专利名称：一种对工业三废进行综合利用的系统的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及节能减排领域，特别涉及一种对工厂三废的有效利用。
背景技术：
工业三废分别是指工厂废气、工厂废水、工厂废渣， 一般使用煤炭为能 源的工厂都会产生煤渣，煤渣一般可以用来制造建筑材料，但是在火葬厂、 水泥厂、热能发电厂、钢铁厂的废气中的烟在常温时是飘尘，飘尘与水相遇 也会变成废渣，这种废渣目前却不能产生经济效益，其中热能发电厂、钢铁 厂大量排放的废水中大部分是用过的冷却水，因为用过的冷却水含有废热， 若随意排放将可能造成热污染，由于现在暂无对冷却水废热进行有效综合利 用的技术，故只能列出其类似相关的背景技术，而仅有的利用方法是在气候 寒冷地区利用冷却水及废热进行水稻种植，但是在气候温暖地区就不太适用 了。目前世界上已有的对工厂三废的治理技术都只停留在对三废其中之一的 治理，譬如偏重于烟气污染物的治理，或者只能用单项技术处理烟气其中之
一种成分，例如"中国专利号ZL 01139180.4以半干法为基础的燃煤汞排放 控制方法"只能对废渣进行处理。另外一类技术虽然号称综合治理，但是不 能治理并且利用温室气体。即是此类技术的缺点。譬如"中国专利号ZL 00131524. 2燃煤锅炉烟气综合治理"。因为燃烧发电所产生的烟气成分很多， 二氧化硫气体一般只占燃煤所产生的废气成分的5%，现有技术的缺点往往是 避重就轻，处理那些容易回收的气体，即化学性质活泼的、易溶于水的二氧 化硫，却放过了温室气体二氧化碳和一氧化二氮。还有一类技术虽然号称集 成技术，但是不能对排放物进行综合利用。譬如"中国专利号200710063447. 3， 大规模处理城市生活垃圾及清洁焚烧发电集成技术"。此类技术的缺点是能够 清洁焚烧，但是不能清洁排放，就算把这三种技术联合应用，也不能解决温 室气体的排放问题。而且这种联合应用的局限是针对性强，应用面单一，功 能也较少，故治理单一污染物的技术并非是最有社会效益和经济效益的技术， 而本发明的主要优点是独辟蹊径的解决了上述各种技术的缺点，而且能效比 高，在生产与排放的过程中不会形成新的污染，使^厂污染物排放大幅减少， 也不存在化学需氧量的问题，最可贵的是在利用所fe集的排放物来制造核燃 料、化肥及其他化工原料的同时能够不消耗空气中的氧气，并以综合效益来 降低设备维护运行的成本及弥补设备初始投资的费用，g就使本发明在社会 推广过程中有了竞争优势，这就是综合利用与综合治理辆最大区别。
发明内容
本发明之目的是为了实现循环经济中要求的节能减排而对工厂使用一套 对其三废进行综合利用的系统技术，它通过对核能发电厂的反应堆、燃煤发 电厂的锅炉或其它类型的超临界锅炉提供一种新的冷却兼汽轮机驱动方式，进而从根本上解决温室气体一氧化二氮和二氧化碳及其它污染气体的工业排放 问题，并且利用所收集的排放物来制造核燃料、复混化肥或饲料原料及其他化 工原料，而且为了要实现资源的循环利用及能源的持续利用而创造性的把原本 是三废的东西用于核能发电，其中如何使用核能也是实现节能减排的一部分。
本申请的技术方案是由十大环节组成，这十大环节分别是
第一大环节是优化工厂厂址以便进行其它环节所必需的专用原料的制造以 及进行咸水淡化与盐卤各成分的分离。此环节是为以下各环节提供制造原料而 服务的，故对水源要挑剔，因为富集并制备核聚变燃料需要锂和氖，海水淡化 厂所制备的淡水将成为第三大环节中使用的冷却水，制备钙溴汞主转化催化剂 需要溴，制备二氧化硫转化催化剂需要碘，制备复混化肥需要钾，而这些元素 在海水中的含量较高，故海水是较合适的来源。由于重水比轻水重，重水与轻 水经过l: l比例混合后，先在100米高、直径1米的量筒内注入混合的水，然 后再注入重水，最后以加压试验来模拟深海压力，在流动静止时量筒顶部的重 水会沉降到底部，在不同深度的取样证明轻水在重水上层流动就像淡水在盐水
上层流动一样，重水的密度在2(TC及一个大气压下为11.05g/cm3在25"C时为 1.1044g/cm3。恁在海水淡化厂建厂时就对取水管抽水口的设计进行改造，为了 方便富集重水，应该把取水管抽水口设置在深海，有条件时最好是设置在海洋 水下1000米处或盐湖水下500米处。因为在天然普通水中重水平均只占0. 02% 的质量，在水体的表层水中重水只占0.016%的质量，而在水体的深层水中重水 却占0. 024%的质量，而且水越深，重水含量越高，水下1000米处重水占0. 028% 的质量，水下5000米处重水占0。25%的质量，接近水下10000米的太平洋中的 马里亚纳海沟深处重水含量甚至可高达占4.5%以上，由于此数据来源是依据在 海洋不同深度生活的各种水生物体内的氘含量按照理论间接推导得出，并非在 海洋不同深度直接提取海水样品化验得出，另外不同的测量方法或在不同的标 本采集时间和地点会得出不同的结果，甚至不同物种也会有差异，譬如鮫鱅和 狮子鱼、大王乌贼与皇带鱼、红灯笼水母、碗水母和同深度水域的其它鱼类， 故此数据仅供参考。因为重水参与各种生物体内化学反应的速度比较慢，而深 海水生物的生理代谢普遍较慢的原因主要是因为深海含有大量重水，尤其是大 型深海水生物的生理活动比小型深海水生物的生理活动要慢，因为大型深海水 生物体内的重水浓度比小型深海水生物体内的重水浓度高，因为深海没有靠光 合作用获取营养的水生物，小型深海水生物大部分是靠吃从浅海掉下来的有机 物富集的気，大型深海水生物则是靠吃小型深海水生物富集的気，而大部分大 型深海动物都不是靠直接喝海水补充体内水分的。此环节的实施流程包含三个 步骤。步骤一是优化工厂厂址即把咸水淡化厂与火葬厂或水泥厂或热能发电厂 或钢铁厂建在一起，并把咸水淡化厂与盐卤制盐厂建在一起，有条件的话还可 以把稻谷碾米厂与燃煤发电厂或其它燃煤工厂建在一起，并且在燃煤发电厂所燃烧的煤炭层的上面150毫米处使用耐高温的金属隔网，用金属隔网把架着 100%的稻壳麸皮粉碎后形成的粉末之燃烧层与煤炭粉末燃烧层隔开，煤炭粉末 与稻壳麸皮粉碎后的粉末分开进料并分开燃烧，使燃烧后煤炭煤渣中很少含有 稻壳麸皮的粉末燃烧所形成二氧化硅粉末，而稻壳麸皮的粉末燃烧会形成二氧 化硅粉末，最后收集其燃烧形成的二氧化硅粉末，把二氧化硅粉末处理后可以 用于制造第七大环节中还原氧化镁所必需的原料硅铁。步骤二是用离子交换膜 把海水脱盐淡化。步骤三是使用不同的盐各自的有机溶剂及冠醚在低温条件下 结晶从而使卤盐固液分离的方法精确提取可溶性矿物质。由于氯化钾比其它卤 盐容易提纯，故已有的从海水中提取卤盐的方法大多数都是针对钾元素的方法， 譬如从海水中提取钾元素的方法有硫酸盐复盐法、氨基三磺酸钠法、氟硅酸盐 法，从盐卤水中提取钾元素的方法有二苦胺法、沸石叠加吸附法，大多数的方 法都需要不断使用并消耗外源物质或高价低效，故成本较高，而这种固液分离 法具有使用不同的盐各自对应的有机溶剂及冠醚在不同的低温条件下结晶从而 精确提取可溶性矿物质的特点，氯化钠对应的有机溶剂及冠醚是甘油与冠醚中
的15-冠-5，氯化钾对应的有机溶剂及冠醚是丙酮和冠醚中的二苯并-18-冠-6， 氯化锂对应的有机溶剂及冠醚是乙醇与12-冠-4，卤盐固液分离法能精确分离及 提取各种卤盐，而且有机溶剂和冠醚能回收再用。
第二大环节是进行烟气各成分的分离并且对各成分分别进行处理。由于大 多数煤炭都含有3%的硫和少量磷、汞、锗、砷或硒等成分，而除去燃烧煤炭后 的磷、汞、锗、砷或硒等可吸入颗粒物能使存气分离室的主催化剂五氧化二钒 与助催化剂三氧化二铬中毒失效，在燃煤发电时的高温使硫燃烧生成的二氧化 硫气体是制造硫酸铵的原料，不除尘二氧化硫就不能被利用。高温使磷燃烧生 成五氧化二磷并升华，若氧气不足则燃烧产物为三氧化二磷或六氧化四磷,高温 也使砷燃烧生成三氧化二砷并升华，五氧化二磷极易吸收空气中的水分，而三 氧化二砷不易吸收空气中的水分，烟气先经过降尘室用超声波使含汞的细粒灰 尘与大颗粒浮尘聚结成粗粒灰尘并通过沉降的方式除去粗粒灰尘，对于烟气中 不能聚结成粗粒灰尘的超微细粒灰尘，再经过文丘里洗涤器进行湿法净制以便 除去细粒灰尘，譬如烟气中未除尽的五氧化二磷在文丘里洗涤器里吸收水而被 溶解先生成偏磷酸并放出热量，然后偏磷酸变成正磷酸，若正磷酸溶于冷水则 变成偏磷酸。在文丘里洗涤器内设置带式搅拌器以便把沾在文丘里洗涤器内器 壁的正磷酸与三氧化二砷、汞等杂质组成的废渣刮下来，然后使废渣进入扇形 加料器富集，降尘室收集的粗粒灰尘和扇形加料器富集的废渣在第九大环节的 光分解室里加热废渣蒸发汞，把汞蒸气通入装金属镓的盛液盅以便用镓吸收金
