使功率達(dá)到四沖程時(shí)約6倍。

目前的燃?xì)廨啓C(jī)，壓氣機(jī)壓力很低，在燃燒室產(chǎn)生燃?xì)鈮毫Φ?，熱效率低，本方案將壓氣機(jī)作為增壓機(jī)，為氣缸活塞壓縮提供增壓空氣，將1大氣壓空氣在氣缸中提高到1.4大氣壓氣缸壓縮空氣燃燒成的燃?xì)獾墓β士稍龃?0％。9增壓機(jī)壓縮的空氣由8化水器吸入冷卻5燃室的熱水(冷卻燃燒室的熱量約占總熱量三分之一，把冷卻熱水由化水器吸入進(jìn)入氣缸的空氣中，回收冷卻熱)，通過(guò)壓縮氣缸的單向閥，進(jìn)入其中兩個(gè)氣缸中壓縮，壓縮空氣壓力大于40大氣壓，通過(guò)16單向閥進(jìn)入曲軸箱貯存；高壓空氣經(jīng)2電磁閥進(jìn)入化油器吸入天然氣酒精溶液(由3控油器控制)，進(jìn)入燃燒室燃燒，溫度達(dá)2000℃，經(jīng)4噴射泵吸及大量空氣，使燃?xì)饨禍刂?00℃以下，進(jìn)入6蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)作功，除帶動(dòng)9增壓機(jī)，亦用燃?xì)廨啓C(jī)軸小齒盤用齒形皮帶帶動(dòng)15-壓縮氣缸的曲軸齒輪盤12活塞燃?xì)鈾C(jī)用燃?xì)庾魅剂?，用低壓液化天然氣，酒精吸附低壓天然氣或液化石油氣作燃料。也可用天然氣溶解于酒精的溶液作燃料?/p>

此機(jī)是從汽車四沖程內(nèi)燃機(jī)改進(jìn)而成的，仍可作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。本機(jī)在氣缸吸氣時(shí)用化水器吸入大量冷卻燃燒室的熱水，壓縮后進(jìn)入燃燒室加熱成水蒸汽成為蒸汽機(jī)，增加燃?xì)鈮毫Ρ貙⒐?jié)能。

4、個(gè)人小汽車，新能源汽車、高級(jí)新能源汽車、公交轎車，列車式客車貨車，汽車飛機(jī)。

用單缸二沖程蒸汽內(nèi)燃機(jī)裝備的小汽車，用低壓天然氣或低壓石油氣作燃料，稱為個(gè)人小汽車，前后共二人坐，約為目前小汽車三分之二大小四沖程汽車不用汽油作燃料而用燃?xì)馊苡诰凭男履茉捶Q為新能源汽車，高級(jí)新能源汽車是多缸二沖程是四沖程改制過(guò)來(lái)的，目前的汽車不用汽(柴)油作燃料，而用液化石油氣或其他氣體燃料作燃料，稱為高級(jí)新能源汽車。四沖程結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量?jī)?yōu)秀。拆除四沖程的配氣機(jī)構(gòu)，裝上新的氣缸蓋，裝上單向進(jìn)燃閥和二沖程的火花塞，氣缸蓋上面裝上壓氣機(jī)，其機(jī)軸與曲軸大輪盤用齒形皮帶連接，壓氣機(jī)產(chǎn)生的壓力空氣通過(guò)化水器吸入水霧，通過(guò)單閥進(jìn)入曲軸箱內(nèi)貯存；當(dāng)活塞下移下止點(diǎn)時(shí)，壓力空氣水霧通過(guò)窗式閥向氣缸掃氣，新鮮空氣、水霧進(jìn)入氣缸，氣缸蓋的單向閥由低壓燃料氣體沖開(kāi)進(jìn)入氣缸內(nèi)，當(dāng)活塞上升到上止點(diǎn)，火花塞點(diǎn)燃燃料空氣混合氣體。由于天然天的辛烷值很高達(dá)140(汽油辛烷值90)再加上壓縮空氣中含大量水霧(冷卻氣缸的熱水，以往冷卻損失熱量為總熱量三分之一)達(dá)到阻燃目的，此氣缸的壓縮比可達(dá)到柴油機(jī)的水平12-20(柴油機(jī)熱效率為40％，汽油機(jī)熱效率26％)本機(jī)吸入冷卻水回收冷卻熱，再加上燃料加水更節(jié)能的，估計(jì)本氣體發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率可達(dá)50-60％。即節(jié)能污染小是本高級(jí)新能源汽車的特點(diǎn)；本機(jī)由四沖程改制而成，功率是原四沖程的2倍，本機(jī)可實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒這是高級(jí)的汽車所追求的。車速之快是原四沖程車不能追趕的。低壓天然氣可用酒精吸附天然氣，加壓-30大氣壓的天然氣，比高壓、天然氣安全，民用低壓液化石油氣亦可應(yīng)用，都由當(dāng)?shù)厝細(xì)夤?yīng)站更換鋼瓶不必建加氣站。公交轎車、列車式客車、列車式貨車，由四沖程裝備的汽車改進(jìn)而成，由圖10所示的活塞蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)裝備的汽車。圖11為公交轎車，所示，將四沖程內(nèi)燃機(jī)拆除配氣機(jī)構(gòu)，裝上蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)和壓氣機(jī)，輪軸用齒形皮帶與曲軸大輪盤連接；更換氣缸蓋使每個(gè)氣缸成為壓縮氣缸，具有進(jìn)氣和出氣的單向閥；蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)壓氣機(jī)，壓縮空氣進(jìn)入化水器，把冷卻燃燒室的熱水噴入壓縮空氣中，通過(guò)單向閥進(jìn)入氣缸中，使氣缸的壓力達(dá)1.4大氣壓以上，實(shí)現(xiàn)增壓壓縮，壓縮至50大氣壓以上通過(guò)單向閥進(jìn)入曲軸箱貯存。高壓空氣進(jìn)入電磁閥從化油器吸出天然氣溶于酒精中(用控燃控制天然氣的量)，進(jìn)入燃燒室燃燒2000℃燃?xì)庥蓢娚浔梦肟諝饫鋮s至700℃以下進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)作功。這種汽車功率可達(dá)原小汽車的6倍，加長(zhǎng)汽車，使四人座擴(kuò)為20-30人座。冷卻水可沒(méi)在車頂上20厘米高長(zhǎng)形貯箱內(nèi)。天然氣溶于酒精中是新能源，仍貯存于原汽油箱內(nèi)(常壓)要建立加油站，此公交轎車比地鐵舒適，更多使用此公交轎車一定大受歡迎，公交道路應(yīng)控制，私家車不能進(jìn)入。

圖11b為列車式客車，是由大客車改進(jìn)而成，原理和上述相同。行駛在高速公路上進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)客。

圖11c為列車式貨車，由四沖程大貨車改成原理和上述相同。行駛在高速公路上，進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)貨。

圖12a、b為汽車飛機(jī)的示意圖。汽車四沖程內(nèi)燃機(jī)按圖11進(jìn)行改造，改造的功率增加到6倍，如果汽車不加長(zhǎng)，在車頂上裝噴氣式旋翼，足于使汽車飛上天，這一步實(shí)施成功后，可按本專利的噴氣機(jī)飛機(jī)進(jìn)一步完善；使之成為不要機(jī)場(chǎng)的遍地使用的汽車飛機(jī)，特別適用于農(nóng)村，對(duì)現(xiàn)代農(nóng)耕大有幫助。亦可制成無(wú)人駕駛的汽車飛機(jī)。

5、垂直起降的噴氣式飛機(jī)

目前噴氣式飛機(jī)有二個(gè)重大缺點(diǎn)：一、不能使飛機(jī)垂直起降；二、熱效率低；這兩個(gè)缺點(diǎn)都因燃燒輪機(jī)工作溫度太高有關(guān)；所有的燃?xì)廨啓C(jī)的設(shè)計(jì)者，都希望提高初溫，以為這能提高熱效率，他們根據(jù)卡諾熱效率公式n＝1-t2/t1，以為提高初溫下，便能提高熱效率，這是誤區(qū)；本噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)就是要達(dá)到噴氣工質(zhì)有最高的壓力，為此，進(jìn)入輪機(jī)的燃?xì)夤べ|(zhì)溫度一定不能高于700℃，只有低于此溫度金屬才能經(jīng)受高壓的應(yīng)力。

