CN1165602C - 一种把水－乙醇混合物转化为可燃物的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

公开了一种把水-乙醇混合物转化为可燃物的方法，其中水与乙醇按4∶1-1∶1重量比混合，加热蒸发为蒸汽，使该蒸汽通过电压不小于6V的直流电场，得到可燃的气体混合物，它适用于作为如汽车、轮船、摩托车等的辅助燃料，能降低油耗平均达10%-30%；还可用于其它目的。还公开了一种实施该方法的装置，包括一个蒸发系统和一个直流电场系统。水与乙醇混和后，加热蒸发该混合物，送入直流电场系统，混合气体即变为可燃的。本发明装置结构简单，易于制造，成本低，能耗低，利用热机系统的余热，易被用户接受。

Description

一种把水-乙醇混合物转化为可燃物的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种把水-乙醇混合物转化为可燃物的方法，更具体地说，涉及一种将以水为主的不可燃的水-乙醇混合物转化为可燃物的方法。本发明还涉及实施该方法的装置。
背景技术
水电解后能产生H2，由于氢的可燃性能使水变为燃料。但电解水功耗高，得不偿失。加之其不安全性，因此以电解水的方式把水变为燃料的方案截止到今天也没有用于生产。一种试图用超声技术使水雾化、然后作为助燃燃料的技术方案，由于其不实用性，因此未应用于实践。第97107052.0号发明专利申请公开了一种试图使水在蒸汽状态下、在催化剂的作用下发生反应，使水变为燃料的方法。但迄今为止，未见应用于生产实践。且不说这种方案技术上的可行与否，单从经济性角度出发，此种方案既要消耗催化剂，且又必须在催化反应器内的一定条件下才有可能发生。因此，其设备及工艺过程复杂，成本高昂。
发明内容
本发明的一个目的是，提供一种把以水为主的水-乙醇混合物转化为可燃物的方法。该可燃物既可以独立地作为燃料使用，也可以作为现有燃油-或者燃气动力设备所用油、气能源的辅助燃料，达到节能、降低油、气的消耗、减轻燃油气对环境的污染的目的。
本发明的另一个目的是，提供一种可用于实施该方法的装置，该装置使用安全可靠，维护方便、简单。
按本发明的方法包括以下步骤：把水与乙醇按4∶1-1∶1的重量比混合，加热蒸发，使该混合液变为蒸汽，然后使该蒸汽通过其电压不小于6V的直流电场，即得到气态的可燃混合物。
对混合物进行加热蒸发的形式和热源没有限制，只要能使其全部蒸发为蒸汽即可。
直流电场的电源既可直接使用直流电源，也可将交流电经整流后得到。
按本发明的装置包括主要由水箱、蒸发器构成蒸发系统；和主要由立管及装在立管内外侧的正负电极构成的直流电场系统。
在蒸发系统中，水箱用于存储已配制好的水-乙醇混合液；水箱与蒸发器之间装有流量控制阀，以控制从水箱进入蒸发器的混合液数量；蒸发器可为间热式的，热能通过加热管间接加热蒸发器内的水-乙醇混合液，使之变为蒸汽。蒸发器所产生的蒸汽通过与蒸发器连接的连接导管，送入储气管；储气管与直流电场系统中的正电极外套管及立管的下端连通，以使储气管中的水-乙醇混合蒸汽进入电场系统。
直流电场系统包括一个立管和正负电极；立管由电绝缘材料制成，负电极位于立管内部空腔中，正电极位于立管外周壁，正负电极由立管电绝缘地隔开，但位置相互对应，构成直流电场。立管的上部制成有可燃气导气孔，该导气孔与燃气导气管连接，燃气导气管又可与燃气集气管连通。正电极外侧套有外套管，该外套管上部制有排气孔，该排气孔与排气导管连接，排气导管与排气集气管连通。水-乙醇混合蒸汽进入由正、负电极、立管及距电极外套管构成的直流电场，在电场的作用下，可燃气体成分容易附聚于负电极附近，并由立管上部的燃气导气孔、燃气导管而进入燃气集气管；此后还可再进入发动机雾化油或-气系统，与之混合后进入发动机；其它不可燃气体成分容易附聚于正电极附近，并经正电极外套管上部的排气孔、排气导管而进入排气集气管后排出。
在该装置中，蒸发器可为间热式的密闭容器，加热管可从该密闭容器中部穿过，此时，蒸发器中的水与乙醇混合物与加热管中的加热介质被相互隔开，加热管通过管壁传递热量，加热蒸发水与乙醇的混合液为蒸汽。
蒸发系统中的加热管可以是热机中的尾废气排气管。
直流电场系统中的立管及装在立管内外的距、负电极可按串联、并联、或串并混联的方式连接后，组成组合式直流电场系统，它的入口与储气管连通，其输出通过燃气导管与燃气集气管连通，不可燃气通过排气导管与排气集气管连通。
按本发明装置的一个实施方案，在该装置的直流电场系统中，装在立管内的负电极是用导电材料做成的上小下大式塔形线圈，装在立管外且与负电极位置相对应的正电极是用导电材料制成的板或带绕制在立管外侧形成的管形电极。
按本发明装置的另一个实施方案，在该装置的直流电场系统中，正负电极都是用导电材料制成的管形电极。
经应用和测试，本发明的优点和效果如下：
1.本发明把水与乙醇混和，经加热后变为蒸汽。然后把该蒸汽通过直流电场。
在电场的作用下，氢等可燃气成分上浮，经过燃气导管、燃气集气管而可进入热机系统；氧与其它不可燃气成分的气体易于附聚与正电极附近，然后经排气导管、排气集气管排出。该可燃物可作燃油、燃气类热机的辅助燃料，或用作其它目的。
2.经在汽油发动机上装车试验和测试，采用本发明可降低油耗。根据路况和行驶状况等条件的不同，在驾驶技术基本相同的条件下，汽车、摩托车平均节油10％-30％。
3.本发明所产生的可燃气对发动机无任何腐蚀和损伤。
4.本发明装置结构简单，应用到以油或气为燃料的汽车、摩托车、轮船等方面的发动机上，不需改变发动机结构和其他结构，把本发明装置连入即可使用，因此易被制造商或用户接受。
5.本发明直流电场系统功耗低，蒸发器可利用热机余热，构造简单，因此本发明能耗较低。
6.本发明所产生的燃料对环境无污染，属于绿色燃料。
7.本发明安全可靠，操作使用及维护简便、容易。
8.本发明易于制造，原料易得，成本低，利于实施和推广。
附图说明
图1是按本发明装置的一个结构示意图(全剖视)。
图2是具有并联组合式直流电场系统的实施例结构示意图。
图3是图2中沿A-A线的剖视图。
具体实施方式
实施例
参见图2和图3，在本实施例中，按本发明的一种把水-乙醇混合物转化为可燃物的装置主要由蒸发系统和直流电场系统组成。蒸发系统主要由水箱8、流量控制阀9、蒸发器11通过连接管10顺次连接而成。蒸发器11为密闭的容器，加热管14是一种摩托车的排气尾管的上中端，它从蒸发器中部通过，加热管14内的热尾气通过管壁把热量传递给由水箱8进入蒸发器的水与乙醇的4∶1-1∶1(重量比)混合液，使之蒸发变为蒸汽。由蒸发器11中蒸发出的蒸汽通过蒸发器11连通的连接导管12进入蒸汽储气管13。该装置的直流电场系统为并联组合式，其中每一个电场系统主要由立管1和装在立管下部内外的负电极2和正电极3组成。正负电极3、2相对应，由立管1隔开，立管1是用绝缘材料制成。正电极3由铜带绕制在立管1下部外侧壁上，正电极3外侧装有外套管15，外套管15下端与储气管13连通，上部制有排气孔；排气孔通过与之相连通的排气导管6与排气集气管7连通。蒸汽进入直流电场后，所产生的不可燃气体由此进入排气集气管7。负电极2由电导线制成，其形状和结构为上小下大式塔形线圈，装在立管1管内下部。这样，在立管1下部正负电极3、2之间形成直流电场。立管1上部制有燃气排气孔，燃气排气孔与燃气导管4连通，燃气导管4与燃气集气管5连通。从燃气集气管5可把混合蒸汽进入电场后所产生的可燃气体作为辅助燃料送入热机的输入机构，与燃油或燃气混合后进入气缸内燃烧。每一个立管1下端与储气管13是导通的，以保证蒸汽进入电场系统。在本实施例的组合电场中，每一个系统的正电极3与负电极2并联后直接接入摩托车的储电池，其直流电压不小于6伏。