属汞，因为镓稍微溶于汞，而且镓的沸点比汞的沸点高很多，故便于镓与汞进 行分离。最后把镓汞齐用在第九大环节共用的光分解室的盛液盅中用电炉加热 盛液盅内的金属汞以便使液态汞变成汞蒸气，加热温度要大于汞的沸点而小于 镓的沸点，范围在》357。C与《220(TC之间。剩下的废渣中三氧化二磷被光分解通入，然后再通过脱二氧化硫的低温乙醇水溶液罐，吸收了二氧化碳的低温甲 醇水溶液进入前一个间壁式换热器吸收进入第三大环节的出气管中的氢气的热 量，然后在碳酸丙烯酯液体储气罐中释放二氧化碳，释放了二氧化碳的高温甲 醇溶液进入制冷器再循环利用，而吸收了二氧化硫的低温乙醇水溶液进入后一 个间壁式换热器中以吸收进入第三大环节的出气管中的氧气的热量，然后在存 气分离罐释放二氧化硫，释放了二氧化硫的高温乙醇溶液进入制冷器再循环利 用。因为把烟气通入低温甲醇水溶液和低温乙醇水溶液时气体一氧化二氮与低 温溶液中的水形成六水合一氧化二氮的结晶而沉淀下来，当低温溶液进入各自 的换热器后，六水合一氧化二氮结晶还留在低温溶液罐中，因此在六水合一氧 化二氮结晶富集到足够多后在结晶过滤槽内过滤出六水合一氧化二氮结晶并向 两个低温溶液罐补充轻水，最后把六水合一氧化二氮结晶用向下倾斜的进料管 自动输送到置于冷却塔水容器内的一个专用于分解一氧化二氮的V字形管道密 闭容器内。
第二大环节的整个化学反应都在气相与固相之间、固相与液相之间分步进行， 反应步骤及议程式如下
(1) 三氧化二磷被光分解室里紫外线和空气氧化成五氧化二磷
P203 (固)+02 (气)一P205 (固)
(2) 五氧化二磷吸收空气中的水分并被水溶解先生成偏磷酸并放出热量，然 后偏磷酸变成正磷酸。
2P205 (固)+2H20—4HP03 (液)
HP03 (液)+H20=H3P04 (液)
第三大环节是利用冷却水自身的热能间接分解水及一氧化二氮从而产生合 成硫酸铵的原料气体并且通过使生成的载热气体驱动汽轮机来发电以及带走热 量来实现对锅炉的冷却。先制备钙溴汞主转化催化剂与助转化催化剂溴酸钡， 把盐卤水中收集的溴与从烟尘中收集的汞用于制备溴化汞、溴酸钙和溴酸钡、
氧化亚汞加氧化钙，fe溴化汞、溴酸钙和氧化亚汞加氧化钙按h 1: h l的质 量比例混合，再把钙溴汞主转化催化剂与助转化催化剂溴酸钡按131: 1的混合。 然后把主转化催化剂与助转化催化剂的混合物加入常温淡水中以制备1: 15混 合液。最后把转化催化剂混合物与淡水的1: 15混合液直接投入冷却塔水容器 的进水管用作工厂锅炉的当用冷却水兼用作产生水蒸气和氢气、氧气的原料用 水，如此才可以避免热能间接分解水的反应发生在锅炉之外，而在锅炉之内同 时完成了锅炉冷却、其它环节所需的原料气体产生及载热气体驱动汽轮机来发 电这三个功能，如此便能充分利用冷却水携带的热量，这是解决热污染工业排 放的前提，也是实现超临界锅炉冷却水循环冷却以及利用已经载热的氢气、氧 气和水蒸气的混合气体在上升过程中直接驱动汽轮机来发电的关键。钙溴汞主 转化催化剂的作用是使水的热分解温度降低到载热冷却水载热时的温度，助转 化催化剂溴酸钡的作用是增加溶液中溴离子的浓度以便协助主转化催化剂参与 分解反应并使水不容易汽化为水蒸气并除去混入溶液中的硫酸。冷却塔水容器内有一根连接到冷却塔水容器外部的v字 形管道，因为管道的外形为类似呈字母v字形的结构，v字形管道中间部分 的密闭容器浸没入冷却塔水容器内的冷却水中间，v字形管道的中间部分是
一个密闭容器专门用于存入六水合一氧化二氮结晶，由于冷却塔水容器内的
丁.作温度高达^80(TC，故很容易使专用于分解一氧化二氮的密闭容器的温度 升温到^50(TC，爰六水合一氧化二氮结晶先分解为一氧化二氮和水，在达到
一氣化二氮的分解温度后， 一氧化二氮分解为氮气与氧气并和水蒸气从出气 管自动逸出，向右下方倾斜的进料管与V字形管道的中间部分连接后再与向
右卜.方倾斜的出气管连接，三部分总共构成分解一氧化二氮的密闭容器，V 字形管道的两端分别连接冷却塔水容器的外壁，V字形管道的进料管伸出冷 却塔水容器之外最终与结晶过滤槽相连，而V字形管道的出气管仲出冷却塔 水容器之外最终与存气分离反应罐相连，出气管用于释放氮气、氧气和水蒸 气到存气分离反应罐。冷却塔水容器的顶部有超强紫外线灯用于辐射人为充 入冷却塔水容器里的氙气和因为受热而从冷却塔水容器的溶液中逸出的汞蒸 气，以便使氙气和汞蒸气受到激发，其中汞吸收253.7纳米波长的紫外线而 被激发并把能量传递给水蒸气中的氢原子，爰水蒸气被分解为氢气与氧气， 再把水蒸气、氢气与氧气通入第四大环节中的存气分离反应罐。其屮超强紫 外线灯可以用一碘化氙准分子激光器所发出的254纳米波长的紫外线经过凹 而透镜散射后的光源来代替。
第三大环节中关于水的热分解化学反应在固相与液相之间同时进行，反应步 骤及议程式如下
(1) 氧化钙和过量的水形成氢氧化钙并放出热量
CaO (固)+H20—Ca(0H)2 (液)
(2) 氣化亚汞在被加热到IO(TC时分解为金属汞和氧化汞
Hg20 (固)—Hg (液)+HgO (固)
(3) 溴酸钓在水中被加热到46(TC时分解成溴化I丐与氧气
Ca (Br(U 2 (固)—CaBr2 (液)+302 (气)
(4) 溴化钙加水在被加热到73(TC时微分解，到^82(TC时大部分分解形成氢 氧化钙和溴化氢
CaBr,(液)+2H20—Ca(0H)2+2HBr (液)
(5) 在紫外线照射及28(TC的沸水中溴化氢形成氢溴酸与金属汞发生反应变 成溴化汞并放出氢气
2HBr (液)+Hg (液)—HgBn (液)+H'(气)
(6) 溴化汞和氢氧化钙在被加热到20(TC时发生反应变成溴化钙、氧化汞和
水
HgBr」(液)+Ca(OH)2 (液)—CaBr2 (液)十HgO (固)+H20
(7) 处在溶液屮的氧化汞在被加热到50(TC时微分解，到60(TC时大部分分解变成金属汞并放出氧气
2Hg0 (固)一2Hg (液)+02 (气)
转化催化剂混合物虽然全程参与化学反应，但是其并不是目标产物，也不包
括在目标产物的气相状态中，故总的化学反应式可视为2H20 (液)一02 (气) +H」，(气)。
第三大环节中关于一氧化二氮的热分解反应在固相与气相之间进行，反应步
骤及议程式如卜.
(1) 气体一氧化二氮与低温溶液中的水形成六水合一氧化二氮的结晶
N20 (气)+6H20=N20 6H20 (固)
(2) 六水合一氧化二氮结晶先分解为一氧化二氮和水，在达到一氧化二氮的 分解温度(T》500。C)后， 一氧化二氮分解为氮气与氧气。
&0*6&0 (固)—N20 (气)+6H20
2N20 (气)一2N2 (气)+02 (气)
第四大环节是利用液相转化法与气相接触法的联合使用以制硫酸来脱除 混合气中的氧气兼固硫以及对氢气和氮气进行净制并配比。存气分离反应罐的 底部有二氧化硫转化催化剂，二氧化硫转化催化剂其中之一是从海水淡化厂的
盐卤中提取的碘，存气分离反应罐的顶部有超强紫外线灯用于辐射充入存气分 离反应罐底部的碘和氨水，以便使碘化铵水溶液遇光易分解出碘，从而不必再 补充碘就能使反应不断进行下去，因此二氧化硫要从底部的二氧化硫进气管先 经过存气分离反应罐的底部的液相区转化催化再进入气相区催化，底部因为存 有水和碘，故只要能不断通入氨水和二氧化硫就能使大部分二氧化硫转化成硫 酸并生成硫酸铵，虽然高温气体向上流动能使气相区保持高温，但是热的扩散 有三种方式即辐射、对流、传导，由于气相区气体的高温辐射传导到底部的液 相区使溶液升温后能够达到T》65'C的高温，故不会有亚硫酸铵生成，就算是 降温时偶有亚硫酸铵生成，也会被混合气中的氧气从液面进入形成的溶解氧氧 化成硫酸铵，而未被转化的小部分二氧化硫逸出液面进入气相区被催化氧化， 因为存气分离反应罐的中部有圆盘装有由主催化剂五氧化二钒与助催化剂三 氧化二铬按3: 1混合制成的蜂窝形催化剂，由于在第二大环节制造的氮气、 氧气、水蒸气与第三大环节制造的氢气、氧气、水蒸气的混合气是T^44(TC 高温气体，故从出气管道出来后不必再进行加热就能使释放到存气分离反应罐 气相区里的二氧化硫被混合气中的氧气氧化成三氧化硫，然后三氧化硫吸收混 合气中的水蒸气形成硫酸雾并放出大量的热量，因为硫,较重，故硫酸雾很 容易沉降富集成硫酸液滴继续吸收水蒸气和氨气并生成硫酸铵，爰已经除去二 氧化硫、氧气与水蒸气的混合气大部分都是氢气和氮气，氢气和氮气先经过换 热器进行，再把后的氢气和氮气从出气管道通入合成氨原料气配比室用活性炭 颗粒净化，再经过奥氏气体分析器取样测定氢气和氮气之比例，若氢气和氮气 之质量比例不是三比一，就补充外源的氢气或氮气，以便使氢气和氮气之质量 比例符合三比一(Hw N2=3: 1)，最后把质量比例符合三比一的氢气、氮气和质量比例符合氙气、氩气、氖气(Xe:Ar:Ne=7: 2: l)的惰性气体按l: 1的体积
比例混合，再把这l: 1的混合物通入合成氨的冷等离子体放电管。第四大环
节的整个化学反应都在气相与液相之间同时进行，液相转化催化法反应步骤及
议程式如下
(1) 二氧化硫在碘与水的混合液中发生反应变成硫酸与碘化氢
502 (气)+12 (固)+2H20—H2S04 (液)+2HI (气)
(2) 碘化氢极易溶于水形成氢碘酸并放出大量的热量，而氢碘酸又与氨水中 的氢氧化铵变成碘化铵
HI (液)+NH40H (液)—NHJ (液)+H20
