水是由氫氧元素組成的,化學(xué)名稱為H2O.它由二個氫原子和一個氧原子組成。通過研究發(fā)現(xiàn),在特定條件下,對水溶液通電,可以將水分解成為氫氣和氧氣,如下圖所示:
通電
2H2O ------> 2H2+O2
即兩個水分子可以分解成為2個氫氣分子和一個氧氣分子。在中學(xué)化學(xué)書上有水電解試驗,在大學(xué)課程中有《電化學(xué)》專業(yè)教材。
氫氣是一種很好的高能燃料,我國在2007年10月 發(fā)射的嫦娥一號就采用了液氫燃料。我們在使用時,以氫氣為燃料,氧氣助燃,氫氧燃燒后又生成水,燃燒過程中沒有任何污染,因此氫氣是一種很好的潔凈環(huán)保的可再生能源,是我國在十一五規(guī)劃中推薦使用的新型能源。
水能源氫氧燃料機(簡稱氫氧機)就是采用水電解原理,將水分解為氫氣和氧氣的燃料供應(yīng)設(shè)備。它由電源模塊、電解槽、水氣分離系統(tǒng)、氣體洗滌系統(tǒng)、循環(huán)冷卻系統(tǒng)、安全裝置、智能控制裝置等組成。其中電解槽是水分解制氫氧燃料的核心裝置,它由多塊電解極板按一定規(guī)則串聯(lián)而成。一般氫氧機由多個電解槽組成,每個電解槽由多個電解極板組成。
在使用時,打開電源開關(guān),電源模塊將交流電轉(zhuǎn)換成高頻諧振的直流電,施加于電解槽兩端,電解槽內(nèi)的水分子在電場作用下由雜亂無章的狀態(tài)轉(zhuǎn)變成有序的狀態(tài),其中氫原子總是對應(yīng)陰極板,氧原子總是對著陽極板,氫氧化學(xué)鍵在電場作用下被強制打破,形成化學(xué)陰陽離子,陰陽離子沿各自方向移動,分別在陽極形成氧氣,在陰極形成氫氣。所形成的氣體連同電解液經(jīng)循環(huán)冷卻系統(tǒng)輸送至換熱器進行換熱后輸送水氣分離罐進行氣液分離,電解液重新回到電解槽進行電解,而氫氧氣體進入氣體洗滌罐進一步脫離微量電解液,經(jīng)安全水封罐、干式氫氧阻火器輸送至用氣設(shè)備,點火即可使用。智能控制系統(tǒng)自動檢測系統(tǒng)的氣體壓力、電解槽水位、電解槽溫度并進行自動停開機,過溫報警、自動補水等自動處理。
二、氫氧燃料和傳統(tǒng)燃料的對比
1. 高效
氫氧燃料是一種高能燃料,它的熱值為34000大卡/kg,是液化石油汽的三倍,氫氧焰溫度可達2800度,能加工各種金屬(鐵、銅、金、銀、鉑、鎳、鈦等)和非金屬(如石英玻璃、有機玻璃、塑料)
氫氧焰火焰挺直,熱能集中、工件熱變形影響區(qū)小,預(yù)熱速度快,可以實現(xiàn)各種精密加工。
2.環(huán)保
氫氧燃料來源于水,燃燒后又生成水,是一種可再生利用的綠色能源,它在制造和使用環(huán)節(jié)均不對環(huán)境產(chǎn)生污染,同時氫氣是一種無毒無味的氣體,對操作工人無任何危害。
氫氣又具有很好的催化燃燒特性,與其他有污染的氣體混合燃燒,可以提高熱能利用率,減少污染排放。
3.實用
氫氧燃料來源于水電、無處不在。開機即有,按需制造,365*24小時連續(xù)工作,省卻換氣和送氣等待時間。
氫氧燃料在制造時按最佳燃燒比配備,無需助燃氧,也無需調(diào)節(jié)燃氣與氧的比例,送氣點火即可立即使用。
4.安全
氫氧燃料是采用按需生產(chǎn)的技術(shù),即用多少產(chǎn)多少,不用不產(chǎn)的方式,氫氧燃料產(chǎn)氣機自動檢測供氣壓力,實行低壓供氣,如果用戶關(guān)閉用氣設(shè)備不用,機內(nèi)氣體過剩,壓力達到設(shè)定值,則壓力控制器自動斷開電解電源,停止產(chǎn)氣。
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