目前工業(yè)上的離心壓縮機(jī)取得很好的成績(jī)，現(xiàn)今的離心壓縮機(jī)總的發(fā)展趨勢(shì)是向高速度、高壓力、大流量、大功率的方向發(fā)展；提高葉輪圓周速度方面，采用鈦合金的葉輪圓周速度達(dá)400m/s，壓縮機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)20000r/min，最高可達(dá)120000r/min，從而縮小葉輪直徑，使壓縮機(jī)體積、質(zhì)量減小，減輕重量，節(jié)省材料。壓縮出口壓力可達(dá)15-35mpa，最高可達(dá)42mpa，功率可達(dá)6×10⁴kw。本噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)就是應(yīng)用這種工業(yè)上的成果，采用先進(jìn)的離心壓縮機(jī)。這種大型的離心壓縮機(jī)不能外掛在機(jī)翼上，應(yīng)安裝在機(jī)艙的底層。圖13新式噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖。1-增壓壓氣機(jī)；2-起動(dòng)電機(jī)；3-高壓離心壓縮機(jī)；4-燃?xì)廨啓C(jī)；5-電動(dòng)巧克；6-發(fā)電機(jī)；7-燃燒室；8-化油器；9-化油器；10-加力燃燒室；11-水箱；12-噴射泵；13-噴射泵；14-冷水套；本發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)1增壓壓氣機(jī)，吸入空氣把大量空氣加壓大于1大氣壓，經(jīng)過(guò)了噴射泵葉吸入冷卻燃燒室的熱水進(jìn)入3高壓離心壓縮機(jī)，空氣壓縮300大氣壓以上，導(dǎo)入7燃燒室，入口處8化油器吸入大量乙炔酒精溶液新能進(jìn)入燃燒室燃燒，溫度達(dá)2000℃以上，在燃燒室出來(lái)的燃?xì)庠?2噴射泵中吸入空氣加入新鮮空氣，目的在于降溫，使2000℃降到700℃，進(jìn)入5電動(dòng)巧克，使燃?xì)膺M(jìn)入飛機(jī)機(jī)翼上左右一個(gè)垂直向下噴管噴氣，同時(shí)進(jìn)入機(jī)尾上左右一個(gè)垂直向下噴管噴氣，使飛機(jī)垂直起飛，到了高空5電動(dòng)巧克轉(zhuǎn)動(dòng)，使高壓燃?xì)膺M(jìn)入加力燃燒室(進(jìn)入加力燃燒室前吸入了化油器9提供的乙炔酒精溶液)使加力燃燒室燃燒，然后水平噴氣使飛機(jī)快速向前飛?？斓侥康牡?，電動(dòng)巧克轉(zhuǎn)動(dòng)使高壓燃?xì)馑屯膫€(gè)向下噴氣的噴管噴氣，使飛機(jī)逐漸下降，最后降落在機(jī)場(chǎng)中。本發(fā)動(dòng)機(jī)不使用航空汽油而是新式的燃料-乙炔酒精溶液，乙炔在氧中燃燒溫度達(dá)3000～4000℃，空氣用噴射泵吸入大量熱水在燃燒室或高壓蒸汽，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，此發(fā)動(dòng)機(jī)稱為蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)。

因本飛機(jī)燃料使用高能的乙炔溶于酒精的液體燃料，使飛機(jī)的續(xù)航能力大大提高了。

為了使燃燒室承受高壓，燃燒室必須水冷11水箱高于燃燒室，水自動(dòng)流入燃燒夾套，燃燒室有些傾斜，高處是熱水出口，進(jìn)入13噴射泵，當(dāng)了離心壓縮機(jī)吸氣時(shí)，13噴射泵(化水器)熱水被吸入空氣中(發(fā)動(dòng)機(jī)加水有節(jié)油的效果，同時(shí)減少氧化氮的產(chǎn)生)本飛機(jī)的燃?xì)鈮毫芨?，有最高的熱效率是最省油的飛機(jī)，由于采用高能的乙炔酒精溶液燃料(乙炔與氧燃燒可生成3000-4000℃的高溫)本燃燒室鼓入大量高壓空氣，使之稀薄燃燒，溫度在2000℃以上，是飛得最遠(yuǎn)的飛機(jī)。由于有加力燃燒室裝備是飛得最快的飛機(jī)。由于稀薄燃燒和燃燒室加水是污染最小的飛機(jī)。由于實(shí)現(xiàn)垂直起降是最安全的飛機(jī)。由于汽油污染嚴(yán)重應(yīng)停止使用，留給化工制造人造纖維塑料等。乙炔可用煤和電力制造，煤可開(kāi)采300年，300年內(nèi)飛機(jī)和火箭使用乙炔酒精溶液作燃料是可行的。

6、乙炔酒精和天然氣溶解酒精火箭

目前的三級(jí)液氫火箭是錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)。液氫密度非常小0.078g/m³-3.9l液氫的熱值相當(dāng)于1l汽油。乙炔的熱值最高(乙炔與氧燃燒可達(dá)3000-4000℃)。目前有用液體四氧化二氮作燃燒劑的火箭，但n2o4的制造很復(fù)什，成本很高，用天然氣酒精和乙炔酒精作火箭燃料有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。可制成乙炔酒精稀燃一級(jí)火箭，乙炔制造簡(jiǎn)單，用煤和電力即可生產(chǎn)出乙炔。由于乙炔是高能燃料，用稀薄燃燒(即用噴射泵吸入大氣，作輔助氧化劑)估計(jì)一級(jí)火箭已能滿足要求，無(wú)需三級(jí)火箭，這是火箭技術(shù)的飛躍。

圖14、乙炔酒精和天然氣酒精火箭示意圖。1-液氧儲(chǔ)罐；2-液體乙炔酒精貯罐；3-高壓泵；4-高壓泵；5-噴射泵；6-噴射泵；7-燃燒室；8-空氣進(jìn)氣管；9-空氣進(jìn)氣管；10-噴射泵裝置；11-尾翅；12-燃?xì)鈬娮臁?/p>

推進(jìn)劑經(jīng)過(guò)高壓泵3、4加壓后，用噴射泵5、6吸入大量空氣，在燃燒室中進(jìn)行稀燃燒。由于吸入空氣使液氧的攜帶減少很多，燃料則可增加，同大小的火箭有更大的功率。本火箭噴管有噴射泵裝置10燃?xì)鈴膰娮?2噴出，產(chǎn)生了真空，從8、9空氣進(jìn)氣管吸入大量的空氣，然后混入高壓高溫燃?xì)庵?，一起噴氣作功。f＝ma，由于噴射泵吸及大量的空氣，使質(zhì)量m增加很多，火箭的推力下也增加很多。天然氣溶于酒精也是火箭燃料，此火箭稱為天然氣火箭。

7、風(fēng)電水電解工藝。

除了改進(jìn)水電解技術(shù)，亦要利用廉價(jià)的電力，風(fēng)力發(fā)電受自然條件影響很大，風(fēng)大時(shí)電力足，無(wú)風(fēng)時(shí)缺電，不適宜輸入電網(wǎng)供工業(yè)使用，適宜于水電解制氫氧貯存在氣柜中，用管道將氫氧輸送到附近鋼鐵廠或化肥廠和火電廠。此外可利用火電在夜間低峰時(shí)的電進(jìn)行水電解。

圖15泵循環(huán)電解液的水電解制氫氧工藝圖：1-陽(yáng)極；2-圓筒式陰極；3-圓筒式隔膜；4-電解液槽；5-循環(huán)水泵；6-溢流管；7-溢流管；8-氫貯罐；9-氧貯罐；10-單向閥；11-單向閥；12-氧氣室；13-氫氣室；14-安全閥；15-安全閥；

本裝置高3米，寬2米，陰極用一個(gè)2.8米直徑有孔洞的不銹鋼圓筒，鋼絲成了陰極的尖端突出，便于尖端放電。陽(yáng)極則用一個(gè)直徑10厘米有孔洞的不銹鋼圓筒，隔膜是用一個(gè)1米直徑的不銹鋼框架，再用三層鎳絲或不銹鋼絲織成的布狀的網(wǎng)圍繞成隔膜。

開(kāi)車之前設(shè)備抽真空，然后用泵把30％的氫氧化鉀電解液從陽(yáng)極管內(nèi)充入電解槽，充滿電解槽后，接通電源，陽(yáng)極的外表面，電解液發(fā)生分解反應(yīng)，生產(chǎn)氫離子并放出氧，氧立即上浮進(jìn)入12氧氣室；氫離子通過(guò)隔膜移向陰極，未接觸陰極，因陰極尖端放電，使氫離子成氫氣，立即上浮至氫氣室。

5、循環(huán)泵不斷將電解液注入陽(yáng)極圓筒內(nèi)，再?gòu)膱A筒的間隙溢出，積聚在陰極的氫氧化鉀，不斷受水流沖刷，離開(kāi)陰極向上移動(dòng)，直這至從6、7溢流管流回4電解液槽，使陰極不存在因氫氧化鉀的積累，使電阻增大的現(xiàn)象。

以上的改進(jìn)，這種電解槽可能有較高的電解率，若電解效率達(dá)90％以上，又能在20mpa的高壓下電解，那么氮肥工業(yè)將發(fā)生變化，用空分制氮電解制氫實(shí)現(xiàn)氨合成的最短流程，這種可能性是存在的。