(3) 碘化铵极易溶于水形成溶液，其水溶液遇强光易分解并形成碘和氢氧化 铵和氢气
2NHJ (液)+2H20—12 (固)+2,H (液)+H2 (气)
(4) 在溶液中的氢氧化铵与硫酸发生反应变成硫酸铵和水
2肌0H (液)+H2S04 (液)—(NH4)2S04 (液)+2H20
(5) 若有T《6(TC时，二氧化硫溶于氨水变成的亚硫酸铵被溶液中的溶解氧 氧化成硫酸铵，
(NH4)2S03 (液)+l/202 (液)一(NH4)2S04 (液) 气相催化法反应步骤及议程式如下
(1) 二氧化硫在催化剂存在及T》440。C条件下被混合气中的氧气氧化成三 氧化硫
2S02 (气)+02 (气)一2S03 (气)
(2) 三氧化硫吸收混合气中的水蒸气形成硫酸雾溶于水并放出大量的热量。
503 (气)+H2。一H2S04 (液)
第五大环节是利用冷等离子体放电管合成氨。传统的合成氨方法有四种， 它们分别是利用炽热的炭与水蒸气在高温条件下生成水煤气即等体积的氢 气和一氧化碳，这是一种吸热反应，然后一氧化碳再与水蒸气在高温及铂催 化剂存在条件下生成二氧化碳和氢气，再把二氧化碳和部分未转化的一氧化 碳除去，最后制成合成氨原料气。此外还有重油部分氧化法、烃裂解法、轻 质烃蒸气转化法，其中以轻质烃蒸气转化法的热能利用率较高，但是其仍需 在高温加压条件下合成氨，而且这些方法所制得的合成氨粗制原料气都含有
一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、甲烷和二氧化硫等对《m剂有毒的气体，必
须用深度冷冻法经过洗涤净制才能制成合成氨原料气，气体分离成本高， 制气成本大，耗能也大，其中产生的污染气体更是随意排放，合成氨的气温 条件一般都是需要T》42(TC，所需气压》14兆帕，冷等离子体放电管合成氨 的温度《15(TC，所需气压也较小，仅需1000帕，原理是模仿自然界的闪电 合成氮氧化物的现象，但是自然界的闪电温度大于2万摄氏度甚至高达4万
17摄氏度，而冷等离子体放电管合成氨有电子温度高达4000°C、体系温度低到 《15(TC的特点，电子从电场获得加速能量在氙、氩、氖混合的惰性气体中容 易与单原子气体碰撞并引起气体原子的核外电子电离并导电，使电子数在行
程中倍增，而在电场中获得加速能量并倍增的电子又会使已经被伽玛射线分 解成氮气原子的氮气激发并维持为单原子状态的等离子体，而已经被光敏剂 氙气和紫外线光分解成单原子状态的等离子体的氢。由于用a -素铁金属制的 无柄杯为第三极，无柄铁杯内盛有用石墨负载的锇与钌按l: l的质量比例混 合融化形成合金后制造粒径3毫米的颗粒制作的合成氨催化剂，以及铁催化 剂的助催化剂并用伽玛射线辐射源钴60制成的有很多个孔径1毫米的透气圆 孔的圆形隔板为支撑物罩着粒径2毫米的助催化剂颗粒，由于伽玛射线是高 能电离射线，带电粒子和电离射线可以使双原子气体的氮气分子分解成氮气 原子，管内有一个超强紫外线灯用于辐射人为充入冷等离子体放电管里的氙 气，由亍氙气受紫外线辐射后氙气被激发并把能量传递给氢气中的氢原子， 爱每三个氢气分子被分解为六个氢气原子，再由超声波引发聚合反应，从而 使每六个氢气原子会与两个氮原子同吋碰撞产生两个氨分子。氨气生成后与 惰性气体一并通入有无水乙醇的类似U形管的井字形储液管，井字形储液管 与U形管的区别是它有上下各两个进出口，井字形储液管上面的进气口是引 进氨气与惰性气体的混合气，井字形储液管上面的出气口是排出惰性气体用 的，因为氨气已经溶于乙醇了，故氨气不进入出气口，而惰性气体不溶于乙 醇，爰惰性气体进入冷等离子体放电管循环利用，故井字形储液管上而的进 出口是个单向循环通路，井字形储液管下面的进液口是引进无水乙醇用的， 井字形储液管下面的出液口是排出氨的乙醇溶液用的，故井字形储液管下面 的进出口又是一个单向循环通路。其中超强紫外线灯也可以用一碘化氙准分 子激光器所发出的254纳米紫外线经过凹面透镜散射后的光源来代替。在合 成氨的冷等离子体放电管的外面用固定的钕铁硼永磁体的强磁性吸住无柄铁 杯以防止其滑落，强磁场并不会妨碍惰性气体辉光放电的发生。第五大环节 的整个反应都在气相进行，气相的物理及化学反应步骤及议程式如V:
(1) 利用放射性物质所放出的带电粒子和电离射线的能量使双原子气体氮 气分子分解成氮气原子
化(气)—2N
(2) 利用紫外线的能量使氙气被激发并把能量传递给氢气，从而氢气分子分 解成氢原子
H.,(气)—2H
(3) 在维持惰性气体辉光放电的情况下由超声波引发聚合反应使毎六个氢 气原子会与两个氮原子同时碰撞产生两个氨分子。
6H+2N—2NH,(气)
第六大环节利用所合成的脲制造磷酸脲并使硫酸铵、磷酸脲与氯化钾最终制成三合一高效复混化肥。首先把氨的乙醇溶液分馏式分离，这是利用氨 与无水乙醇的沸点相差较大的特点可以煮沸氨的乙醇溶液蒸发去掉氨并收集 氨而留下有机物乙醇便可分别回收氨和乙醇，再通过换向阀与三通管把收集 到的氨分出一部分输送到存气分离反应罐的底部用于制造硫酸铰，把另一部 分氨输送到合成脲塔与二氧化碳制造脲，然后是利用其所合成的脲与第二大 环节制造的磷酸合成磷酸脲，然后再把硫酸铵、磷酸脲与氯化钾混合，最后 再用粉煤灰吸收化肥溶液的水分干燥制成三合一高效复混化肥。当然也可以 用磷酸铵大部分代替磷酸脲作三合一高效复混化肥的成分，这是因为磷酸铵 也比较容易吸收，另外也可以用水泥窑灰钾肥部分代替从盐卤水中提取的氯 化钾，而利用氯化钾不含结晶水、不易潮解的特性也有助于成品的复混化肥 保持固态外观。硫酸铵是一种可以与磷酸脲互补优缺点的化肥，因为磷酸脲 是一种缓释性的化肥，而硫酸铵是一种速效性的化肥，氯化钾也是一种速效 性的化肥，除了原产于南美洲的几种农作物忌用氯化钾外，三合一高效复混 化肥适用于其它任何农作物施用，特别适合对小麦施用，因为面粉之所以比 米粉更有弹性是因为面粉富有一种含有硫的优质蛋白质，通过施用硫酸铵可 以使小麦能够合成更多这种优质蛋白质，这种优质蛋白质不仅能够增加面粉 制造的面条的弹性，还能使在高温条件下烘烤出来的面包所含有的致癌物下 降。而磷酸脲不仅可以单独作高浓度的氮磷复合化肥使用，其还能够作发酵 营养剂、优良饲料添加剂。至于氯化钾与硫酸铵配伍，可以减轻硫酸铵在酸 性土壤上长期施用导致的害处，硫酸铵与氯化钾配伍后，可以减轻氯化钾在 盐碱性土壤上长期施用导致的害处，故三合一高效复混化肥是一种广泛有较 的、实用价值高的产品。另外为了避免长期使用化肥所导致的土壤板结及钾 素固定作用的问题发生，可以把燃煤发电厂废弃的煤矸石磨碎成灰掺入三合 一高效复混化肥中作为三合一高效复混化肥的负载物，也可以把燃煤发电厂 废弃的不符合制造粉煤灰硅酸盐水泥及砖瓦条件的煤渣灰用于本环节中作为 三合一高效复混化肥的负载物，其中水泥厂若在所燃烧的煤炭中添加20%的稻 壳麸皮粉碎后的粉末，则能够增加煤渣中的二氧化硅含量从而可以使煤渣符 合制造粉煤灰硅酸盐水泥的条件，并且还能减少煤炭的用量，其中副产的水 泥窑灰钾肥与煤渣灰中的氧化钙、氧化镁与二氧化硅或氧化铁是植物必需的 微量元素，氧化铁、氧化钙、氧化镁能够与残留孕,jl壤中的大部分硫酸根离 子、氯根离子结合形成可溶性肥料并中和生理酸性肥料的酸性，其中的二氧 化硅能够使植物增加抗病菌的能力，而所形成的氯化钙还能防治番茄的脐腐 病，硫酸亚铁是一种速效铁肥，如此可以避免长期放置后的结块问题，而且 能够使三合一高效复混化肥的肥效缓释，并且仍然能^使钾素不损失、氮素 不流失，另外难溶的成分硫酸钙还能增加土壤的厚度。当然硫酸铵、磷酸铵、 磷酸脲若不用作化肥的话也可以用于作谷氨酸发酵的氮源。第六大环节的整 个化学反应都在气相、液相、固相之间分步进行，其化学反应步骤及议程式 如卜.(1) 在合成脲塔内二氧化碳与氨先化合成氨基甲酸铵
2NH:1 (气)+C02 (气)—NH2C00NE,(固)
(2) 在高温加压条件下使氨基甲酸铵脱水来合成脲
NH，NH,(固)—CO(NH2)2 (固)+H20
(3) 把脲与磷酸化合成磷酸脲。
CO(NH2)2 (固)+仏？0/(液)一H3P(X,CO(NH2)2 (固)
