專利名稱：離子解水的制作方法
離子解水運用了電磁學(xué)與化學(xué)知識，其特征是利用能夠與水反應(yīng)的物質(zhì)[可以是一種物質(zhì)如鹵素、堿金屬族元素、鋁、鎂、三氧化硫等等，也可以是兩種以上物質(zhì)合在一起與水反應(yīng)；如氫氧化鉀和鋁合在一起與水反應(yīng)等]與水反應(yīng)。同時以一定方式[熔融、溶解等]將生成的化合物電離。再利用電場或磁場[包括旋轉(zhuǎn)磁場]將阻陽離子分離，然后以一定方式[如汽化法]實現(xiàn)電解[如靜電場電解、非靜電場電解等]，將陰陽離子電解及伴隨的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣和氧氣。本技術(shù)中，還可利用電場或磁場改變離子運動方向或聚焦，其實質(zhì)是在物質(zhì)和能量的共同作用下，使水分解，同時最大限度地增強物質(zhì)的作用，減少能量的投入。
利用能夠與水反應(yīng)的物質(zhì)與水反應(yīng)，同時必須通過電離、電解使其還原，以實現(xiàn)重復(fù)進行的目的，有時需要通過一定的化學(xué)反應(yīng)，才能使物質(zhì)達到電離、電解使其還原的目的，如利用氫氧化鉀和鋁合在一起與水反應(yīng)，必須通過一定的化學(xué)反應(yīng)，才能將鋁電解還原為單質(zhì)，這樣就使循環(huán)過程變得較復(fù)雜。
允許加入一些不直接與水反應(yīng)，但對還原起重要作用的物質(zhì)或能間接產(chǎn)生氫和氧的物質(zhì)，用于離子解水的物質(zhì)[除水外]可以是一種，也可以是兩種以上，但最后必須能夠以一定方式使其還原，以實現(xiàn)重復(fù)進行的目的。
基本原理用一個實施例說明原理；本實施例[太陽能解水法]先用鉀與水反應(yīng)，產(chǎn)生氫氧化鉀和氫氣，并放出大量熱能，化學(xué)反應(yīng)如下
本實施例的要點是以一種方式將生成的化合物通過電離、電解使其中的鉀重新還原為單質(zhì)，以實現(xiàn)重復(fù)進行的目的，先用水將KOH電離，電離方程式如下電解鉀離子與氫氧根離子是運用本技術(shù)的核心部件。離解器和汽化電解室來完成的。離解器的原理(如圖一)；1—電極 2—出水口 3—入水口 4—電解液氫氧化鉀在溶液中被電離為鉀離子與氫氧根離子，在電場力作用下，鉀離子高度聚集在陰極，氫氧根離子高度聚集在陽極，這樣，在離解器的作用下，產(chǎn)生純鉀溶液(即析氫溶液)和純氫氧根溶液(即析氧溶液)，在抽氣機和大氣壓的作用下，分別從離解器的兩個出口輸出。
本實施例中采用太陽能汽化電解室實現(xiàn)電解(如圖二)圖二A為截面圖，圖二B為側(cè)面圖。
1——噴嘴 2——磁極(磁場) 3——電極板(集熱箱底板)4——集熱箱的雙層玻璃 5——地線 6——抽氣嘴 7——真空層8——保溫玻璃外殼(內(nèi)鍍銀) 9——太陽光 10——氫氣出口由于采用太陽能，這里的汽體電解室就是一個裝有電極、磁極、噴嘴等部件的太陽能集熱箱。用抽氣機將汽化電解室內(nèi)抽成低壓態(tài)，用太陽熱能使汽化電解室內(nèi)的溫度升高到一定程度，再使析氫溶液和析氧溶液分別從噴嘴噴入各自的汽化電解室中，由于汽化電解室內(nèi)呈高溫低壓態(tài)，噴入的溶液很快汽化，其中的離子在磁場作用下，向集熱箱的金屬板聚集，從而失去電荷，被電解還原為鉀原子，電荷通過地線導(dǎo)走，如果汽體中含有兩種或兩種以上電解能力不同的同電性離子，必須運用分次電解法對它們進行電解，分次電解法就是讓電解能力(活潑性)不同的。同電性離子在不同時間而同一電極或不同電極而同一時間上進行電解的方法，前者為不連續(xù)性分次電解法，后者為連續(xù)性分次電解法。鉀離子電解還原為鉀原子，鉀原子又與水反應(yīng)生成氫氧化鉀、析出氧氣并放出大量熱，即又開始重復(fù)上述過程。氫氧根離子電解生成氧氣和水?；瘜W(xué)反應(yīng)如下氫氣和氧氣被抽出利用，氫氧化鉀被循環(huán)利用，這樣，不斷地產(chǎn)生氫氣和氧氣，本質(zhì)上是不斷地將水分解。