Claims (9)

1.一种把水-乙醇混合物转化为可燃物的方法，其特征在于，把水与乙醇按4∶1-1∶1的重量比混合，加热蒸发，变为蒸汽，然后使该蒸汽通过其电压不小于6V的直流电场，得到可燃的气体混合物。
2.一种把水-乙醇混合物转化为可燃物的装置，其特征在于，该装置包括主要由水箱(8)和蒸发器(11)构成的蒸发系统和由立管(1)及装在立管(1)内外的负、正电极(2)、(3)构成的直流电场系统。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在蒸发系统中，水箱(8)与蒸发器(11)间装有流量控制阀(9)，蒸发器(11)通过与蒸发器(11)连接的连接导管(12)与储汽管(13)连通，储汽管(13)与直流电场系统的正电极的外套管(15)及立管(1)连通。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，在直流电场系统中，立管(1)管内装有负电极(2)，管外的对应位置装有正电极(3)，正电极(3)外装有外套管(15)，立管(1)的上部制有可燃气导气孔，该导气孔与燃气导管(4)连通，燃气导管(4)与燃气集气管(5)连通，正电极(3)的外套管(15)的上部制有排气孔，该排气孔与排气导管(6)连通，排气导管(6)与排气集气管(7)连通。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，蒸发器(11)为间热式的密闭容器，加热管(14)从其中部穿过，间接加热蒸发器(11)中水与乙醇的混和物。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，加热管(14)是热机中尾废气排气管。
7.根据权利要求2-6中任一项所述的装置，其特征在于，该装置直流电场系统中的立管(1)及装在立管(1)内外的负正电极(2)、(3)按串联、并联、或串并联混联的方式连接后，组成组合式直流电场系统。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，装在立管(1)内的负电极(2)制成上小下大式塔形线圈，装在立管(1)外对应位置的正电极(3)是用导电材料制成的板或带绕制在立管(1)外侧而形成的管形电极。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，负电极(2)和正电极(3)都是用导电材料制成的管形电极。
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