第七大环节是利用二氧化碳脱氧固碳法制造乙炔及乙腈等乙炔衍生物。 使用二氧化碳脱氧固碳法的原理是在二氧化碳气氛中利用脱氧固碳燃烧室的 激光器点火引燃金属镁并让金属镁在二氧化碳气氛中燃烧生成碳和氧化镁， 然后把碳和氧化钙在220(TC的高温条件下制成碳化钙及氧气，用真空泵抽出 氧气，爰完成二氧化碳中关于氧的脱氧化，再把碳化钙加入过量的水用于制 造乙炔及氢氧化钙，最后把乙炔与氨合成乙腈即完成二氧化碳中关于碳的固 体化，当然乙炔还能制造聚氯乙烯等其他化工原料，聚氯乙烯不仅可以制造 农业用塑料薄膜和三合一高效复混化肥的塑料包装袋，其还能够制造把海水 脱盐淡化所必须的离子交换膜。乙炔的现有制造方法使用的原料是无烟煤和 氧化钙，无论无烟煤多么纯净，也不可能完全不含杂质，故其所制备的乙炔 含有少量的磷化氢气体，而磷化氢是一种带有芥子气味的极毒气体，它使乙 炔变成一种带有特殊气味的刺激性气体，但是用二氧化碳脱氧固碳法制造的 乙炔则是一种带有幽香气味的无毒气体，因为用二氧化碳脱氧固碳法制造的 乙炔气体纯度高达99%，故其可以直接用于生产各种有机化工产品。若制造乙 炔用二氧化碳脱氧固碳法量产化，恁在煤炭、石油、天然气、可燃冰都枯竭 后能够广泛代替煤炭、石油、天然气、可燃冰用作化工原料，以后就再也不 必担心资源紧缺的难题，毕竟金星大气层还含有高浓度的二氧化碳可供继续 利用，至于金属镁的来源可以使用两个方法解决， 一是可由氢氧化镁沉淀加 入第二大环节收集的砷生成的砷酸制成砷酸镁，然后电解砷酸镁可得到金属 镁。二是把脱氧固碳燃烧室地面上的氧化镁用硅铁在真空及220(TC的高温条 件下制成金属镁。由此可见若单独使用二氧化碳脱氧固碳法，恁本环节中必 须使用的金属镁的来源太单一，则二氧化碳脱氧固碳法将因为使用成本难题 而丧失实用性。 '
第七大环节的整个化学反应都在气相与固相之间同时进行，两相的化学反应 步骤及议程式如下
(1) 在二氧化碳气氛中用激光器点火引燃金属镁，金辱l美自持燃烧变成碳和 氧化镁 '
2Mg (固)+C02 (气)一2MgO (固)+C (固)
(2) 利用电炉及微波辐射升温到2200'C的高温条件下使碳和氧化钙制成碳化 钙及氧气
204C (固)+2Ca0 (固)一2CaC2 (固)+02 (气)
(3) 把碳化钙加入等量的水变成乙炔及氢氧化钙
CaC2 (固)+2H20—C2H2 (气)+Ca(0H)2 (固)
(4) 在当燃烧使二氧化碳耗尽后脱氧固碳燃烧室形成真空，利用电炉及微波 辐射升温到220(TC的高温条件下用硅铁使氧化镁还原为金属镁
3Fe (固)+Si (固)十6MgO (固)—6Mg (固)+FeO (固)+FeA (固)
+sia,(固)
(5) 氢氧化钙在^220(TC的高温时分解成氧化钙粉和水蒸气。
Ca(OH),(固)一CaO (固)+H20
第八大环节是用重水作核反应堆中的冷却水进行重水分解和回收重水并 且通过使载热气体驱动汽轮机来发电以及带走热量来实现对锅炉的冷却。此 环节的流程与第三大环节相似，但是使用方式与使用目的不同，毕竟轻水堆 不能完全代替重水堆，重水无毒，但能抑制老鼠体细胞有丝分裂，使需要迅 速代谢的组织如发根毛囊、胃粘膜坏死，但是使癌细胞分裂减缓的程度差， 重水也不能使植物种子发芽，而饮用去除了氧16的较重稳定同位素氧17、氧 18和氢的较重同位素氖、氚的轻水却能够使鹌鹑的身体发育的更高大健壮， 而轻水因为是一种放射防护剂，被核辐射损伤的人饮用轻水后能够使身体恢 复如初，故轻水非常适合被宇宙射线辐射过的宇航员、民航空乘人员、核电 J .工作人员、医用X射线接触者、辐射诱变育种研究人员、钍矿和铀矿探矿 或开采人员、石材加工人员经常饮用。由于氘参与各种生物体内化学反应的 速度比氢较慢，故重水与轻水对生物有不同的影响，因为只有用轻水制得的 化肥才有利于地球上生物体利用，所以对重水与轻水进行低成本的分离就有 非常有益的实用价值。而在重水中使用钙溴汞混合催化剂就能降低重水的分 解温度，在核电厂中直接利用核反应堆中的热量就能使重水加速分解并且能 在重水分解的同时分离气化的氖气与氧气也能带走核反应堆中的热量，因此 重水也能用作冷却水，因为在一切固态和液态物质中，水的热容量最大而重 水的沸点比普通水高也更难分解，故重水最适合作核反应堆中钠钾合金热交
换剂的冷却水，但是在天然普通水中重水只占o.o^的质量，因为重水很难电
解，出于节能降耗的考虑，故当要富集大量氘时就不能使用电解法，而在T 》80(TC到T》120(TC的高温度时轻水比重水先直接分解为氢气和氣气而气 化，恁在可控核聚变反应堆热交换剂的冷却水中应用钙溴荥混合催化剂就能 使轻水气化而重水留下，恁冷却水在补液使用5000到lpOOO次后便nj富集浓 度在48%到98%之间的重水。重水浓度不必追求达到10Cmfe因为重水与所添加 的钙溴汞混合催化剂发生反应的速度比轻水慢很多，所以随着轻水的不断气 化富集的高浓度重水能使催化反应的效率降低，而浓缩形成的钙溴zR混合催 化剂中金属溴化物与重水中可能有的碱金屑卤化物形成复盐溶液可能减缓复 盐结晶水中的轻水在超高温度时的气化。富集的重水排出收集后就能用作各种可控核反应堆的中子减速剂兼冷却剂，当然富集的重水也可以不必排出就 能直接用作各种可控核反应堆热交换剂的冷却水。倘若不使用钠与钾按1: 1 的质量比例混合融化形成的合金作热交换剂，而直接使用重水用作新型高温 彿水气冷反应堆的冷却水兼汽轮机驱动用水，并且重水在T》1000'C到T>
160(TC的高温度时与钙溴汞混合催化剂的反应逐渐加快，便能很容易的分解 重水而富集氖，而载热的氖气、氧气和重水蒸气的混合气体在上升过程中将 直接驱动汽轮机来发电。由于升温后重水分解速度太快，为了避免冷却塔水 容器干烧而受损，可以在冷却塔水容器的出气管内设置可插入式金属铂控制 管，因为氘气和氧气在金属铂与气体自身高温的催化下能直接化合为重水， 经过间壁式换热器后重水的余热热量被利用，再把已经冷却的重水用管道泵 输回冷却塔水容器，爰通过这种重水的不断分解、气体载热与冷水返回的循 环而实现散热及驱动汽轮机来发电。先制备钙溴汞主转化催化剂与助转化催 化剂溴酸钡，把盐卤水中收集的溴与从烟尘中收集的汞用于制备溴化汞、溴 酸钙和溴酸钡、氧化亚汞加氧化钙，再把溴化汞、溴酸钙和氧化亚汞加氧化
钙按l: 1: 1: 1的质量比例混合，再把钙溴汞主转化催化剂与助转化催化剂 溴酸钡按131: l的质量比例混合。然后把主转化催化剂与助转化催化剂的混 合物加入常温淡水中以制备1: 15体积比例的混合液，最后把转化催化剂混 合物与淡水的1: 15混合液直接投入冷却塔水容器的进水管用作工厂锅炉的 当用冷却水兼用作产生水蒸气和氢气、氧气的原料用水，如此才可以避免热 能间接分解水的反应发生在锅炉之外，而在锅炉之内同时完成了锅炉冷却、 原料气体产生及载热气体驱动汽轮机来发电这三个目标，便能充分利用冷却 水携带的热量，这是解决热污染工业排放的前提，也是实现超临界锅炉冷却 水循环冷却以及利用己经载热的氢气、氧气和水蒸气的混合气体在上升过程 中直接驱动汽轮机来发电的关键。钙溴汞主转化催化剂的作用是使水的热分 解温度降低到载热冷却水载热时的温度，助转化催化剂溴酸钡的作用是增加 溶液中溴离子的浓度以便协助主转化催化剂参与分解反应并使水不容易汽化 为水蒸气并除去混入溶液中的硫酸。冷却塔水容器内有一根连接到冷却塔水 容器外部的V字形管道，因为管道的外形为类似呈字母V字形的结构，V字
形管道中间部分的密闭容器浸没入冷却塔水容器内的冷却水中间，v字形管 道的中间部分是一个密闭容器专门用于存入六水丧r氧化二氮结晶，由于冷
却塔水容器内的工作温度高达》80(TC，故很容易便分解一氧化二氮的密闭容 器的温度升温到》50(TC，爰六水合一氧化二氮结晶先分解为一氧化二氮和 水，在达到一氧化二氮的分解温度后， 一氧化二氮分解为氮气与氧气并和水 蒸气从出气管自动逸出，向右下方倾斜的进料管与V^fe管道的中间部分连 接后再与向右上方倾斜的出气管连接，三部分总共构成分解一氧化二氮的密
ffl突哭V空形瞎;首的W^芸^V别；左法A和十^:A夾哭的々k辟/空形'皙—昔的"!4t
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料管伸出冷却塔水容器之外最终与结晶a滤槽相 ，而v字形管道的出气管 伸出冷却塔水容器之外最终与存气分离反应罐相连，出气管用于释放氮气、氧气和水蒸气到存气分离反应罐。当然若是在核电站中应用本发明，则因为 不存在一氧化二氮的排放问题，故也可以不安装、不使用v字形管道，从而 避免为了实现对一氧化二氮的分解而对冷却塔水容器器壁的改造所造成的隐 患。冷却塔水容器的顶部有超强紫外线灯用于辐射人为充入冷却塔水容器里 的氙气和因为受热而从冷却塔水容器的溶液中逸出的汞蒸气，以便使氤气和
汞蒸气受到激发，其中汞吸收253. 7纳米波长的紫外线而被激发并把能量传 递给水蒸气中的氢原子，爰水蒸气被分解为氢气与氧气，再把水蒸气、氢气 与氧气通入第四大环节中的存气分离反应罐。
第八大环节中关于重水热分解的化学反应都在固相与液相之间同时进行，反
应步骤及议程式如下
(1) 氧化钙和重水形成氘氧化钙并放出热量
Ca0 (固)+D20—Ca(0D)2 (液)
(2) 氧化亚汞在被加热到IO(TC时分解成金属荥和氧化汞
Hg20 (固)—Hg (液)+HgO (固)
(3) 溴酸钙在水中被加热到460'C时分解成溴化药与氧气 Ca (Br03) 2 (固)—CaBr2 (液)+302 (气)
(4) 溴化钙和重水在被加热到73(TC时微分解，到T》820。C时大部分分解形 成気氧化钙和溴化氘
CaBr2 (液)+2D20—Ca(0D)2+2DBr (液)
(5) 在紫外线照射及T》28(TC的沸水中溴化氘与金属汞发生反应变成溴化 汞并放出氖气
