CN114276847A - 一种天然气、氢气活化催化装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气、氢气活化催化装置，包括电离模组、磁化催化模组、外壳及离子发生器；所述电离模组和磁化催化模组首尾连接并设置在所述外壳内，所述离子发生器设置在所述外壳一端外并与所述电离模组连接；所述外壳两端设置有气体进口和粒子出口，所述气体进口与所述电离模组与磁化催化模组相连的另一端连接并与所述离子发生器设置在同一端，所述粒子出口与所述磁化催化模组相对另一端连接。本发明解决了电极针组与电离室之间的放电间距不一致问题，提高电离效率；解决了磁组排布导致的磁场无序混乱问题，加强磁场对带电粒子的作用效果；解决了电离部分与磁化加速部分间距过长且中间存在金属部分干扰的问题，减少带电粒子的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及燃气节能领域的技术，尤其涉及一种天然气、氢气活化催化装置。
背景技术
目前有的天然气节能技术，只对天然气进行了简单电离以及磁化处理，在天然气电离磁化加速装置中，电极针组与电离室组装困难且放电间距无法保证一致，电极针组中各电极针放电间距不等，放电效率低，导致电离活化天然气效率低，无法完全激活天然气能量；
磁化加速部分和磁组布置的环境相对混乱，带电活性粒子在无序的磁场中继续加速得到高能粒子的效率比较低，且无法保证无序磁场作用是正效果；电离部分与磁化加速部分间距过长且中间存在金属部分，对带电活性粒子存在干扰，降低大量粒子活性。
发明内容
本发明目的是提供一种天然气、氢气活化催化装置，用于解决电极针组与电离室(或接地端)之间的放电间距不一致问题。
本发明解决技术问题采用如下技术方案：
一种天然气、氢气活化催化装置，包括电离模组、磁化催化模组、外壳及离子发生器；所述电离模组和磁化催化模组首尾连接并设置在所述外壳内，所述离子发生器设置在所述外壳一端外并与所述电离模组连接；
所述外壳两端设置有气体进口和粒子出口，所述气体进口与所述电离模组与磁化催化模组相连的另一端连接并与所述离子发生器设置在同一端，所述粒子出口与所述磁化催化模组相对另一端连接。
优选的，所述电离模组包括电极针组、电离室及电离支架板；所述电离室同轴设置在所述外壳内并通过设置在电离室外表面两端的电离支架板与所述外壳支撑连接，所述电极针组同轴设置在所述电离室内，两端分别与气体进口和磁化催化模组连接。
优选的，所述磁化催化模组包括磁环组件、磁阻放置板、磁阻支撑板及电磁屏蔽层；所述磁阻支撑板和磁阻放置板径向设置在所述外壳内，所述磁阻支撑板设置在靠近所述电离模组一端，所述磁阻放置板设置在所述粒子出口一端，电磁屏蔽层轴向设置在所述外壳内且两端与磁阻支撑板和磁阻放置板连接，所述磁环组件设置在所述磁阻放置板和磁阻支撑板之间并设置在所述电磁屏蔽层内。
优选的，所述磁环组件包括若干磁环及催化剂；所述磁环径向设置并轴向均匀阵列设置在所述磁阻支撑板和磁阻放置板之间，所述催化剂设置在相邻磁环之间并与磁环连接。
优选的，所述催化剂为圆环结构。
优选的，所述离子发生器上设置有正极线及负极线；所述正极线与所述电极针组连接，所述负极线与所述电离室连接。
优选的，所述外壳为双层结构，双层结构内部覆盖有磁屏气体。
本发明解决了电极针组与电离室之间的放电间距不一致问题，提高电离效率；解决了磁组排布导致的磁场无序混乱问题，加强磁场对带电粒子的作用效果；解决了电离部分与磁化加速部分间距过长且中间存在金属部分干扰的问题，减少带电粒子的损耗。
附图说明
图1为本发明剖视图；
图中标记示意为：1-电离模组；2-磁化催化模组；3-外壳；4-离子发生器；5-气体进口；6-粒子出口；7-磁屏气体；8-电极针组；9-电离室；10-电离支架板；11-磁环组件；12-磁阻放置板；13-磁阻支撑板；14-电磁屏蔽层；15-磁环；16-催化剂；17-正极线；18-负极线；19-线孔。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明的技术方案作进一步阐述。
本实施例提供了一种天然气、氢气活化催化装置，包括电离模组1、磁化催化模组2、外壳3及离子发生器4；电离模组1和磁化催化模组2首尾连接并设置在外壳3内，离子发生器4设置在外壳3一端外并与电离模组1连接；
外壳3两端设置有气体进口5和粒子出口6，气体进口5与电离模组1与磁化催化模组2相连的另一端连接并与离子发生器4设置在同一端，粒子出口6与磁化催化模组2相对另一端连接。
电离模组1包括电极针组8、电离室9及电离支架板10；电离室9同轴设置在外壳3内并通过设置在电离室9外表面两端的电离支架板10与外壳3支撑连接，电极针组8同轴设置在电离室9内，两端分别与气体进口5和磁化催化模组2连接；
电极针组8的材料不限于不锈钢或钨钢，电离室9由导电材料制成，电离支架板10为绝缘材料，电离室9通过电离支架板10支撑设置在外壳3内，同时也避免与外壳3直接接触，起到绝缘的作用，电极针组8轴向设置在电离室9内中心，保证与电离室9之间的间距一致。