目前的水電解制氫只占?xì)淇偖a(chǎn)量的4％，電費(fèi)大使水電解無(wú)法與石化制氫成本競(jìng)爭(zhēng)。但是，未來(lái)核電大量發(fā)展，使電價(jià)便宜，再加上石化的枯竭和污染嚴(yán)重，水電解制氫必將大發(fā)展。本試驗(yàn)裝置是小型，將來(lái)水電解是大型裝置。以往水電解效率低是鉀離子聚集在陰極周圍，使電阻增加，本法用陰極尖端放電，而且陰極用塔外園面積很大，以及電解液不斷循環(huán)更新鉀離子堵塞陰極不會(huì)出現(xiàn)，所以本電解裝置具有競(jìng)爭(zhēng)力。

本電解是加壓電解，目的總使氫氧氣泡度小避免因氣泡作用引起電極工作面積減少。10、11的單向閥和14、15的安全閥起安全的作用當(dāng)氫、氧貯罐壓力高時(shí)，14、15安全閥自動(dòng)排氣，不影響電解的進(jìn)行。

6、火力發(fā)電廠乏氣放空和聯(lián)產(chǎn)乙炔

目前的火力發(fā)電技術(shù)，雖然有了超臨界鍋爐技術(shù)，使機(jī)組熱效率達(dá)48％，但嚴(yán)重的污染并沒(méi)有本質(zhì)的改變；當(dāng)慢中子增殖反應(yīng)堆發(fā)展起來(lái)后，核電將完全取代火力發(fā)電。但是火力發(fā)電按本方案進(jìn)行改造，熱效率可達(dá)60％，污染為零，還能制造未來(lái)航空和火箭燃料乙炔酒精溶液和用于汽車燃料的天然氣酒精溶液，那么火力發(fā)電將不受影響，而且更受重視直至煤在300年后開(kāi)采完畢才停止運(yùn)轉(zhuǎn)。

用天然氣制造乙炔已十分成熟，本工藝則用煤與氫在高壓中反應(yīng)生成天然氣，因本專利的慢中子增殖反應(yīng)必將發(fā)展起來(lái)，電價(jià)將十分便宜，用水電解制氫將是便宜的。水電解制的氧，可用于部分氧化法，使剛產(chǎn)生的熱的天然氣燃燒至1500℃，使天然氣部分生成乙炔，熱量的有效利用使制乙炔的成本最低。生成乙炔的原料氫不僅來(lái)自煤，亦來(lái)自核電的水電解，煤節(jié)約使用是必要的，沒(méi)有煤、乙炔便不能生成了。

本火力發(fā)電改用磁流體發(fā)電，因鍋爐燃燒溫度為1500℃，比目前鍋爐爐溫900℃產(chǎn)生的蒸汽量大很多，機(jī)組容量在1000千瓦以上，磁流體機(jī)組容量越大越好，磁流體發(fā)電可發(fā)揮作用。目前的磁流體發(fā)電設(shè)計(jì)有錯(cuò)誤，為了工質(zhì)能導(dǎo)電，采用高溫3000k的工質(zhì)，其實(shí)在發(fā)電通道上用4-7×10⁴v電場(chǎng)產(chǎn)生放電，使工質(zhì)具有導(dǎo)電性，如同靜電除塵使氣體具有導(dǎo)電性。本磁流體發(fā)電用高壓水蒸汽作工質(zhì)，在發(fā)電通道中減壓作高速運(yùn)動(dòng)，相當(dāng)于通電導(dǎo)體切割磁力線而產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，感應(yīng)電流的方向用右手定則確定。ε＝blu。本專利的氮深冷制冷機(jī)為超導(dǎo)的冷凍系統(tǒng)提供了廉價(jià)的費(fèi)用，超導(dǎo)磁體的場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)5t或更高，普通電磁鐵磁感應(yīng)強(qiáng)度不超過(guò)2.5t。利用磁流體發(fā)電可發(fā)更多的電。

圖16火力發(fā)電廠乏氣放空和聯(lián)乙炔的發(fā)電廠流程圖：1-水箱；2-噴射泵；3-高壓水泵；4-蒸汽發(fā)生器；5-熱交換器；6-第一煤倉(cāng)；7-第二煤倉(cāng)；8-鍋爐；9-旋風(fēng)分離器；10-灰斗；11-超導(dǎo)磁體；12-發(fā)電通道；13-超導(dǎo)磁體；14-蒸汽發(fā)生器；15-熱交換器；16-噴射泵；17-高壓水泵；18-乙炔反應(yīng)爐；19-急冷器；20-氧預(yù)熱器；21-氫預(yù)熱夾套；22-壓縮機(jī)；23-乙炔貯槽；24-廢熱鍋爐；25-水冷器；26-熱水器；27-脫硫塔；28-吸收塔；29氧氣柜；30-氫氣柜；31-壓縮機(jī)；32-甲烷化爐；33-煙窗。

電廠改造分二步進(jìn)行：一、小改，實(shí)現(xiàn)電廠蒸汽輪機(jī)乏氣放空；2、大改，電廠聯(lián)產(chǎn)乙炔。目前電廠的乏氣用大量冷卻水在凝氣器中把蒸汽凝成水，據(jù)教科書稱，冷卻水帶走總熱量的50％，這是一個(gè)嚴(yán)重的浪費(fèi)。

本法的過(guò)熱蒸汽用噴射泵吸入大量熱空氣，在空氣的擴(kuò)散下，在蒸汽輪機(jī)中蒸汽溫度很低都不易凝成水，蒸汽在輪機(jī)中作功完全，熱量全都利用了最后放空。電廠乏氣放空是重大改革，一般電廠每生產(chǎn)1公斤蒸汽需冷卻水最少50公斤冷卻水，10萬(wàn)千瓦發(fā)電廠需每小時(shí)20000噸冷卻水，不用冷卻水了每小時(shí)只需500噸水，電廠不必在河邊或海邊建廠了。

本電廠不用蒸汽鍋爐產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電，而用蒸汽鍋爐的蒸汽加熱蒸汽發(fā)生器的水產(chǎn)生的蒸汽發(fā)電，放空是含鈣離子的硬水蒸汽。乏氣放空使天空多下雨，這有利于環(huán)保，下雨霧霾必然消除，氣溫也下降，夏天下雨是可貴的，此外，乏氣放空有調(diào)水功用，把江河的水調(diào)在大地上下雨，解除黃土飛揚(yáng)和干旱問(wèn)題。小改操作過(guò)程如下：鍋爐改用30大氣壓操作煤粉經(jīng)6、7煤倉(cāng)用螺旋加料機(jī)把煤粉送入鍋爐然用空氣燃燒。產(chǎn)生的飽和蒸汽進(jìn)入4蒸氣發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽，在2噴射泵中吸入預(yù)熱的空氣在蒸汽輪機(jī)作功，乏氣放空。此改進(jìn)可能多發(fā)20％的電量，還有環(huán)保的重大收獲。

第二步大大改即進(jìn)行電廠聯(lián)產(chǎn)乙炔工程，電廠投資建造本專利的塔式水解制氫氧工程，在晚間用電低峰時(shí)制造氫和氧，貯存在氣柜中為白天的制造乙炔作準(zhǔn)備。

取得小改成果，進(jìn)行大改工程，原鍋爐8產(chǎn)生的蒸汽不直接發(fā)電，而作為加熱蒸氣在熱交換器4中才產(chǎn)生發(fā)電蒸氣。此時(shí)加造18乙炔反應(yīng)爐，同時(shí)生產(chǎn)超臨界蒸汽在14熱交換器中產(chǎn)生超臨界蒸汽用于發(fā)電。設(shè)計(jì)和安裝完畢，操作如下：

8鍋爐采用無(wú)氧煤氣技術(shù)，煤高壓加氫氣化，在30大氣壓1000℃中產(chǎn)生甲烷，經(jīng)9離心分離煤灰落入10灰斗中。甲烷等氣體進(jìn)入18乙炔反應(yīng)爐、氧由29氣柜，經(jīng)22壓縮機(jī)壓至30大氣壓，在30氧預(yù)熱器中溫度達(dá)600℃，進(jìn)入18乙炔反應(yīng)爐，部分燃燒達(dá)到高熱1500℃，使甲烷生成乙炔，進(jìn)入19急冷器，用高壓冷水使乙炔氣體溫度降在800℃以下。乙炔反應(yīng)鍋爐產(chǎn)生超臨界蒸汽31mpa/610℃，進(jìn)入14蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生30mpa/600℃過(guò)熱蒸汽，經(jīng)16噴射泵吸入預(yù)熱空氣，進(jìn)入12發(fā)電通道。

本磁流體發(fā)電，用蒸汽作工質(zhì)，發(fā)電通道是廂式結(jié)構(gòu)，上面是超導(dǎo)磁體n極，下在是超導(dǎo)磁體s極。發(fā)電通道右壁為陽(yáng)極左壁為陰極，首先加入電場(chǎng)4-7×10⁴v，放電使工質(zhì)成為離子，具有導(dǎo)電性，通電導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)、產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)ε＝blu，超導(dǎo)磁體場(chǎng)強(qiáng)可達(dá)5t或更高，基本上不耗能，普通電磁鐵場(chǎng)強(qiáng)不高于2.5，所以用磁流體發(fā)電可發(fā)更多的電量，容量可做得很大，可達(dá)十萬(wàn)千瓦以上。