2DBr (液)+Hg (液)—HgBr2 (液)+D2 (气)
(6) 溴化汞和氘氧化钙在被加热到T》20(TC时发生反应变成溴化钟、氧化荥 和重水
HgBr2 (液)+Ca(OD)2 (液)—CaBr2 (液)+HgO (固)+D20
(7) 在溶液中的氧化汞在被加热到T》50(TC时微分解，到600'C时大部分分 解生成金属汞并放出氧气
2HgO (固)—2Hg (液)+02 (气)
(8) 気气和氧气在金属铂与气体自身高温的催化下能直接化合为重水。 2D2 (气)+02 (气)—2D20
虽然钙溴汞催化剂混合物全程参与化学反应，但是其#$是目标产物，也不 包括在目标产物的气相状态中，故总的化学反应式也可视为2020(液)=02(气) +D2 (气)。
第八大环节中关于一氧化二氮的热分解皮应在固相与气相之间进行，反应步 骤及议程式如下
23(1) 气体一氧化二氮与低温溶液中的水形成六水合一氧化二氮的结晶
即(气)+6H20=N20 6H20 (固)
(2) 六水合一氧化二氮结晶先分解成一氧化二氮和水，在达到一氧化二氮的 分解温度(T》50(TC)后， 一氧化二氮分解为氮气与氧气。
N20 6H20 (固)—N20 (气)+6H20
2N20 (气)一2N2 (气)+02 (气)
第九大环节是制备重氨再使其分解以富集氖并用锂制备核聚变燃料氚。在 第八大环节冷却塔水容器内分解重水可以制备氘气和少量氢气和氧气，但是 直接用镀银钯富氢膜分离氧气、氢气和氘气的效率较低，利用二氧化硫来脱 氧兼固硫过滤掉氧气的方法也不能一步就完全净制氘气，因为用金属钯粉末
或用海绵状金属钯与铂黑粉末、钯黑粉末、木炭粉末三者按l: 1: 1: 1的质
量比例混合的混合物在-rc的低温时吸收氘气的同时也会吸附氢气和氧气，
所以要把氘气制备成重氨再与氨分离，另外由于重氨不利于地球上生物体的 利用，故也必须与氨进行分离，而要使重氨分解再富集氘以便于制备核聚变 燃料氘化铝锂，首先把含有重氨、半重氨与氨的混合气体用氧化钡干燥剂和 吸氧剂净化，然后把含有重氨与氨的混合气体送入由多级微孔透气膜为主要 元器件组成的泵室，泵室之间又上下累加构成的气体沉降分离富集塔的中间 部分。根据气体分子运动学说及气体扩散定律，气体氨分子的运动速度比气 体重氨分子的运动速度要快，故气体氨分子撞击微孔透气膜的机会较多，恁 气体氨分子就会在泵室上部的由多级微孔透气膜组成的低真空负压室富集， 重氨气体则透过微孔透气膜组成的泵室在气体沉降分离富集塔底部富集，当 底部半重氨气体浓度超过50%吋，则两种半重氨气体分子之间发生自动交换氢
原子形成重氨与氨的反应即NHDD+NDHH=ND3+NH:,，因此需要把气体沉降分离 富集塔设计成多级的。然后在气体沉降分离富集塔的塔底内放置硫氰酸亚铜 的干燥粉末组成的吸氨剂，用于吸收富集在塔底的重氨，稍后在底部的出料 口收集硫氰酸亚铜与重氨生成的加成物并加热加成物以便放出重氨，再把重 氨送入光分解室，最后在光分解室分解为氘气与氮气。光分解室为封闭的电 炉室，内置铁质的盛液盅，盛液盅下面是电炉，盛液盅上面是超强紫外线灯， 用电炉加热盛液盅内的金属汞以便使液态汞变成汞蒸气，再用超强紫外线灯 照射汞蒸气，然后汞吸收253.7纳米波长的紫外线而被激发并把能量传递给 重氨中的氘原子，爰重氨被分解为氘气与氮气，最后用镀银钯富氢膜分离氘 气与氮气便可制备纯氘，而纯氘可用于制备第十大环节所需要的氘化铝锂 (LiAlD,)。第九大环节的化学反应步骤及议程式如下
(1) 硫氰酸亚铜与重氨生成的加成物在加热后分解成硫氰酸亚铜和重氨
2CuCNS 5肌(固)—2CuCNS (固)+5肌(气)
(2) 重氨在光敏剂汞加紫外线的催化下分解成氘气与氮气。
2ND,(气)—N2 (气)+3D2 (气)微孔透气膜在泵室内为斜置即与泵室器壁构成的横截面投影为两个直角三角
形组成的矩形，气体沉降分离富集塔塔顶的真空度为10'Pa，而塔底的真空度 为10卞a。此气体沉降分离富集塔也可以用于对不纯的氚气进行分离富集。由 于核聚变需要氘和氚来完成，而且核聚变要利用氘，则必须先制备锂的人工 稳定同位素锂6fLi)或氦的人工稳定同位素氦3(3He)，因为氦3接受中子能 生成氣核、质子、两个电子并产生0.765MeV的动能热量。而制备氦的同位素 氦3则需要在月球上建造基地，用微波加热月面，再用金属钯或用海绵状金
属钯与铂黑、钯黑、木炭三者的混合物在ox:低温时吸收氦3，不过成本较高，
而用中子辐射锂6(ti)制取氚则较容易。
第十大环节是制备含有氘和氚的核燃料及利用核燃料进行可控核聚变来 发电。利用氘与氚的可控核聚变将是一种比核裂变更清洁的新能源，因为核 聚变反应堆不排放温室气体也不产生核废料。1千克氘核聚变的能量是1千克 铀235核裂变能量的4倍，而1千克铀235全部核裂变的能量大约相当于2500 吨优质煤完全燃烧时所发生的能量。但是在核聚变反应堆中1千克核燃料氖 的消耗速度比核裂变反应堆中1千克铀235的消耗速度要快很多，核裂变反 应堆平均半个月换一次核燃料棒，从这个方面上看也很有必要对核聚变反应 进行减速，因此在核聚变反应堆建造之前就应该储备大量核燃料氘和锂的人 工稳定同位素锂6(6Li)或氦的人工稳定同位素氦3(3He)，不然在核聚变反应 堆运行后若因为核燃料断供而导致停产，恁再启动时就会凭空消耗很多核燃 料，而且频繁关停及启动核聚变反应堆可能将导致不可预料的故障及危险事 故发生。若在煤炭、石油、天然气、可燃冰、铀和钍矿都消耗殆尽之后再进 行重水的富集回收就太晚了，因为届时再按照本发明富集重水，活就没有可 供利用的长期大量热量供应以便使轻水先分解而留下重水，然后使重水再分 解而得到氘也需要大量热量供应，故应该在煤炭、石油、天然气、可燃冰、 铀和钍矿都消耗殆尽之前就使用本发明富集重水，当储备到足够使核聚变反 应堆长期运行的重水后，就能在未来全面应用核聚变来发电的时候利用核聚 变反应堆中热交换剂的热量间接分解轻水而富集重水，再利用核聚变反应堆 中心的高温直接或间接把重水分解制备氘，再把氘用作核聚变反应堆的核燃 料，如此便能形成连续不断的利用，因此未雨绸，是非常有必要的，而且越 早应用本发明，则越早减少煤炭、石油、天然气、、可燃冰在燃烧或发电上的 用途，也就能够越早使煤炭、石油、天然气、可燃冰用于制造有机化工合成 的原料，更能够越早减少温室气体的排放，毕竟铀、钍、氘、氖不是能直接 用于制造有机化工合成的原料。当然本发明所制备的t有氘和氚的核燃料也
可以用于制造便宜的核武器氢弹。由于自持核聚变一旦^开始，恁通过外力人 为控制核聚变的反应温度是很难的，因此实现可控核聚变的关键是预先计算 核燃料与质子减速剂的配比来自行控制核聚变的反应速度，实现低成本可控 核聚变的方式是首先要制备由碳硼铁金嵗玻璃化合金制成的中空球，使用碳 硼铁金属玻璃化合金的原因是因为碳硼铁金属玻璃化合金的优点是强度很高、有韧性、有弹性、耐腐蚀、外形可以被弯曲加工。中空球的上面有一个 可容注料管插入的洞用于注入核燃料及减速剂重乙硼烷(BA)或硼氘化锂
(LiBD.,)，并且通过在包壳的实心核燃料球的外面外加圆环形旋转磁场磁极的 方式形成高速旋转的圆形磁场可以使这个包壳的实心核燃料球可以类似磁悬 浮的状态高速自转，自转的轴垂直于地面，因为当碳硼铁在温度达到1(TC时 碳元素、硼元素与铁元素已经分离并呈等离子态融入核燃料球，而事先控制 碳、铁、硼、铝元素融入核燃料球的质量多少能使核聚变变得可控，因为核 聚变反应释放能量的速率主要由密度及中心温度决定，同时也在一定程度上 取决于核燃料球内碳、氘、锂6和铁、硼、铝元素的数量及配比，因为使用 硼及其它元素进行可控核聚变质子减速的原理是通过减少质子并增加核反应 链来实现减速而不降温，可以验证这么一条连续的核反应链，即一个硼ll原 子核与一个高能质子相撞时会生成三个相等的氦4原子，该核反应式是"B+'H —'He+'He+'He，而一个硼10原子核与一个高能氦4原子核相撞时会生成氮13 原子核与一个中子，由于氮13原子核不稳定将立刻衰变放出一个正电子会变 成碳13原子核，而一个碳13原子核与一个高能质子相撞时会在产生的伽玛 射线的辐射中变成氮14，氮14原子核与一个高能质子相撞时会变成氧15， 由于氧15原子核不稳定将立刻衰变放出一个正电子会变成氮15，氮15原子 核与一个高能质子相撞时会分裂成两个不相等的部分，即变成碳12原子核与 一个氦4原子核，碳12原子核与一个高能质子相撞时会在产生的伽玛射线的 辐射中变成氮13，其中从碳13再到氮13也可以是一条单独循环的核反应链， 而核反应中新生成的一个氦4原子核与一个铝27原子核相撞时会分裂成两个 不相等的部分，即变成磷30原子核与一个中子，由于磷30原子核不稳定将 立刻衰变放出一个正电子会变成硅30原子核，铁56原子核与一个正电子相 撞时会变成一个锰56原子核，锰56原子核由于不稳定将立刻衰变放出一个 电子与一个中微子(neutrino)，由于中微子穿透力强，中微子将把一部分能