针对现有技术电极针组8与电离室9之间的放电间距不一致问题，本发明通过稀有元素催化作用，利用两个固件固定在同一个物体上，相对偏差较小，间距相对稳定，进一步活化提高带电粒子的能量；通过气体进口5与粒子出口6对电离模组1、磁化催化模组2进行轴向定位，外壳3对电离模组1、磁化催化模组2进行径向定位，保证内部结构的稳定；电极针组8和电离室9同时固定于电离支架板10上，保证电极针组8与电离室9之间的间距，同心度较高，放电间距一致率好，电离效果增强。
本实施例进一步的实施方式，磁化催化模组2包括磁环组件11、磁阻放置板12、磁阻支撑板13及电磁屏蔽层14；磁阻支撑板13和磁阻放置板12径向设置在外壳3内，磁阻支撑板13设置在靠近电离模组1一端，磁阻放置板12设置在粒子出口6一端，电磁屏蔽层14轴向设置在外壳3内且两端与磁阻支撑板13和磁阻放置板12连接，磁环组件11设置在磁阻放置板12和磁阻支撑板13之间并设置在电磁屏蔽层14内。
磁环组件11包括若干磁环15及催化剂16；磁环15径向设置并轴向均匀阵列设置在磁阻支撑板13和磁阻放置板12之间，催化剂16设置在相邻磁环15之间并与磁环15连接；
磁环15为圆环形稀土永磁且轴向充磁，磁性相吸分布(N与S相对)，与催化剂16间隙设置，催化剂16为稀土元素制成的圆环结构，催化剂16两侧与相邻磁环15并排连接；电磁屏蔽层14由固态电磁屏蔽材料制成，并分别与磁组放置板和磁组支撑板连接。
磁化催化模组2采用成排间隙式分布磁环15且成磁性相吸分布的方式，利用塞曼效应，经电离后的带电粒子在磁场中，由于电子的轨道磁矩和自旋磁矩受到磁场作用，电子除了在原子中所具有的动能和势能之外，还有磁场引起的附加作用，加剧了带电粒子的能量，同时，带电粒子受催化剂16的影响有序高效的通过磁场，进一步强化提高磁场对带电粒子的作用，使带电粒子成为高能粒子，高能粒子再进行燃烧，将提高燃烧效率。
电磁屏蔽层14能有效地隔绝外壳3的金属内壁导致的电子损耗，同时也能起到屏磁作用，延长磁环15使用寿命。
本实施例进一步的实施方式，离子发生器4上设置有正极线17及负极线18；外壳3上设置有线孔19，正极线17穿过线孔19与电极针组8连接，负极线18穿过线孔19与电离室9连接。
本实施例进一步的实施方式，外壳3为双层结构，双层结构内部覆盖有磁屏气体7，磁屏气体可为空气或其他气体。
工作原理：天然气或氢气先通过气体进口5进入电离模组1，离子发生器4通电后，在电极针组8和电离室9之间形成高压电场，使通过的天然气发生非平衡等离子体反应，将气体分子激发、电离、离解成CH3 +、CH3 -、CH2 +、CH2 -、CH+、CH-、H+、H-等带电粒子，活性带电粒子进入磁化催化模组2，带电粒子从多组磁环15之间间隙侧通过催化剂16进入内部管路，随后从粒子出口6离开装置。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，包括电离模组、磁化催化模组、外壳及离子发生器；所述电离模组和磁化催化模组首尾连接并设置在所述外壳内，所述离子发生器设置在所述外壳一端外并与所述电离模组连接；
所述外壳两端设置有气体进口和粒子出口，所述气体进口与所述电离模组与磁化催化模组相连的另一端连接并与所述离子发生器设置在同一端，所述粒子出口与所述磁化催化模组相对另一端连接。
2.根据权利要求1所述的天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，所述电离模组包括电极针组、电离室及电离支架板；所述电离室同轴设置在所述外壳内并通过设置在电离室外表面两端的电离支架板与所述外壳支撑连接，所述电极针组同轴设置在所述电离室内，两端分别与气体进口和磁化催化模组连接。
3.根据权利要求1所述的天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，所述磁化催化模组包括磁环组件、磁阻放置板、磁阻支撑板及电磁屏蔽层；所述磁阻支撑板和磁阻放置板径向设置在所述外壳内，所述磁阻支撑板设置在靠近所述电离模组一端，所述磁阻放置板设置在所述粒子出口一端，电磁屏蔽层轴向设置在所述外壳内且两端与磁阻支撑板和磁阻放置板连接，所述磁环组件设置在所述磁阻放置板和磁阻支撑板之间并设置在所述电磁屏蔽层内。
4.根据权利要求3所述的天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，所述磁环组件包括若干磁环及催化剂；所述磁环径向设置并轴向均匀阵列设置在所述磁阻支撑板和磁阻放置板之间，所述催化剂设置在相邻磁环之间并与磁环连接。
5.根据权利要求4所述的天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，所述催化剂为圆环结构。
6.根据权利要求2所述的天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，所述离子发生器上设置有正极线及负极线；所述正极线与所述电极针组连接，所述负极线与所述电离室连接。
7.根据权利要求1所述的天然气、氢气活化催化装置，其特征在于，所述外壳为双层结构，双层结构内部覆盖有磁屏气体。
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