8鍋爐產(chǎn)生的飽和蒸汽壓力較低(老爐子)，進(jìn)入4蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生發(fā)電蒸汽，2噴射泵吸收預(yù)熱空氣，進(jìn)入12發(fā)電通道與14蒸汽發(fā)生器的蒸汽一起在發(fā)電通道發(fā)電，(新老鍋爐產(chǎn)生的發(fā)電蒸汽一同發(fā)電)產(chǎn)生的直流電經(jīng)換流后送入交流電網(wǎng)。乏氣經(jīng)26熱水器從煙窗放空。

乙炔氣進(jìn)入24廢熱鍋爐，再進(jìn)入25水冷器，經(jīng)21脫硫塔進(jìn)入28吸收塔，用酒精吸收乙炔，貯存在23乙炔貯槽，這是航空和火箭燃料。未吸收氫氣經(jīng)31壓縮機(jī)加壓和氣柜中的氫一起壓縮至30大氣進(jìn)入21氫預(yù)熱夾套，預(yù)熱到600℃，進(jìn)入8鍋爐中作無(wú)氧煤氣化，制造甲烷。

三、核能技術(shù)

1、鈉冷高溫慢中子增殖反應(yīng)堆和磁流體發(fā)電。

本原子能反應(yīng)堆為塔式鈉冷高溫慢中子增殖反應(yīng)堆，用石墨作慢化劑，鈉作冷卻劑的高溫慢中子增殖反應(yīng)堆。目前的高溫氣冷堆是石墨氣冷堆，稱為第三代氣冷堆，以氦為冷卻劑，溫度為800℃，最高達(dá)1500℃，是深燃耗高功率密度的先進(jìn)堆，燃耗深度指標(biāo)為100000mwd/t壓水堆僅為30000mwd/t，石墨水慢化中子能力差，然而此高溫石墨氣冷堆如此高的燃耗深度，表明高溫時(shí)裂變反應(yīng)是非常有利的，因氦價(jià)昂貴，本堆系成本低的鈉作高溫冷卻劑是合理的。

原子彈爆炸表明鈾-235含量高有利于裂變反應(yīng)，裂變管中的鈾-235不應(yīng)該3％低含量的鈾-235，本裂變管中的鈾-235含量為30％，確保安全下，提高鈾-235含量是合理的。本堆溫度高，控制棒機(jī)構(gòu)設(shè)在堆頂部是有問(wèn)題的，本堆控制棒機(jī)構(gòu)設(shè)在堆底部，溫度低處，像內(nèi)燃機(jī)活塞上下移動(dòng)那樣，把控制棒直立于活塞表面上，用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪齒條，使活塞上下移動(dòng)。

圖17a塔式鈉冷高溫慢中子增殖反應(yīng)磁流體發(fā)電示意圖。

1-高壓容器；2-反應(yīng)堆；3-活塞；4-齒輪、齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；5-蒸氣發(fā)生器；6-熱交換器；7-高壓水泵；8-水箱；9-噴射泵；10-發(fā)電通道；11-發(fā)電蒸汽發(fā)生器；12-熱交換器；13-煙窗；14-熱水器；

反應(yīng)堆開(kāi)機(jī)時(shí)，電動(dòng)機(jī)使4齒輪齒條轉(zhuǎn)動(dòng)，使3活塞下移，控制棒下移，使反應(yīng)堆發(fā)生裂變反應(yīng)，熱量由鈉吸收，當(dāng)鈉液溫度達(dá)880℃時(shí)沸騰鈉蒸汽上升至5超臨界加熱蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生31mpa/610℃蒸汽，鈉蒸汽冷凝成液體下流至6熱交換器，把管間的水加熱至300℃左右；液鈉下流返回核反應(yīng)堆底部，6熱換器管間的水，由水箱8用高壓泵7加壓至30mpa到6熱交器管間加熱后進(jìn)入5超臨界加熱蒸汽發(fā)生器生成加熱蒸汽。加熱蒸汽進(jìn)入11超臨界發(fā)電蒸汽發(fā)生器，產(chǎn)生發(fā)電蒸汽30mp/580℃，在9噴射泵中收入冷卻1高壓容器的熱空氣(約500℃左右)，作為發(fā)電蒸汽的擴(kuò)散劑(使發(fā)電蒸汽不至冷凝成水)進(jìn)入發(fā)電通道發(fā)電。通道上下有超導(dǎo)磁體。發(fā)電通道為方形構(gòu)造，左壁為陰極、右壁為陽(yáng)極(預(yù)先加上電壓4-7×10⁴v，使蒸汽具有導(dǎo)電性)發(fā)電后的乏氣在14熱水器把水加熱，冷卻后的乏氣在13煙窗中放空。本乏氣不用凝氣器回收熱量，而用擴(kuò)散劑(熱空氣使蒸汽熱量用完)不用冷卻水，避免流失50％的熱量。乏蒸汽放空有利天空常下雨降低氣溫又達(dá)到調(diào)水功能，通過(guò)雨水把河水(或海水)調(diào)到大地上下雨，又能消除霧霾。要防止局部地區(qū)下大雨，可用工人降雨，使局部地區(qū)下大雨改為大片地下下雨避免發(fā)生洪水。

目前世界上的快中子增殖反應(yīng)堆是錯(cuò)誤的設(shè)計(jì)，快中子不可能與鈾-238起反應(yīng)，(若能與鈾-238反應(yīng)，目前的反應(yīng)堆早已成為增殖堆了)中國(guó)核專家的書指出，快中子1兆電子伏特需慢化至25電子伏特才易與鈾-238反應(yīng)生成钚。中子減速至0.04電子伏特才易被鈾-235起裂變反應(yīng)。本增殖反應(yīng)堆按此原理設(shè)計(jì)的。

核燃料芯塊直徑3厘米，高3厘米小圓柱含30％的鈾-235制成陶瓷體，裝在高3.6米，壁厚1毫米的不銹鋼中稱為裂變管，相同尺寸80％的鈾-238的管稱為增殖管，管的布置如圖17b反應(yīng)堆部分俯視圖所示。

圖17b反應(yīng)堆部分俯視圖。a管為裂變管；b管為控制管；c管為增殖管；d套筒為石墨減速劑，當(dāng)裂變反應(yīng)發(fā)生后，1兆電子伏的快中子向四處發(fā)射，通過(guò)石墨套筒，中速減速為25電子伏，與b管中的鈾-238反應(yīng)生成钚，(發(fā)生增殖反應(yīng))當(dāng)中子直射到另一個(gè)a管經(jīng)歷了二個(gè)石墨套筒，速度減至0.04電子伏進(jìn)入a管即發(fā)生裂變反應(yīng)。

2、核動(dòng)力電弧電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和核動(dòng)力火箭飛機(jī)，火箭列車，火箭船。本發(fā)動(dòng)機(jī)是用塔式鈉冷高溫慢中子增殖反應(yīng)堆為核動(dòng)力，液鈉吸收反應(yīng)堆的熱量成鈉蒸汽，加熱高壓離心壓縮機(jī)，壓縮的300大氣壓的空氣至500℃，一部分熱空氣通過(guò)電弧加熱至1000℃噴氣推進(jìn)；另一部分空氣則進(jìn)入，熱氣輪機(jī)作功，帶動(dòng)高壓離心機(jī)及發(fā)電機(jī)，乏氣放空。

圖18核動(dòng)力電弧電火箭發(fā)動(dòng)機(jī)示意圖。1-電動(dòng)機(jī)；2-高壓離心機(jī)；3-鈉冷高溫核反應(yīng)堆；4-控制棒；5-活塞；6-熱氣輪機(jī)；7-高壓空氣加熱器；8-熱交換器；9-齒輪齒條傳動(dòng)機(jī)；10-磁鐵；11-陰極；12-陽(yáng)極；13-發(fā)電機(jī)；14-電動(dòng)巧克；15-電弧爐；16-噴射泵。

當(dāng)此發(fā)動(dòng)機(jī)裝備在飛機(jī)上時(shí)，此飛機(jī)為核動(dòng)力火箭飛機(jī)，當(dāng)飛機(jī)開(kāi)動(dòng)時(shí)，1、電動(dòng)機(jī)開(kāi)動(dòng)帶動(dòng)2高壓離心機(jī)，把空氣壓縮至300大氣，進(jìn)入8熱交換器，吸收熱量，再進(jìn)入7高壓空氣加熱器，加熱至600℃，經(jīng)14電動(dòng)巧克，把熱空氣送入飛機(jī)兩翼和尾部的二個(gè)垂直向下的噴管噴氣，使飛機(jī)垂直上升，到了高空，通過(guò)14電動(dòng)巧克把熱空氣送入噴射泵16吸入空氣后15電弧爐加熱1000℃，噴氣使飛機(jī)快速向前飛。