量带出核燃料球，中微子在核燃料球外与镓相撞时会变成锗71，至于锗71原 子核由于不稳定将立刻衰变，而汞被中微子及伽玛射线辐射后失去 个质子 变成黄金，通过外围的镓汞齐围墙来限制伽玛射线以防止核辐射对工作人员 的伤害，爱一旦镓汞齐变成锗金合金则间接证明f亥燃料球核聚变减速成功， 另外锗金合金回收后也容易分离。尽管铁磁性元i在温度达到l(TC时已经丧 失了铁磁性，但是铁元素在温度达到l(TC时的热等离子体受外在圆形旋转磁 场的作用而形成自转磁流体，从而仍然可以被磁镜阱约束在类似HT-7li超导 托卡马克极向场的装置内，先用超高能的一氟化氪准分子激光在包壳核燃料 球的外面打孔，然后再用电磁聚焦装置使电子束高度i^集，最后在多个方向 用输出功率为IO"'W超高能的一氟化氪准分子激光及经过电磁聚焦装置高度密 集后的电子束通过包壳中空球的外面所打的孔来照射核燃料球在10—"'秒内达 到1CTC引发可控核聚变，当核燃料球自持升温到l(TC，使每两个氛核相揸 时都会发生如下两个物理反应中的其中一个反应两个氘核相撞变成氚与氕核(氕核即质子)D+D—T+'H或两个氘核相撞变成氦 3与中子D+D—3He+'n
而上亿摄氏度的高温将使新形成的氦3与中子聚变生成氚核、质子、两个电 子并产生O. 765MeV的能量，物理反应议程式如下
3He+'n—(2e+0. 765MeV)。
而上亿摄氏度的高温也将使新形成的氚与気聚变为氦4与中子并放出17. 6MeV 的能量共3X108KJ g—、物理反应议程式如下
D+T—4He+'n+17. 6MeV共3 X 108KJ g一1。
以上两个物理反应共释放IS. 365MeV的能量。而中子辐射锂6CLi)后锂6也 会变成氚，从而继续为核反应提供核燃料氚6Li+'n—T+D+D，另外氚在核燃料球 内的减速核反应中被质子辐射后也会变成氦3。 发生在核燃料球内的减速核反应议程式如下
一个硼11原子核与一个高能质子相撞时会生成三个相等的氦4原子 "B+'H—4He+4He+4He
一个硼10原子核与一个高能氦4原子核相撞时会变成氮13原子核与一个中 子
10B+4He—'Wn
由于氮13原子核不稳定将立刻衰变放出一个正电子(P+)会变成碳13原子核 13N—'3C+(e+e)
一个碳13原子核与一个高能质子相撞时会在产生的伽玛射线(T-ray)的輻射 中变成氮14 'WH—"N+(T-ray)
氮14原子核与一个高能质子相撞时会变成氧15
由于氧15原子核不稳定将立刻衰变放出一个正电子(e +6)会变成氮15 150—15N+(P+e)
氮15原子核与一个高能质子相撞时会分裂成两个术相等的部分，即变成碳12 原子核与一个氦4原子核 '5N+'H—12C+4He
碳12原子核与一个高能质子相撞时^^在产生的伽玛射缘(T -ray)的辐射中变 成氮13
12C+'H—13C+(T-ray)
一个氦4原子核与一个铝27原子核相撞对会分裂并变成磷30原子核与一个 中子"He+27A1—w'P+'n
由于磷30原子核不稳定将立刻衰变放出一个正电子(e 、)会变成硅30原子核 :,0P—:,0Si+(『e)
铁56原子核与一个正电子(P +。相撞时会变成一个锰56原子核 ■,fiFe+ ( 13 +e) —56Mn
锰56原子核由于不稳定将立刻衰变放出一个正电子(P+e)与一个中微子 (neutrino)。
，e+ (『e) + (neutrino)
氦4气体被核燃料球上亿摄氏度的高温加热后从圆环形旋转磁极的上方沿着 宽直径管道升腾到达冷却塔水容器并加热冷却塔水容器内的钙溴汞混合催化 剂的溶液，使水直接分解为氢气和氧气，并用不断产生的氢气和氧气驱动汽 轮机运转发电，氦4气体被冷却塔的水冷却后与氘气和氚气混合，气体混合 是为了给核燃料球补充核燃料氘和氚，混合后再从圆环形旋转磁极的下方沿 着多条细直径的管道喷射而出上升输送到核燃料球，由于氦4气体是可控核 聚变的最终产物，故可以利用氦4不参与核聚变的反应之特性作流体载热剂 来带走核聚变反应堆的热量。由于核燃料球被圆环形旋转磁极带着以磁悬浮 的状态自转，持续的高速自转将使核燃料球产生吸引力，这吸引力足以吸 引混合气体包裹核燃料球以补充核燃料氘和氚，此状态类似于地球引力吸附 大气层的状态。自持核聚变开始后除了补充核燃料氘和氚及减速剂重乙硼烷 (B晶)或硼気化锂(LiBD》之外不需要再补充铁、碳、铝及其它元素。伺吋通 过在此环节应用第三大环节或第八大环节的技术可以利用核聚变反应堆的热 量生产此环节所需的核燃料。而本环节的所发的电还能就近用于其它环节， 譬如第五大环节中的冷等离子体放电管、第七大环节中的二氧化碳脱氧固碳 燃烧室及电解砷酸镁制得金属镁。
本发明的有益效果是系统的运用新方法实现了节能减排，而且同时能使 后期的生产成本降低。尽管使用金属镁对二氧化碳进行脱氧固碳的成本还是 很高，但是与后代在将来修复被破坏的生存环境所需的代价相比还是划算的， 在国际上越来越强调温室气体减排的时代，留给人类来应对气候变化对人类 生存环境的威胁所剩的时间也越来越紧迫，中国也将顺应时代的要求并结合 具体国情而力推节能减排新技术，因此故实现对温室气体二氧化碳和一氧化 二氮、二氧化硫的回收利用就显得比单纯的回收封存温室气体更重要，而更 重要的依据是时限紧迫，证据是几份重要的国际公约》f，即联合国气候变 化框架公约及京都议定书、以及荷兰根据欧盟制定的2020年温室气体减排目 标而在鹿特丹港启动的一项用管道把温室气体二氧化碳打入北海海底已废弃 的天然气气田中封存的计划，而深受气候变化之苦的澳大利亚则早已经开始 把二氧化碳充填至悉尼附近的地下深处封存，但是这种处理二氧化碳的方法 将会增加地质应力，从而极有可能改变微观上的地质构造，当地震发生时地
28壳变化使岩浆渗透进入断裂带将使处于地下6X109Pa高压状态下的二氧化碳 大量释放游走或溶入海水或地下水，由于海底海水压力大的能使二氧化碳大 量溶入海水而形成碳酸，这将使海水突然酸化，由于水体吸收溶解二氧化碳 的能力比吸收溶解氧的能力强，恐怕在泄漏区水域将形成无溶解氧的水体或 低溶解氧的水体，这将使珊瑚虫死亡进而腐蚀珊瑚礁，这种环境将导致水生 生物的连锁灭绝，导致海洋生态环境恶化，故二氧化碳封存法间接构成了对 渔业资源的威胁。小概率事件往往必然会发生，故这并非是危言耸听，宜昌 地质调查所和中科院在贵州关岭、云南罗平发现大量的鱼龙、菊石、海百合 等远古生物化石遗迹群系地质变迁导致2亿多年前该区域海水无溶解氧使远 古生物集体灭绝造成的，据美国国家地质勘探局近百年来的监测资料证明地 球每天都在发生地震，而且有相当一部分是海底地震，尤其是悉尼地处环太 平洋火山地震带旁，面对泄漏风险澳大利亚仍然要开发二氧化碳封存技术， 是因为澳大利亚的达令河与墨累河水系水位从2002年开始连续6年下降并引 起农田干旱，进而导致水稻等农作物持续减产，危及全球粮食安全，而2008 年国际粮价大幅度上涨又会导致通货膨胀，最终危及全球经济安全。因为澳 大利亚是凯恩斯集团成员国，(凯恩斯集团即全球20个主要粮食出口国组织)。 造成此事实的根本原因是气候变化导致的，而事实证明气候变化是厄尔尼诺 现象与拉尼娜现象所导致的，德国专家研究发现秘鲁沿海海水异常变冷就与 此现象有关，而厄尔尼诺现象与拉尼娜现象又是全球变暖现象所引发的，国 际气候变化专家调査组于2001年首次正式表明，过去50年中的全球变暖现 象是由温室气体的工业排放导致的。世界自然基金会的报告说地球平均气温 若再上升2X:则将使地球上最大的淡水源冰川消融加速，海平面上升将淹没沿 海低洼地并使企鹅栖息地减少一半以上，而且极地冰川消融加速将使海底被 冰封的甲烷释放到大气中，甲垸也是一种温室气体，联合国人居署的报告说 地球上将有3351个处于海拔10米以下的沿海城市面临海水上涨的威胁，而 且安第斯山脉与阿尔卑斯山脉及青藏高原的冰川消融加速将造成下游人口密 集地区短期内有大洪水而长期内有大干旱。美国有科学家在研究现状后报告 说地球目前正在经历第六次物种大灭绝，地球上将有一半以上的物种灭绝， 主要原因归结于人类活动所造成的污染及气候变^。英国皇家学会有科学家 经过计算得出结论证明若在2015年之前不采取為效措施遏制温室气体的排 放，恁当2015年过后地球的温室效应将不可逆的继续严重下去，因为温室气 体在大气中积累到一定丰度，就超过了大自然吸收大气中二氧化碳的能力， 因此就必须使用人工方法代替大自然吸收大气中的二氧化碳。但是二氧化碳 封存法有不安全的隐忧，而温室气体又必须减排，恁ll智必要使用一种可靠 又实用的、能快速彻底处理温室气体的新方法，而本发明提供的方法是双管 齐下而一举多得的，本发明中的二氧化碳脱氧固碳法比任何治标不治本的方 法都可靠实用，全面大规模使用二氧化磁脱氧固碳法可以令人类继续燃烧煤 炭到2200年，而不会对气候产生任何不良影响，尽管煤炭的总储藏量可能不能支撑人类继续燃烧使用到2100年，但是本发明中的重水富集分解法是为煤 炭、石油、天然气、可燃冰的替代能源核能而服务的，因为目前中国能源来 源的76%是依赖煤炭，而煤炭是不可再生的能源，若用核能替代煤炭在能源结 构中的地位，恁也就从源头上解决了温室气体的工业排放大户的问题。