由于吸收了太陽能，氫氣和氧氣化合產(chǎn)生的水可以循環(huán)作用，即水不具有消耗性，在本實施例中，在析氫溶液的汽化電解室里，可只利用太陽能啟動，而以反應(yīng)熱維持汽化，將太陽能主要集中在析氧溶液的汽化電解室里。
事實上，可以將析氧溶液作為一種廢液排掉，從而減少能量投入，但是，水具有消耗性。
在本技術(shù)中，利用鋁、鎂參與反應(yīng)析氫，其收獲將更大。
本實施例是將析氫溶液與析氧溶液各為一個集熱箱，這樣，可以將其產(chǎn)生的電能收集利用(如利用導(dǎo)體殼的性質(zhì)可將其產(chǎn)生的靜電能收集起來)。
離解器本身具有提高離子濃度的功能，將其設(shè)計為多次分離結(jié)構(gòu)，一方面可提高純度，一方面也可提高濃度，提高離子濃度可提高析氫效率，減少能量損耗。離解器的結(jié)構(gòu)靈活。設(shè)計，可提高其離解能力。
可利用硅光電池將太陽能直接轉(zhuǎn)化為本技術(shù)系統(tǒng)必須之電能。
作用提供能源
權(quán)利要求
(1)離子解水運用了電磁學(xué)與化學(xué)知識，其特征是利用能夠與水反應(yīng)的物質(zhì)[可以是一種物質(zhì)如鹵素、堿金屬族元素、鋁、鎂、三氧化硫等等，也可以是兩種以上物質(zhì)合在一起與水反應(yīng)；如氫氧化鉀和鋁合在一起與水反應(yīng)等]與水反應(yīng)。同時以一定方式[熔融、溶解等]將生成的化合物電離。再利用電場或磁場[包括旋轉(zhuǎn)磁場]將陰陽離子分離，然后以一定方式[如汽化法]實現(xiàn)電解[如靜電場電解、非靜電場電解等]，將陰陽離子電解及伴隨的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣和氧氣。本技術(shù)中，還可利用電場或磁場改變離子運動方向或聚焦，其實質(zhì)是在物質(zhì)和能量的共同作用下，使水分解，同時最大限度地增強物質(zhì)的作用，減少能量的投入。
(2)離解器的特征是利用水將化合物電離，在電場力作用下，使陰離子高度聚集在陽極，陽離子高度聚集在陰極，在抽氣機的作用下，使之產(chǎn)生析氫溶液與析氧溶液。在電熱(或其它熱能)的作用下實現(xiàn)汽化電解，有時電熱僅用于啟動，利用反應(yīng)熱維持汽化狀態(tài)。抽氣機或(壓縮機)維護系統(tǒng)的循環(huán)運動，并保證一定的壓強(低壓或高壓)。
(3)汽化電解室的特征是將汽體中含有的電解能力(活潑性)不同的同電性離子依據(jù)分次電解的方法進行連續(xù)性的或不連續(xù)性的完全電解。汽化電解室的設(shè)計方案靈活多樣。單一離子可一次完成電解。
(4)使之汽化的能量可采用太陽能，也可采用電熱，燃料反應(yīng)熱(如碳等)或其它天然熱能。
全文摘要
離子解水運用了電磁學(xué)與化學(xué)知識,其特征是:利用能夠與水反應(yīng)的物質(zhì)與水反應(yīng),同時以一定方式將生成的化合物電離,再利用電場或磁場[包括旋轉(zhuǎn)磁場]將陰陽離子分離,然后以一定方式[如汽化法]實現(xiàn)電解,將陰陽離子電解及伴隨的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氫氣和氧氣。需要解決的技術(shù)問題是如何才能充分利用本技術(shù)中直接提供的熱能和電能。作用:提供能源。
文檔編號C25B1/02GK1184166SQ9611969
公開日1998年6月10日 申請日期1996年12月2日 優(yōu)先權(quán)日1996年12月2日
發(fā)明者鄢烈為 申請人:鄢烈為