快到終點(diǎn)上空，14電動(dòng)巧克把熱空氣送入飛機(jī)上四個(gè)向下噴管噴氣，飛機(jī)逐漸下降，到機(jī)場(chǎng)垂直降下，此飛機(jī)可用于國(guó)際飛行。

火箭列車是將此火箭發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在列車最后一節(jié)車廂中，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生直流電，用電纜傳輸?shù)杰囶^上的電動(dòng)機(jī)中，供慢速運(yùn)行時(shí)使用。為了防止大風(fēng)造成傷害，鐵軌需建在地表之下?？砂迅哞F路軌拆除，沿線開(kāi)挖坑道，路基需打樁，(寬軌用4500毫米)建成高架橋的形成，橋上是高速公路橋下是火箭列車軌道。

海船用此火箭發(fā)動(dòng)機(jī)則是火箭船，直流發(fā)電機(jī)產(chǎn)生直流電，供慢速航行時(shí)開(kāi)動(dòng)旋漿。發(fā)動(dòng)機(jī)安裝在船艙底，使船不易傾覆。

3、核動(dòng)力離子電火箭和核動(dòng)力航天飛機(jī)。

核動(dòng)力航天飛機(jī)可仿照“哥倫比阿”號(hào)航天飛機(jī)，機(jī)長(zhǎng)56米，高23米，寬24米，可采用二臺(tái)或更多的離心壓縮機(jī)，用高壓力、大流量、大功率的離心壓縮機(jī)，出口壓力達(dá)4.2mpa，功率達(dá)6×10⁴kw采用鈦合金葉輪，圓周速度達(dá)4.00m/s，轉(zhuǎn)數(shù)達(dá)120000r/min葉輪速度高，可縮小葉輪直徑，使壓縮機(jī)體積，質(zhì)量減少，起飛總質(zhì)量2000多噸能順利垂直起飛。

圖19核動(dòng)力離子電火箭示意圖。1-起動(dòng)電機(jī)；2-高壓離心壓縮機(jī)；3-熱氣輪機(jī)；4-噴射泵；5-發(fā)電機(jī)；6-電動(dòng)巧克；7-熱交換器；8-鈉冷高溫增殖反應(yīng)堆；9-控制棒；10-活塞；11-齒輪；12-齒條；13-熱交換器；14-高壓水泵；15-水冷夾套；16-電動(dòng)巧克；17-超導(dǎo)磁體n極；18-超導(dǎo)磁體s極；19-發(fā)電通道；20-磁流體加速道；21-噴射泵；22-水箱；23-陰極；24-電動(dòng)巧克。

當(dāng)航天飛機(jī)將要起飛時(shí)8鈉冷高溫慢中子增殖反應(yīng)堆啟動(dòng)，1起動(dòng)電機(jī)開(kāi)動(dòng)，使2高壓離心壓縮機(jī)壓氣至42mpa，由16電動(dòng)巧克把壓縮空氣送入7熱交換器的管間(由管內(nèi)的液鈉加熱)，進(jìn)入13熱交換器管間(由管內(nèi)鈉蒸汽880℃加熱)一部分熱空氣送3熱氣輪機(jī)作功，帶動(dòng)離心壓縮機(jī)3和5發(fā)電機(jī)。通過(guò)6電動(dòng)巧克將另一部分熱空氣送24電動(dòng)巧克，送入航天飛機(jī)四個(gè)垂直向下噴管噴出，使飛機(jī)垂直上升，到了高空24電動(dòng)巧克將熱氣送入19磁流體發(fā)電通道預(yù)先通入高壓電(左壁為陰極，右壁為陽(yáng)極)4-7×10⁴v高壓放電，使高壓高溫(600℃)的熱空氣成離子具有導(dǎo)電性，高壓空氣減壓在發(fā)電通道中高速運(yùn)動(dòng)(通電導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì))19發(fā)電通道下一層是20磁流體加速道，左右壁都和19發(fā)電通道的左右壁同一金屬(相同電極)。與此同時(shí)6電動(dòng)巧克把高壓空氣的另一部分送入20磁流體加速道，途中4噴射泵吸入由15水冷夾套來(lái)的熱水，途中還吸入21噴射泵來(lái)自19發(fā)電通道中發(fā)電后的乏氣(用發(fā)電后的熱空氣)，在20磁流體加速道加速(左壁為陰極，右壁為陽(yáng)極，電力來(lái)自19發(fā)電通道發(fā)電的結(jié)果)高壓電放電使高速熱空氣成通電導(dǎo)體，在強(qiáng)的電場(chǎng)和磁場(chǎng)力作用產(chǎn)生大的推力，使熱空氣加速，同時(shí)加熱至1000℃以上，然后噴氣使航天飛高速向前。

到了外層空間，沒(méi)有空氣了，使用22水箱中的水作工質(zhì)，14高壓水泵把水壓縮至40mpa，16電動(dòng)巧克將高壓水送入7熱交換器生成熱水，再到13熱交換器在氣體鈉的加熱下成超臨界蒸汽，通過(guò)6電動(dòng)巧克將一部分蒸汽送入24電動(dòng)巧克后送入19發(fā)電通道中發(fā)電。通過(guò)6電動(dòng)巧克，將另一部分蒸汽送入20磁流體加速道，途中從4噴射泵吸入由15水冷夾套來(lái)的熱水，在21噴射泵中吸入由19發(fā)電通道來(lái)的乏氣(發(fā)電后乏蒸汽)。在20磁流體加速道中加速，通道已有了19發(fā)電通道發(fā)的電(左壁為陰極，右壁為陽(yáng)極)，在高壓放電下使蒸汽具有導(dǎo)電性(成了離子)，在強(qiáng)磁和電場(chǎng)的作用，產(chǎn)生大的推力，使之蒸汽加速運(yùn)動(dòng)，在很長(zhǎng)的加速道中加速和加熱，噴氣作功，飛機(jī)速度比液體火箭(2500～5000m/s)高很多，也一定比目前已有核火箭(用液氫、液氦和液氨等作工質(zhì)速度6500～11000m/s)的速度要高。(該發(fā)動(dòng)機(jī)排污，核輻射等問(wèn)題很多，仍處于試驗(yàn)之中)。

到了月球上空要登月時(shí)，用24電動(dòng)巧克，將40mpa/600℃超臨界過(guò)熱，蒸氣送入航天飛機(jī)四個(gè)垂直向下噴管中噴出，使航天飛機(jī)垂直降落在月面上。以上是小型航天飛機(jī)，若是大型航天飛機(jī)，應(yīng)該有二套高壓離心機(jī)系統(tǒng)和二套高壓水泵系統(tǒng)，以及二套熱交換器，才能滿足要求。

4、鈉冷氘-氚對(duì)撞核聚變和磁流體發(fā)電工藝。

圖20鈉冷氘-氚對(duì)撞核聚和磁流體發(fā)電工藝圖。1-水箱；2-高壓水泵；3-電動(dòng)機(jī)；4-高壓離心壓縮機(jī)；5-熱交換器；6-液鈉貯槽；7-超導(dǎo)磁體n極；8-核聚變鍋爐；9-氘氚慢速道；10-窗；11-煙窗；12-氘-氚加速道；13-鈉液；14-超導(dǎo)磁體s極；15-發(fā)電通道；16-超導(dǎo)磁體n極；17-車間；18-氣液分離器；19-氚貯罐；20-單向閥；21-熱交換器；22-陽(yáng)極壁；23-陰極壁；24-陰極壁；25-氘-氚對(duì)撞區(qū)；26-熱水器。為什么說(shuō)氘-氚對(duì)撞核聚變能成功，根據(jù)一本書介紹的事實(shí)，可斷言氘-氚對(duì)撞核聚變一定成功，鄭仁蓉，朱順泉著《核物理與放射化學(xué)》寫道：“1934年，盧瑟福與奧利芬和哈特克用氘核轟擊氘時(shí)，產(chǎn)生了質(zhì)量的氦，實(shí)現(xiàn)了世界上首次的核聚變”天才的科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)揭示了核聚變唯一正確的氘-氚對(duì)撞的道路。