本发 明所制造的三合一高效复混化肥也是间接的环保产品，因为田地不施肥将使 土壤退化，玛雅文明的消亡就是由于土壤的肥力不能支撑人口的膨胀所导致 的，而三合一髙效复混化肥可以减缓刀耕火种对热带雨林的损害，这为人类 的发展与自然环境的和谐共处提供了条件。另外本发明所制造的乙炔也是一 种非常有广泛实用价值的产品，譬如在很多城市广场中的常用的大理石地板 砖以及地面铺路的大理石地板砖的光滑面太过光滑，往往在雨雪天使游客及 自行车打滑而造成摔伤或骨折事故，由于大理石地板砖在安装后若要取出再 打磨则在操作过程中难免将使大量大理石地板砖破碎，而大理石地板砖很贵， 若用浓盐酸就地腐蚀则达不到美观的预期效果，而用乙炔和氧气发生的炔氧 炬可产生350(TC的高温，只有用如此高温的灼烤才能使大理石地板砖光滑面 立刻变成粗糙又平整的磨砂面，从而节约了打磨的吋间成本并且避免了建筑 垃圾的产生。而本发明中第十大环节的技术还可以用在制造外形为八面体的 星际旅行器使用的小型核动力引擎，用小型核动力引擎的电能使激光器发出 光子射流，由于星际之间的太空并非绝对的空无一物，又由于光的波粒二象 性，利用光子的光压作用于空间物质产生作用力，调整八面体六个角上的激 光器光子射流的作用力之强弱可以在太空中推进外形为八面体的星际旅行器 前进、后退或上下转向并躲避突然袭来的小行星。
具体实施例方式
第一大环节的操作流程包含三个步骤。步骤一是优化工厂厂址即把咸水 淡化厂与火葬厂或水泥厂或热能发电厂或钢铁厂建在一起，并把咸水淡化厂 与盐卤制盐厂建在一起，有条件的话还可以把稻谷碾米厂与燃煤发电厂或其 它燃煤工厂建在一起，并且在燃煤发电厂所燃烧的煤炭层的下面150毫米处 使用耐高温的金属隔网，用金属隔网把架着100%的稻壳麸皮粉碎后形成的粉 末之燃烧层与煤炭粉末燃烧层隔开，煤炭粉末与稻壳麸皮粉碎后的粉末分开 进料并分开燃烧，使燃烧后的煤炭煤渣中很少含弯稻壳麸皮的粉末燃烧后形 成二氧化硅粉末，而稻壳麸皮的粉末燃烧会形成3氧化硅粉末，最后收集燃 烧所形成的二氧化硅粉末，把二氧化硅粉末处理后可以用于制造第七大环节 中还原氧化镁所必需的原料硅铁。步骤二是把咸水淡化厂的取水管抽水口设 置在海洋水下1000米处或盐湖水下500米处，用离子g容换膜把海水脱盐淡 化生产淡水。步骤三是使用不同的盐各自对应的有机溶剂及冠醚在不同的低 温条件下结晶从而使卤盐固液分离的方法精确提取可溶性矿物质。首先把收 集的盐卤水加入等量的甘油与冠醚中的15-冠-5和少量的乙醇按6: 3: l混 合的混合物并在22. 5。C控温48小时，由于15-冠-5氯化钠先结晶而使固液分 离，过滤15-冠-5氯化钠结晶后，升温到290。C蒸馏余下的盐卤水以去除甘油和乙醇，然后向余下的盐卤水加入生石灰，生石灰中的氧化钙吸收盐卤水中 的水分形成氢氧化钙，氢氧化钙与盐卤水中的氯化镁发生复分解反应并形成 氯化钙溶液与氢氧化镁沉淀从而使固液再一次分离，在过滤氢氧化镁沉淀后， 向余下的盐卤水中加入适量的碳酸钠后，碳酸钠与氯化钙溶液发生复分解反 应并形成氯化钠溶液与碳酸钙沉淀从而使固液再一次分离，在过滤碳酸钙沉 淀后，再一次把盐卤水加入等量的甘油与冠醚中的15-冠-5和少量的乙醇按6:
3: 1混合的混合物并在22. 5'C控温48小时，由于15-冠-5氯化钠先结晶而 使固液分离，过滤15-冠-5氯化钠结晶后，然后向余下的盐卤水加入等量丙 酮和冠醚中的二苯并-18-冠-6按3: 1混合的混合物并降温至-9(TC控温48小 吋后再缓慢升温到2'C,由于丙酮能溶解氯化锂而氯化钾、氯化铯不溶于丙酮， 在低温条件下二苯并-18-冠-6氯化钾率先结晶，从而使固液又一次分离，过 滤二苯并-18-冠-6氯化钾、氯化铯结晶后升温到6(TC蒸馏余下的盐卤水以去 除丙酮，然后加入等量的乙醇与12-冠-4按5: 3混合的混合物并缓慢降温至 -100。C控温48小时后再缓慢升温到2°C，由于氯化锂能溶入乙醇而氯化铷不 溶于乙醇，在低温条件下氯化铷率先结晶，从而使固液又一次分离，然后把 过滤氯化铷结晶后余下的盐卤水用冠醚中的12-冠-4从溶液中提取锂离子， 因为能溶入乙醇的卤盐可以与乙醇生成结晶醇，结晶醇是一种溶于水而不溶 于有机溶剂的配合物，故用深度冷冻设备缓慢降温至-llCrC控温48小时使12-冠-4 氯化锂结晶后再缓慢升温到2°C,把已经过滤12-冠-4氯化锂结晶后的 盐卤升温到8(TC蒸馏盐卤以去除乙醇、四氯化碳，然后在盐卤的残液中通入 氯气置换出溴和碘的单质，再加入等量淀粉与碘络合并沉淀，从而使固液分 离，在过滤淀粉与碘的络合物后，把余下的废汁直接电解可得溴的单质，再 把溴的单质保存在浓硫酸中。把淀粉与碘的络合物用浓硫酸和二氧化猛处理 后，再把碘的蒸气冷凝就可以收集到碘，另外还可以用偏钛酸吸附收集余下 盐卤尾渣中的铀元素。步骤四是把余下的盐卤用来提取重水，因为重水不容 易通过离子交换膜，故重水必然富集在盐卤中，利用重水与轻水的熔点或冰 点的差异进行温差冷冻，然后分别进行结冰再进行固液分离，可以用冷冻设 备缓慢降温至3.8t:控温48小时使重水大部分结晶后，过滤结冰的重水，然
后缓慢降温到-rc使轻水大部分结晶后，再过滤f冰的轻水，再把已经过滤
两次的重水所结的冰与轻水所结的冰分别融化，fe再重复分别进行结冰分 离，即再重复进行上述固液分离的操作多次，直至最终纯品重水及轻水的浓 度达到99%的要求才可以罢休，可以通过鉴别重水的晶型判断是否为纯品，因 为重水的冰是六方晶系。最后还可以把两次收集的氯{*钠结晶溶于甘油中用 冷冻设备使氯化钠溶液再结晶，过滤氯化钠结晶便可i^水处理的阳离子交 换剂的再生或者用于制精制食盐。卤盐与冠醚和结晶醇的复合物可以用水与 二硫化碳和四氯化碳1: 1混合的混合物溶解并分离成有机相与无机相的非混 合液层，然后利用有机相与无机相的沸^相差悬殊的特点可以煮沸蒸发去掉 有机物便可分别回收卤盐与冠醚，因为这是利用了加盐蒸馏的原理。备注其中冠醚的沸点37t:， 二硫化碳的沸点46.3'C，四氯化碳的沸点76.8t:，乙 醇的沸点78. 3°C，卤盐的最低沸点》136(TC。
第二大环节的操作流程包含十九个步骤。步骤一是设置两个降尘室交替 使用，两个降尘室使用换向阀连接。步骤二是在降尘室的里面安装超声波发 生器以便促进飘尘团聚。步骤三是把两个文丘里洗涤器分别连接两个降尘室。 步骤四是在文丘里洗涤器内通入水管使文丘里洗涤器能够进行湿法净制。步 骤五是在文丘里洗涤器内分别设置两个带式搅拌器。步骤六是在文丘里洗涤 器其中的带式搅拌器下方分别连接两个扇形加料器。步骤七是在两个文丘里 洗涤器外面共同连接一个出气管道。步骤八是在低温甲醇水溶液罐的底部连 接这个出气管道。步骤九是在低温乙醇水溶液罐的底部连接低温甲醇水溶液 罐的出气管道。步骤十是在低温甲醇水溶液罐的中部连接一个管道通入前 一个间壁式换热器。步骤十一是在低温乙醇水溶液罐的中部连接一个管道通 入后一个间壁式换热器。步骤十二是在前一个间壁式换热器的出口连接一个 专用液体释气室，液体释气室的顶部连接一个管道通入碳酸丙烯酯液体储气 罐。步骤十三是在后一个间壁式换热器的出口连接一个管道通入另一个专用 液体释气室。步骤十四是在低温甲醇水溶液罐的底部连接一个管道通入液体 释气室底部。步骤十五把释放了二氧化硫的高温乙醇水溶液输回低温乙醇水 溶液罐。步骤十六把释放了二氧化碳的高温甲醇水溶液输回低温甲醇水溶液 罐。步骤十七把吸收了二氧化碳的碳酸丙烯酯液体储气罐连接一个液体释气 室。步骤十八把连接碳酸丙烯酯液体储气罐的液体释气室的顶部设置一个出 气管道通入第七大环节中脱氧固碳燃烧室的存激光器保护气的储气罐。步骤 十九把已经释放完了二氧化硫的专用液体释气室的顶部连接存气分离罐的底 部，其中间壁式换热器可以使用折流板式换热器。
第三大环节的操作流程包含四个步骤。步骤一是制备钙溴汞主催化剂与 助催化剂溴化钡，把盐卤水中收集的溴与从烟尘中收集的汞用于制备溴化荥 和溴化钡、氧化亚汞加氧化钙，再把溴化汞和溴化钡、氧化亚汞加氧化钙按1:
1: 1: 1的质量比例混合以制备钙溴汞主催化剂与助催化剂溴化钡混合物。步
骤二是把主催化剂与助催化剂的混合物加入海水淡化厂所制备的常温淡水中
以制备1: 5混合液。步骤三是把催化剂混合物与织水的1: 5混合液直接投 入冷却塔水容器进水管用作工厂冷却水。步骤四是以后把催化剂混合物与淡
水的质量比例维持在h 35，冷却塔水容器内的底部设置有一根连接到冷却塔 水容器外部的v字形管道，因为管道的外形为类似呈字母V字形的结构，V
字形管道中间部分的密闭容器浸没入冷却塔水容器内的，却水中间，V字形 管道的中间部分是一个密闭容器专门用于存入六水合一氧化二氮结晶，这个 密闭容器的材质乃是以易导热的金属银铜合金外壁镀铁的或金属铝合金外壁 镀铁的溶液罐，向右下方倾斜的进料管与V字形管道的中间部分连接后再与
