本发明涉及一种水基原位氢能源的生产系统。
背景技术：
科学家很早就发现氢是地球上最理想的燃料。氢燃料的利用，一是要价廉，二是要安全，这是两个关键。即，为利用氢燃料，一是要能够解决廉价获得氢燃料问题，二是要能够解决氢燃料的安全储存、安全运输和安全使用问题。
当下，世界兴起氢能源热潮，有从石油中制氢、煤炭中制氢、人工光合作用水溶液中制氢……种类比较多。但是，普遍存在的问题是：氢气的生产、储存、运输、燃烧存在着安全隐患。制氢的工程复杂，投资巨大，存在概念大于实效的弊端。要解决这些问题，让理想的氢成为普遍应用的能源，路途遥远。
技术实现要素：
鉴于现有技术中存在的上述问题，本发明的主要目的在于提供一种成本低廉、节能环保且安全可靠的水基原位氢能源的生产系统。
本发明提供了一种水基原位氢能源的生产系统，包括原浆储罐、第一计量装置、自来水罐、第二计量装置、燃料乳化装置、第三计量装置、转换腔、液化气罐、第四计量装置以及专用烧嘴，其中：
所述原浆储罐用于存储原浆；
所述第一计量装置分别与所述原浆储罐和所述燃料乳化装置相连通，所述原浆储罐中的原料经所述第一计量装置计量后输送至燃料乳化装置中；
所述第二计量装置分别与所述自来水罐和所述燃料乳化装置相连通，所述自来水罐中的自来水经所述第二计量装置计量后输送至所述燃料乳化装置中；
所述燃料乳化装置用于对所述原浆储罐输送的原浆和所述自来水罐输送的自来水进行乳化处理，并形成燃料乳液；
所述第三计量装置分别与所述燃料乳化装置和所述转換腔相连通，所述燃料乳化装置中的燃料乳液经第三计量装置计量后输送至所述转换腔中，所述燃料乳液在所述转換腔中汽化形成气体，所述专用烧嘴还与所述转换腔相连通；
所述第四计量装置分别与所述液化气罐和专用烧嘴相连通，所述液化气罐中的液化气通过所述第四计量装置输送至专用烧嘴，所述专用烧嘴用于对液化气罐输送的液化气和所述转换腔输送的气体进行混合并实现点火燃烧。
所述燃料乳化装置为高剪切分散乳化机。
所述转换腔位于所述专用烧嘴的外部一侧，且所述转换腔包括转换腔本体，所述转换腔本体的两端均封闭，所述转换腔本体内设置有第一输送管和第二输送管，其中，所述第一输送管的左端通过燃料乳液输送管与所述第三计量装置相连通，且所述第一输送管的右端设置在所述转换腔本体内部，所述第二输送管的左端与所述专用烧嘴的燃气进口相连通，且所述第二输送管的右端设置在所述转换腔本体的内部。
所述第一输送管和第二输送管的左端均与所述转换腔本体的左端相平齐，且所述第一输送管的长度大于所述第二输送管的长度。
所述第二输送管的左端通过第一输气管与所述专用烧嘴的燃气进口相连通。
所述第四计量装置通过第二输气管与所述专用烧嘴的燃气进口相连通。
本发明具有以下优点和有益效果：本发明专利解决了氢燃料的廉价获得问题，同时也解决了氢燃料的安全储存、安全运输和安全使用问题，这就使原位氢能源成为可以普遍应用的新能源；其具有节省能耗成本、减少污染排放以及节省石油气资源的特点。
附图说明
图1为本发明实施例提供的水基原位氢能源的生产系统的结构示意图；
图2为图1中转换腔的主视结构示意图；
图3为图1中转换腔的左视结构示意图；
图4为图1中转换腔与专用烧嘴相配合的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将参照附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。
如图1至图4所示：本发明实施例的一种水基原位氢能源的生产系统，包括原浆储罐101、第一计量装置102、自来水罐103、第二计量装置104、燃料乳化装置105、第三计量装置106、转换腔107、液化气罐109、第四计量装置110以及专用烧嘴108，其中：
所述原浆储罐101用于存储原浆，且所述原浆为溶剂和催化剂的混合物，其中溶剂为醇、酮、烷、烯类溶剂，所述催化剂为高锰酸钾、乙-苯乙醇、氯化钠、乌洛托品中的一种或多种；
所述第一计量装置102分别与所述原浆储罐101和所述燃料乳化装置105相连通，所述原浆储罐101中的原料经所述第一计量装置102计量后输送至燃料乳化装置105中；
所述第二计量装置104分别与所述自来水罐103和所述燃料乳化装置105相连通，所述自来水罐103中的自来水经所述第二计量装置104计量后输送至所述燃料乳化装置105中；