本方案，用二個(gè)環(huán)中運(yùn)動(dòng)的氘-氚交叉對(duì)撞區(qū)里發(fā)生對(duì)撞，9是氘-氚慢速環(huán)，12是氘-氚加速道(直徑3米)環(huán)形道寬30厘米，高10厘米。兩環(huán)相交于25處(對(duì)撞區(qū))。加速道裝上電場(chǎng)，外環(huán)壁為陽(yáng)極，內(nèi)環(huán)壁為陰極，電壓為4-7×10⁴v，環(huán)的上方為超導(dǎo)磁體n極，環(huán)的下方為超導(dǎo)磁體s極。電場(chǎng)放電使12氘-氚加速環(huán)的氘-氚成離子，具有導(dǎo)電性，通電導(dǎo)體在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下產(chǎn)生安培力，用左手定則，氘-氚沿環(huán)形的反時(shí)針?lè)较蜃骷铀龠\(yùn)動(dòng)。在25對(duì)撞區(qū)與9氘-氚慢速道的氘-氚發(fā)生追尾式對(duì)撞，加速器使氘-氚離子產(chǎn)生巨大的動(dòng)能，不亞于10⁸k高溫時(shí)等離子體的功能，由于足夠大的動(dòng)能，對(duì)撞時(shí)可克服氘-氚兩個(gè)帶正電的核的庫(kù)侖斥力，實(shí)現(xiàn)核聚變。產(chǎn)生的熱量被8核聚變鍋爐中的液鈉吸收，當(dāng)?shù)竭_(dá)沸點(diǎn)880℃，液鈉汽液沸騰而上，進(jìn)入21熱交換器，把管間的水加熱成超臨界過(guò)熱蒸氣30mp/600℃，17車間里的電動(dòng)機(jī)3帶動(dòng)4高壓離心機(jī)，把由10窗上進(jìn)來(lái)的冷卻空氣，把車間降溫空氣成熱空氣，經(jīng)壓縮成30mp高壓空氣，與臨界蒸汽匯合，進(jìn)入15磁流發(fā)電通道發(fā)電，通道加上高壓電場(chǎng)右側(cè)壁為陰極，左側(cè)壁為陽(yáng)極，放電的結(jié)果使蒸汽和擴(kuò)散劑空氣電離，具有導(dǎo)電性，在超導(dǎo)磁體作用下，通電導(dǎo)體切割磁力線運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)ε＝blu，發(fā)電后的乏氣經(jīng)26熱水器回收熱量進(jìn)入11煙窗中放空。

在25對(duì)撞區(qū)連續(xù)發(fā)生核聚變反應(yīng)：d-t反應(yīng)：²1d+³1t→⁴2he+n+117.6mev；d-d反應(yīng)：²1d+²1t→⁴2he+n+3.3mev。熱量傳遞到8鍋爐中的液鈉上，液鈉溶解了鋰、鋰(⁷3li)吸及中子得到氚，氚氣體與鈉蒸氣一起上升至21熱交換器，然后進(jìn)入18氣液分離器，鈉蒸氣已冷凝成液體、氣體氚分離出來(lái)通過(guò)20單向閥，進(jìn)入19氚貯罐。液鈉進(jìn)入5熱交換器，把管間的高壓水加熱成熱水，進(jìn)入21熱交換器，熱水加熱成超臨界蒸汽30mpa/600℃，液鈉流入6液鈉貯罐。然后返回8核聚變鍋爐，這是自然循環(huán)。

1、水箱的水用2高壓水泵加壓到30mpa，進(jìn)入27鍋爐夾套產(chǎn)生的熱水進(jìn)入5熱交換器，然后進(jìn)入21熱交換器，加工成超臨界蒸汽30mpa/600℃。

5、電解制取金屬鈉工藝。

本慢中子增殖反應(yīng)堆，選用液態(tài)鈉為冷卻劑，因?yàn)橐衡c對(duì)材料腐蝕小，具有良好的傳熱性能。鈉的沸點(diǎn)880℃，是適宜加熱的熱載體。本塔式鈉冷慢中子增殖反應(yīng)堆，不用鈉泵，自然循環(huán)十分安全，未來(lái)的核反應(yīng)堆都可能應(yīng)用本工藝，所以對(duì)鈉的需求非常大，提出大規(guī)模生產(chǎn)金屬鈉的工藝是必要的。

圖21塔式電解氯化鈉制取金屬鈉工藝流程圖。1-塔式電解槽；2-陰極；3-陽(yáng)極；4-隔膜；5-液鈉貯罐；6-浮子室；7-電磁爐；8-電磁爐；9-熱交換器；10-皮帶輸送機(jī)；11-鹽倉(cāng)；12-廢熱鍋爐；13-冷卻器；14-冷凝器；15-液氯貯罐；16-電磁爐；17-連通管；18-電磁爐。

本塔式電解槽由不銹鋼制造，石墨為陽(yáng)極，在圓筒的中心，包圍陽(yáng)極的圓筒是鎳制陰極，隔膜是網(wǎng)狀的圓筒，食鹽由10皮革輸送機(jī)送入11鹽倉(cāng)，順著粗的列管，落入9熱交換器的底部，在電磁爐7的加熱下，到達(dá)650℃時(shí)，氯化鈉成熔融狀，流入6浮子室，然后進(jìn)入電解槽，當(dāng)電解槽裝滿了熔融的氯化鈉，浮子室關(guān)閉氯化鈉不能進(jìn)入電解槽。當(dāng)電解時(shí)，在陽(yáng)極周圍產(chǎn)生氯氣體，而浮出電解槽，進(jìn)而上升至9熱交換器管間，放出650℃的高溫的熱量，使管內(nèi)的氯化鈉預(yù)熱到300℃左右，在7電磁爐加熱下，到達(dá)650℃，使食鹽熔化因電解作用，電解槽的液體降低，使連通管液位降低，浮子閥開(kāi)，讓熔化的氯化鈉流入，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加料，電解中產(chǎn)生的液鈉，鈉比重比氯化鈉輕因而浮在氯化鈉熔液的上面，由導(dǎo)管導(dǎo)入5液鈉貯罐，溫度650℃

一直保持熔融狀，以便放料時(shí)不凝結(jié)成固體，由9熱交換器出來(lái)的氯氣進(jìn)入12廢熱鍋爐，產(chǎn)生低壓蒸汽，進(jìn)入13水冷，然后再14冷凝器中用co2制冷機(jī)，冷至一20℃的液體放入15液氯貯罐，待運(yùn)出售，18電磁爐是備用加熱設(shè)備，當(dāng)停產(chǎn)時(shí)，氯化鈉可能凝固，開(kāi)車時(shí)，18電磁爐加熱，融化凝固的氯化鈉，使生產(chǎn)正常運(yùn)行。

四、冷熱機(jī)用于重要產(chǎn)品的改進(jìn)

1、尿素改為硝酸尿素緩效氮肥工藝。

由于慢中子增殖堆會(huì)成功，使原了能發(fā)電可利用鈾-238，因此原子能發(fā)電可延長(zhǎng)1萬(wàn)年，核聚變發(fā)電亦可能成功，能源取之不盡，火力發(fā)電亦大發(fā)展，可多發(fā)1倍的電力，這些因素使電費(fèi)十分低廉，因此水電解制氫氧成本亦十分低廉，制造合成的氫易得，而且十分便宜，尿素工廠可增加合成氨產(chǎn)量，使全部co2得到應(yīng)用；合成氨又可制成硝酸，硝酸與尿素反應(yīng)生產(chǎn)硝酸尿素，微溶于水，成為質(zhì)量極高的緩效氮肥，肥效比尿素可使肥效增加三分一。氮肥對(duì)農(nóng)作物的增產(chǎn)大有幫助，中國(guó)需要大量氮肥，世界各國(guó)也需要大量氮肥，尿素工廠多為大氮肥廠，十多家大氮肥大增產(chǎn)，不僅可滿足國(guó)內(nèi)需求，還可以大量出口。作物的增產(chǎn)不僅滿足人民對(duì)糧食需求，還可以制造酒精。本專利酒精吸附天然氣是汽車的清潔所能源；天然氣溶解于酒精是取代汽油的清潔能源也可作火箭燃料。酒精溶解乙炔是現(xiàn)代最佳的航空燃料和火箭燃料。所以大氮肥都生產(chǎn)硝酸尿素產(chǎn)量增加，決不會(huì)產(chǎn)能過(guò)剩，中小化肥廠改產(chǎn)硝銨和天然氣的汽車新能源。

圖22雙氣提硝酸尿素工藝圖。1-氨加熱器；2-噴射泵；3-尿素合成塔；4-甲銨冷凝塔；5-氨提塔；6-co2氣提塔；7-減壓閥；8-閃蒸蒸餾塔；9-吸收塔；10-水泵；11-溶液泵；12-壓縮機(jī)；13-氧化爐；14-廢熱鍋爐；15-氨加熱器；16-快速冷卻器；17-吸收塔；18-吸收塔；19-水貯罐；20-酸泵；21-造粒器；22-造粒塔；23-氨水槽；24-噴射泵。

18mpa的氨進(jìn)入1氨加熱器；達(dá)180℃進(jìn)入2噴射泵，把3尿素合成塔的尿液吸出，進(jìn)入5氨提塔，從下而上管間用210℃的蒸氣加熱，進(jìn)行行氨氣提，到了花板以上則是氣液分離空間，氣體進(jìn)入4甲銨冷凝器，尿液則進(jìn)入6co2氣提塔，18mpa的co2進(jìn)行氣提管間用210℃蒸汽加熱，尿液經(jīng)7減壓閥減至5大氣壓，進(jìn)入8閃蒸蒸餾塔，氣體經(jīng)9吸收塔生成氨水進(jìn)入23氨水槽。

由于水電解制氫氧價(jià)廉，電價(jià)亦低，制氨成本低。本工藝氨氧化采用非鉑催化劑，節(jié)省的鉑費(fèi)大于氧化率低，氨的消耗。加大催化層，管間用空氣冷卻，使氨氧化溫度不高于1000℃。氨氧化時(shí)，加大氮的含量控制反應(yīng)：4nh3+3o2-2n2+6h2o使之不發(fā)生。12壓縮機(jī)將空氣壓至5大氣壓，進(jìn)入氧化爐管間吸收反應(yīng)熱；液氨經(jīng)16快速冷卻器減壓制冷，壓力為5大氣壓進(jìn)入15氨加熱器加熱至600℃，與空氣一起進(jìn)入13氧化爐，進(jìn)行氨氧化。經(jīng)14廢熱鍋爐進(jìn)入16快速冷卻器將水冷凝，貯存在19水貯罐中，no進(jìn)行氧化后，在17吸收塔生成硝酸；氣體進(jìn)入18吸收塔，吸收no2為硝酸，廢氣氮經(jīng)24噴射泵補(bǔ)充富氧空氣，進(jìn)入12壓縮機(jī)加壓至5大氣壓。進(jìn)入13氧化爐管間吸收氧化反應(yīng)熱，使氧化反應(yīng)不超過(guò)1000℃，非鉑催化床空間巨大有利發(fā)揮非鉑催化劑的催化作用，反應(yīng)物大量氮，有助于阻產(chǎn)生氨分解為氮的反應(yīng)。反應(yīng)物經(jīng)廢熱鍋爐降溫，進(jìn)入16快速冷卻器，利用液氨氣化降溫，使水蒸汽冷凝成水，貯存在19水貯罐中，產(chǎn)生的no2在17吸收塔吸收成硝酸，未吸收的no2在18吸收塔第二次吸收，不吸收的n2經(jīng)24噴射泵吸收氧后進(jìn)入12壓縮機(jī)壓縮，循環(huán)至13氧化爐。制得的硝酸進(jìn)入8閃蒸蒸餾塔，與尿素反應(yīng)生成硝酸尿素，在蒸餾塔蒸濃至99％以上，熔融物用11泵送入造粒器造粒。本工藝可用冷空氣強(qiáng)制通風(fēng)制造大顆?；?。天然氣溶于酒精和乙炔溶于酒精是發(fā)動(dòng)機(jī)，航空和火箭新能源，未來(lái)需制造(釀造)大量酒精，用玉米等農(nóng)業(yè)品釀造種植玉米等需大量氮肥，本工藝使大氮肥廠大量增產(chǎn)，提供了大量便宜的化肥。

2、中小化肥廠改產(chǎn)硝銨和新能源天然氣溶解于酒精。

由于核電和火電大發(fā)展，電費(fèi)低，水電解制氫氧價(jià)廉；中小化肥廠可設(shè)水電解制氫氧，氫用于合成氨生產(chǎn)。目前合成氨用一定比例空氣和水蒸汽為氣化劑制得半水煤氣，通空氣是放熱反應(yīng)的，通蒸汽是吸熱反應(yīng)，氣體組成(co+h2)/(n2+a2)＝1.6，小于3.1。中小化肥廠多用間歇制，吹風(fēng)時(shí)放空，因此污染大氣。本方案用水電解制氫，加進(jìn)半水煤氣中，使氣體組成(co+h2)/(n2+ar)＝3.1不必間歇制氣，用富氧空氣和水蒸汽連續(xù)制氣，無(wú)廢氣排放、無(wú)污染，而且可增加化肥產(chǎn)量。

氣爐爐溫度控制900℃，m壓力下碳-蒸汽反應(yīng)平衡組成只有h2和co無(wú)co2氣體，半水煤氣經(jīng)廢熱鍋爐和水冷進(jìn)入脫塔脫硫，經(jīng)壓縮機(jī)壓縮至30大氣，進(jìn)入甲烷化爐，(經(jīng)廢熱鍋爐，水冷器，用酒精吸收天然氣式30大氣壓酒精吸附天然氣，用于汽車作燃料。h2-n2進(jìn)入壓縮機(jī)，壓到10mpa，進(jìn)行氨合成，采用高活性催化劑，可這樣降低循環(huán)機(jī)壓力。本合成塔溫度360℃氨平衡氨含量達(dá)到35％，尋找低溫下具有良好的催化劑，是本合成氨降低壓力的關(guān)鍵，可采用中國(guó)制造a301，組成：fe3o4，al2o3，k2o，cao。使用溫度320-500℃。氨合成塔管間用高壓水19mpa，只要溫度超過(guò)360℃，管間產(chǎn)生蒸汽，使氨合成處于適宜的溫度。

圖23中小化肥廠改產(chǎn)硝銨和天然氣溶于酒精工藝圖：1-煤倉(cāng)；2-煤倉(cāng)；3-預(yù)熱器；4-旋風(fēng)分離器；5-料封槽；6-預(yù)熱器；7-廢熱鍋爐；8-噴射泵；9-旋風(fēng)分離器；10-廢熱鍋爐；11-水冷器；12-壓縮機(jī)；13-氧氣柜；14-脫硫塔；15-甲烷化爐；16-熱水器；17-壓縮機(jī)；18-吸收塔；19-甲烷酒精貯槽；20-氫氣柜；21-壓縮機(jī)；22-氨合成塔；23-水冷器；24-co2制冷機(jī)；25液氨貯槽；26-甲烷化爐；27-煤氣化爐。

由于汽油柴油污染環(huán)境不適于汽車作燃料，目前可用于汽車的燃料是液化石油氣，這燃料數(shù)量有限，要滿足全球的需求，還要有新能源，液化天然氣是可取的，除天然氣開(kāi)采之外，可通赤煤與氫的反應(yīng)生成，因核電的發(fā)展，水電解制氫是低廉的，煤可開(kāi)采300年，核能則取之不盡，節(jié)省煤，用水電解制氫，甲烷化反應(yīng)是以氫為主的反應(yīng)；利用了甲烷等于利用了氫作燃料。水電解制氫使合成氨成本降低，節(jié)省煤用量是合理的，采用低壓100大氣壓合成氨，然后生產(chǎn)硝銨是最便宜的化肥。大化肥可大發(fā)展中小化肥廠轉(zhuǎn)產(chǎn)人類必須的發(fā)動(dòng)機(jī)新能源和廉價(jià)化肥是正確的。

本工藝展示生產(chǎn)天然氣和廉價(jià)合成氨的工藝(硝酸的生產(chǎn)已在圖22展示了)。硝銨與氨反應(yīng)生成硝銨和化肥蒸濃造粒示意圖本工藝不重復(fù)了。

圖23說(shuō)明：水電解的氫進(jìn)入13氧氣柜，氫進(jìn)入20氫氣柜，氫經(jīng)21壓縮機(jī)壓至30大氣壓；經(jīng)3預(yù)熱器預(yù)熱到600℃進(jìn)入26甲烷化爐與煤反應(yīng)生成甲烷，經(jīng)4旋風(fēng)分離，氣體進(jìn)入7廢熱鍋爐，未完全反應(yīng)的煤進(jìn)入5料封槽中，氧進(jìn)入12壓縮機(jī)壓至30大氣壓；經(jīng)6預(yù)熱器預(yù)熱至600℃，吹入5料封槽，吹起煤粉進(jìn)行懸浮燃燒，經(jīng)7廢熱鍋爐，進(jìn)入9旋風(fēng)分離器，灰渣留下；氣體進(jìn)入10廢熱鍋爐，進(jìn)入11水冷器進(jìn)入14脫硫塔，進(jìn)入15甲烷化爐h2和co生成甲烷，經(jīng)16熱水器，進(jìn)入18吸收塔，用酒精吸收氣體中的甲烷，來(lái)吸收的h2-n2加壓至100大氣壓，進(jìn)入22氨合成塔，經(jīng)23水冷器進(jìn)co2制冷機(jī)在-50℃冷凍下，合成氣中的氨被冷凝成液體，未反應(yīng)的合成氣經(jīng)21壓縮進(jìn)入氨合成塔。氨用于制造硝酸后，與氨反應(yīng)生成硝銨，蒸濃后造粒。

3、鋼鐵廠改產(chǎn)高級(jí)鋼聯(lián)產(chǎn)天然氣和水泥。

目前我國(guó)粗鋼產(chǎn)能過(guò)剩，精鋼則缺乏需大量進(jìn)口。粗鋼的生產(chǎn)過(guò)剩是高爐煉鐵所致，煉鐵過(guò)程硫不旦不去除，相反從焦炭中帶入大量硫，低劣的鐵，使鋼質(zhì)量低劣。

由于原子能發(fā)電因慢中子增殖堆可利用鈾-238，使原子能發(fā)電可延長(zhǎng)至1萬(wàn)年，電價(jià)大幅下降，水電解制氫氧價(jià)廉，為氫還原煉鐵提供了條件。