所述燃料乳化装置105用于对所述原浆储罐101输送的原浆和所述自来水罐103输送的自来水进行乳化处理，并形成燃料乳液；
所述第三计量装置106分别与所述燃料乳化装置105和所述转換腔107相连通，所述燃料乳化装置105中的燃料乳液经第三计量装置106计量后输送至所述转换腔107中，所述燃料乳液在所述转換腔107中汽化形成气体，所述专用烧嘴108还与所述转换腔107相连通；
所述第四计量装置110分别与所述液化气罐109和专用烧嘴108相连通，所述液化气罐109中的液化气通过所述第四计量装置110输送至专用烧嘴108，所述专用烧嘴108用于对液化气罐109输送的液化气和所述转换腔107输送的气体进行混合并实现点火燃烧。
所述燃料乳化装置105为高剪切分散乳化机。
所述转换腔107位于所述专用烧嘴108的外部一侧，且所述转换腔107包括转换腔本体1071，如图2和图3所示，所述转换腔本体1071的两端均封闭，所述转换腔本体1071内设置有第一输送管1072和第二输送管1073，其中，所述第一输送管1072的左端通过燃料乳液输送管111与所述第三计量装置106相连通，且所述第一输送管1072的右端设置在所述转换腔本体1071内部，所述第二输送管1073的左端与所述专用烧嘴108的燃气进口相连通，且所述第二输送管1073的右端设置在所述转换腔本体1071的内部；同时，所述转换腔107和专用烧嘴108可均设置在炉膛114内，如图4所示。
所述第一输送管1072和第二输送管1073的左端均与所述转换腔本体1071的左端相平齐，且所述第一输送管1072的长度大于所述第二输送管1073的长度。
所述第二输送管1073的左端通过第一输气管112与所述专用烧嘴108的燃气进口相连通。
所述第四计量装置110通过第二输气管113与所述专用烧嘴108的燃气进口相连通。
本发明实施例提供的水基原位氢能源的生产系统，其利用水(可用净水、废水或海水)作为基本原料，在原浆作用下，使水进行水原位转换和氢的原位燃烧。也即，在需要氢能源的原位(即就地)将水原位(即就地)即时转换为氢能源，而且就在需要氢能源的原位(即就地)即时进行氢能源燃烧。水原位转换中的原位和氢的原位燃烧中的原位是同一原位、同一就地，不存在氢能源的运输和储存问题，也就不存在氢能源运输和储存的危险或不安全问题。这就是氢燃料原位论。
本发明专利解决氢能源的生产成本，实际上是靠“水的原位转换”解决了，利用水(可用净水、废水或海水)作为基本原料，在原浆作用下，使水进行水原位转换变成了廉价而易得的氢能源。
至于氢能源的安全运输、储存和使用这个问题，本专利技术实际上是靠“水的原位转换和氢的原位燃烧”自然而然地解决了，因为是在需要氢能源的原位(即就地)将水原位转换为氢能源，而且又在需要氢能源的原位即时进行氢能源的燃烧，也就是“即生即用”，不存在氢能源的运输和储存问题。使用问题的安全是靠转换腔来保证的，必须在500摄氏度时由不可燃液态的液体变成可燃态的气体。不可燃液态的液体非常安全，这种高含水分的乳液没有毒性，没有腐蚀性，在摄氏300度以下即便有明火也不会点燃、不会爆炸，非常便于安全储运和使用。
本发明专利解决了氢燃料的廉价获得问题，同时也解决了氢燃料的安全储存、安全运输和安全使用问题，这就使原位氢能源成为可以普遍应用的新能源。
本发明专利解决以下三方面的问题：
1、节省能耗成本
原位氢能源完全可以取代50％的石油气，节省能耗成本40％左右。
2、减少污染排放
由于原位氢能源燃烧后的主要排放物是水蒸汽，所以它能净化空气，减少大量氮氧化物进入大气。
3、节省石油气资源
从2008年进口量350万吨，到2014年猛增至19847万吨。2016年一个月就进口了523万吨。这只占全国用量的30％左右，其它由国内自产气源解决。若原位氢能源能广泛使用，替代石油气50％以上，节省石油气资源数量极其可观。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于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：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，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范围。