這里說(shuō)明本工藝氫煉鋼鐵的基本原理，用氫還原鐵氧化物，在溫度高于570℃時(shí)分三步進(jìn)行：

(1)3fe2o3+h2＝2fe3o4+h2o+21800kj；

(2)f3o4+h2＝3feo+h2o-63570kj；

(3)feo+h2feo+h2＝fe+h2o-2770kj

低于570℃的反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

(1)3fe2o3+h2＝2fe3o4+h2+21800kj；

(2)fe3o4+4h2＝3fe+4h2o-146650kj

分析上述兩種情況，高溫氫還原煉鐵是不利的，三分子的原料fe2o3的生產(chǎn)一個(gè)鐵分子然而低溫氫還原煉鐵三分子的原料fe2o3廣產(chǎn)生的三個(gè)鐵分子，還有高溫氫還原煉鐵用料三個(gè)氫分子才生產(chǎn)出一個(gè)鐵分子，而低溫氫還原煉鐵只用五個(gè)氫分子生產(chǎn)處三個(gè)鐵分子，平均每一個(gè)鐵分子的生產(chǎn)只需1.7個(gè)分子的氫，表明高溫用氫還原煉鐵是不利的，同時(shí)工藝上難于實(shí)施，低溫用氫還原煉鐵則很易實(shí)施，用預(yù)熱器把氫加熱至600℃就可以煉鐵了。

圖24氫還原煉鋼鐵示意圖，1-硫泡沫槽；2-脫硫塔；3-廢熱鍋爐；4-冷卻器；5-煉鐵原料倉(cāng)；6-螺旋加料機(jī)；7-旋風(fēng)分離器；8-氫還原懸浮爐；9-氫氣柜；10-壓縮機(jī)；11-氫預(yù)熱器；12-煉鋼爐；13-鋼液出口管；14-排渣管；15-水泵；6-渣層；17-鋼液；18-煅燒爐；19-料槽；20-旋風(fēng)分離器；21-噴射泵；22-水洗塔；23-高壓壓縮機(jī)；24-合金元素倉(cāng)；25-螺旋加料機(jī)；26-氧氣柜；27-壓縮機(jī)；28-合金爐；29-電磁爐；30-脫硫塔；31-甲烷化爐；32-冷卻器；33-吸收塔；34-天然氣酒精槽。

鐵礦石及煤、熔劑配置成波特蘭水泥，所需的化學(xué)組成，含量如下cao60％-70％；sio218％-22％；al2o34％-6％；fe2o32％-4％；由自動(dòng)稱稱料后輸入混合倉(cāng)中，再進(jìn)入球磨機(jī)磨成粉末，此后輸入5煉鐵原料倉(cāng)中，用6螺旋加料機(jī)，加進(jìn)18煅燒爐。12煉鋼爐的尾氣熱量很高。溫度達(dá)1300℃，通過(guò)噴射泵，隨5大氣壓氧氣吸入煉鋼爐尾氣熱量進(jìn)入18煅燒爐中，石灰石在熱分解中溫度降為1000℃，石灰石完全分解，生產(chǎn)cao和co2，煅燒爐18吹空氣，使游離的磷氧化成p2o5。硫生成so2，在7旋風(fēng)分離器中，通過(guò)旋風(fēng)分離器固體分離，氣體進(jìn)入3廢熱鍋爐中，固體鐵礦等混合物流入8氫還原鐵懸浮爐中，在料封槽19的物流的堵塞下，旋風(fēng)分離的物不能自動(dòng)流入8氫還原鐵懸浮爐中，只有預(yù)熱的氫(約600℃)，高壓氫的噴吹下，19的物料飛揚(yáng)，此時(shí)，旋風(fēng)分離的礦粉才進(jìn)入爐中。在氫的還原作用下鐵礦生產(chǎn)海綿鐵，此時(shí)亦起滲碳的作用，氣固體經(jīng)20旋風(fēng)分離器分離，固體海綿鐵落入12煉鋼爐中，氣體h2等進(jìn)入3廢熱鍋爐中，在煉鋼爐中預(yù)熱的氧吹入燃燒生成1700℃的高溫，把鐵及熔劑融化成液體進(jìn)入煉鋼的工序，氫不斷地從9氫氣柜中進(jìn)入10壓縮機(jī)加壓，然后進(jìn)入11氫預(yù)熱器中，成600℃的預(yù)熱氫，噴進(jìn)8氫還原鐵懸浮爐中，進(jìn)行鐵氧化物的還原反應(yīng)，12煉鋼爐在靜止中，鋼渣浮起，鋼水沉下，進(jìn)行鋼與渣的分離，到了末端，鋼液從13鋼液出口排出至28合金爐鋼渣則從14排渣管排出，在噴霧器制成粉末水泥。

鋼液在合金爐中，由24合金元素倉(cāng)將合金元素，用25螺旋加料機(jī)輸入鋼液中，由29電磁爐加熱鋼液沸騰中將合金之素均勻地分布在鋼中，最后由導(dǎo)管導(dǎo)出澆注成高級(jí)鋼錠。

本工藝聯(lián)產(chǎn)天然氣原理與圖23一致。氣體從3廢熱鍋爐到4冷卻器到30脫硫塔脫硫，進(jìn)入31甲烷化爐，h2和co2在催化劑作用下生成甲烷，在32冷卻器冷卻后，進(jìn)入33吸收塔，用酒精吸收甲烷成甲烷酒精溶液(發(fā)動(dòng)機(jī)燃料)貯存在34天然氣酒精槽中。未來(lái)天然氣酒精溶液取代汽油是新能源，需求量很大，由中小化肥生產(chǎn)和鋼鐵廠生產(chǎn)。

4、不銹鋼電飯鍋。

本鍋適用于家庭、大食堂、大飯店。不銹鋼電飯鍋具有篦子，即具有一個(gè)多小孔(孔徑比米粒小)的篦子有兩個(gè)手柄，有二個(gè)腳，為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，也采用磁鋼控溫器；要實(shí)現(xiàn)飯好即跳閘，篦子的高度不宜過(guò)高。新發(fā)明并不反對(duì)老技術(shù)中有用的技術(shù)，本鍋也采用電熱盤加熱。未來(lái)的電飯鍋必將采用不銹鋼電飯鍋技術(shù)，為了更快更新?lián)Q代本鍋的電熱盤也可以是凹狀的，鍋形則是錐形和前鋁制電飯鍋相同。

圖25不銹鋼電飯鍋示意圖：1、不銹鋼內(nèi)鍋；2、多小孔篦子；3、篦子手柄；4、限溫磁鋼；5、電熱盤；6、篦子兩個(gè)腳。

圖25說(shuō)明：不銹鋼內(nèi)鍋0.8～1.5mm不銹鋼板拉伸成形，鍋底制成球形凹面，以便與球形凸面的電熱盤吻合，提高熱效率。電飯鍋外殼亦可用不銹鋼拉伸成形。外殼下半部裝有電熱盤，磁鋼限溫器，電飯鍋?zhàn)甘緹舻?。?nèi)鍋下半部裝有多小孔的篦子，孔徑小于米粒的大小。電熱盤是電飯鍋的發(fā)熱元件，里面裝有電熱管，電熱盤的中央圓孔內(nèi)安裝磁鋼限溫器，其頂部呈球形凸面，以便與內(nèi)鍋底緊密貼合，當(dāng)飯中水干時(shí)自動(dòng)切斷電源。本鍋不使用自動(dòng)保溫器，飯好時(shí)切斷電源，磁鋼限溫器是感溫軟磁制成，當(dāng)?shù)竭_(dá)103℃居里點(diǎn)時(shí)，磁性消失而斷開(kāi)電源。

不銹鋼電飯鍋放水量與目前的鋁制內(nèi)鍋的電飯鍋一樣多，因此飯好了時(shí)電將自動(dòng)跳閘，立即斷電。不銹鋼電飯鍋的特征即有一個(gè)多小孔(孔徑比米粒小)防止米粒掉入鍋底把飯燒焦，同時(shí)具有先煮后蒸的特點(diǎn)。(即放入的水要?jiǎng)偤醚跊](méi)篦子的米層，達(dá)到煮飯時(shí)首先米在沸水中煮熟一半后在無(wú)水泡浸下用蒸汽蒸熟)。至于鍋形爐形不很重要，未來(lái)鋁制內(nèi)鍋的電飯鍋必將淘汰，換代產(chǎn)品就是這種不銹鋼電飯鍋。為了便于換代，目前的電飯鍋廠的生產(chǎn)照舊生產(chǎn)相同的爐形、鍋形等。只增加生產(chǎn)不銹鋼的內(nèi)鍋和多小孔的篦子。篦子是壓放在錐形內(nèi)鍋上的，篦子高度不宜過(guò)高，偏低一些較好，有二個(gè)腳使篦子放得水平，當(dāng)飯好時(shí)，磁鋼限溫器的作用下跳閘斷電，此時(shí)打開(kāi)鍋蓋，讓蒸汽散發(fā)掉，然后用筷子把飯桶松，即可用餐。