向右上方倾斜的出气管连接，三部分总共构成分解一氧化二氮的密闭容器， V字形管道的两端分别连接冷却塔水容器的外壁，V字形管道的进料管伸出
32冷却塔水容器之外最终与结晶过滤槽相连，而v字形管道的出气管伸出冷却
塔水容器之外最终与存气分离室相连。在使用之前先是对工厂冷却塔水容器 进行改建，以便建成使其符合轻水分解而重水不分解也不蒸发之要求的温度
控制系统，其在控制温度^745'C到T《90(TC的范围内工作，温度控制装置主 要由塔外电脑程序通过控制进入冷却塔水容器内的室温液体之流量来控制冷 却塔水容器内的温度，为此要设置一个放射性同位素料面计测量容器内液位、 --个监测容器内液体的全辐射高温计、 一个监测容器内气体温度的传感器、 容器顶部设置两路出气管道并且把两路出气管道并联，在每个出气管道的限 流阀与止回阀之间连接一个换热器并设置一个温度传感器、在出气管道止回 阀外IO厘米旁再连接一个换热器并设置一个减压阀与压力表，容器底部设置 一路出水管道，冷却塔水容器工作时不使用出水管道，冷却塔水容器出水管 道仅在冷却塔水容器内冷却水温度降到《45'C时开启，冷却塔水容器的中部 设置两路进水管道，分别是一个进淡水催化剂混合液管道与一个进重水管道， 并且把两路进水管道并行，两路进水管道各设置一个止回阀与一个限流阀并 且使两种阀门前后串联。然后是把出水管道阀门、进水管道阀门全都关闭流 通后，在冷却塔水容器处于工作状态中时冷却塔水容器内将形成高压使气体 流向容器顶部的出气管道，出气管道的限流阀、止回阀可以使高温高压气体 变成高温中压气体充入存气分离反应罐，在冷却塔水容器的输进淡水与催化 剂混合液的管道设置一个蝶形阀和一个放射性同位素流量计以测量管内混合 液流量，输进水的管道设置一个止回阀、 一个隔膜阀和一个放射性同位素流 量计以测量管内水的流量。冷却塔水容器的顶部设置一个超强紫外线灯，其 中超强紫外线灯也可以用一碘化氙准分子激光器所发出的254纳米紫外线经 过凹面透镜散射后的光源来代替。
第四大环节中的存气分离反应罐为半封闭结构的中空容器，它的结构是 存气分离反应罐的中上部暨距离存气分离反应罐顶部的三分之一处设置了一 个主进气管来连接冷却塔水容器的出气管道，主进气管分别是由连接冷却塔 水容器顶部的氢气、氧气和水蒸气的出气管与连接冷却塔水容器中上部的氮 气、氧气和水蒸气的出气管组成，存气分离反应罐的底部有进氨水管道，存 气分离反应罐的最底部设置了一个二氧化硫进气，道，存气分离反应罐的中 下部暨距离存气分离反应罐底部的三分之二处设置了一个出硫酸铵溶液管 道。氢气、氧气、水蒸气与氮气、氧气、水蒸气的混合气从主进气气管道进 入存气分离反应罐，连接合成氨原料气配比室的出气管连接存气分离反应罐 的顶部，存气分离反应罐的底部在使用时可以存500 f水，存气分离反应罐 的底部存有二氧化硫转化催化剂，二氧化硫转化催化齐'U^中之一是从海水淡 化厂的盐卤中提取的碘，碘的用量是水的用量的三分之一，存气分离反应罐 的中部吊有圆盘装有由主催化剂五氧化二钒与助催化剂三氧化二铬按3: 1混 合制成的蜂窝形催化剂，存气分离反应鏞的顶部有超强紫外线灯用于辐射充 入存气分离反应罐底部的碘和氨水，其中超强紫外线灯也可以用一碘化氣准分子激光器所发出的254纳米紫外线经过凹面透镜散射后的光源来代替。存 气分离反应罐的材质可以用内壁镀铅的不锈钢制造，但是存气分离反应罐要
使用长久的话最好还是用钛铌铱钒铬按93: 3: 2: 1: l质量比例制 成的合金来制造，两种材料各自制造的存气分离反应罐的罐壁厚度依据存气 分离反应罐适应工厂废气排放量所要求的体积变化可以不同，但是罐壁厚度 都应该在10毫米以内，罐壁厚度最好是4毫米。
第五大环节中的冷等离子体放电管的容积是600毫升、圆周长215毫米、 直径65毫米、管壁厚3毫米、管长280毫米，管壁材料釆用石英制造，石英 管壁内是贴壁的膜状阴极，膜状阴极的构造是先在管壁内镀一层银膜，再在 银膜上镀一层钕膜，然后再在钕膜上镀一层钯膜，最后在钯膜上镀一层镍膜， 每--层金属膜的厚度都是35微米，石英管壁内两端是环状的铼与鸨按1: 61 的质量比例混合融化形成的合金细丝材质的电子发射极，石英管壁内另外两 端是围绕着一个超强紫外线灯，其中超强紫外线灯内充入氙气、汞和镓按95:
3: 2质量比例制成的填充物。超强紫外线灯也可以用一碘化氙准分子激光器
所发出的254纳米紫外线经过凹面透镜散射后的光源来代替，其中凹面透镜 采用可以透过紫外线的晶质玻璃材料制造。用于合成氨的冷等离子体放电管 的外观结构是由两根石英管以对角线交叉后呈现一个类似字母X的石英管外 形，其中对角线交叉处的下面用a-素铁金属制的无柄铁杯为第三极，无柄铁 杯的直径50毫米、杯长60毫米、杯壁厚3毫米、无柄铁杯内盛有用石墨负 载的锇与钌按1: 1的质量比例混合融化形成合金后制造粒径3毫米的颗粒制 作的合成氨催化剂，以及铁催化剂的助催化剂并用伽玛射线辐射源金属钴60 制成的有很多个孔径1毫米的透气圆孔的圆形隔板为支撑物罩着粒径2毫米 的助催化剂颗粒，铁催化剂的助催化剂是氧化钾、氧化铝，无柄铁杯仅在外 壁镀铅，镀铅是为了防止伽玛射线穿透铁杯杯壁并导致已经形成的氨分子分 解，管内对角线交叉处的上面有超声波发生器，管内靠近超强紫外线灯的地 方有抽风机用于抽出氨气和惰性气体。当氨气生成后与惰性气体一并由抽风 机通入有无水乙醇的类似U形管的井字形储液管，井字形储液管与U形管的 区别是它有上下各两个进出口，井字形储液管上面的进气口是引进氨气与惰 性气体的混合气，井字形储液管上面的出气口是f出惰性气体用的，因为氨 气已经溶于乙醇了，故氨气不进入出气口，而惰性.气体不溶于乙醇，爰惰性 气体进入冷等离子体放电管循环利用，故井字形储液管上面的进出口是一个 单向循环通路。井字形储液管下面的进液口是引进无水乙醇用的，井字形储 液管下面的出液口是排出氨的乙醇溶液用的，故井字爭储液管下面的进出口 又是一个单向循环通路。在合成氨的冷等离子体放电管、勺外面用固定的钕铁 硼永磁体的强磁性吸住无柄铁杯以防止其滑落。冷等离子体放电管的气压12 帕，电压是220伏，电流是30毫安，管内的惰性气体占总气体的25%，管内 的惰性气体是按50%的氙气、30%的氩气、10%的氖气、10%的氪气配比组成， 冷等离子体放电管在实用时安装三层，每层十排，每排五个冷等离子体放电
34管并联组成的立体矩阵一起使用。
第六大环节中的硫酸铵溶液可以用单层圆筒型沸腾干燥器来干燥，对于 合成氨及脲的输送采用输送化肥用的无缝钢管，煤矸石可以采用球磨机磨碎 成细灰，化肥溶液造粒前不必结晶，使用粉煤灰吸收化肥溶液的水分，便可 直接用造粒机造粒，最后用聚氯乙烯塑料编织袋包装成产品。
第七大环节中的二氧化碳脱氧固碳燃烧室的外观、形状及体积为类似标 准集装箱的结构，在二氧化碳脱氧固碳燃烧室底部有电炉和工业用微波炉， 二氧化碳脱氧固碳燃烧室室内底板上还有一个长方形托盘，在二氧化碳脱氧 固碳燃烧室的顶部设置有钢管，钢管的直径是9厘米，钢管的长度是10厘米， 钢管是为了方便与室外的投料管相连，投料管的用途是为了朝燃烧室内投金 属镁制巻轴，巻轴的直径是8厘米，投料管的结构是一段完整的硅胶制胶管，
胶管的直径是10厘米，胶管的长度是90厘米，胶管的外面套有三个缩管阀， 三个縮管阀各自互相的间距都是30厘米，在实用时在顶部上面的半边安装有
十排，每排五个投料管并一起使用。在燃烧室内的一侧墙上装有壁挂式数控 导轨，在数控导轨上装有一个摇臂式机器人，机器人的外观、形状为类似人 的手臂是由三个大的活动关节串联式连接，摇臂式机器人的手部结构是由五 个位置类似人的手指部件组成，处在大拇指暨第一个手指位置的部件是照明
灯，处在食指暨第二个手指位置的部件是Q突变式二氧化碳气体激光器，二 氧化碳气体激光器的激光头前面有一个可调节焦距的聚焦凸透镜，激光器所 使用的保护气乃是二氧化碳气体，处在中指暨第三个手指位置的部件是小型 强力鼓风机，处在无名指暨第四个手指位置的部件是超声波助燃器，处在小 指暨第五个手指位置的部件是机器视觉系统，机器视觉系统是由一个类似显 微镜镜头的可自动转换三个镜头的用CCD感光的摄像机，这三个镜头分别是 鱼眼镜头、微距放大镜头和长焦镜头，这三个镜头的前面都加装有可变色的 滤光片来保护摄像机感光器件，其中微距放大镜头和长焦镜头的前面都加装 有可变色的光致变色滤光片用于阻隔金属镁燃烧时发出的强紫外线，光致变 色滤光片的材质可以是光敏玻璃，光敏玻璃的成分是含钾硼的玻璃掺入光敏 剂即5%的溴化银和催化剂即2%的氧化铜，其中鱼眼镜头的前面加装有可变色 的电致变色滤光片，电致变色滤光片的材质可以是含钾硼的晶质玻璃也可以 是光敏玻璃，但是都在玻璃的成分中掺入10%的钨酸锂(Li.,WO》并用直径0. 4 毫米细的镍、铁、铜按l: l:l质量制成的合金金属丝制成夹细玻璃，通过细 金属丝连接光电导性聚合物制成的光电开关，光电导性聚合物由聚萘酯和/或 聚乙烯基咔唑制成，光电开关被金属镁燃烧时发出的竭^光光照后可以导电通 过含有细的镍金属丝连接的夹细玻璃使无色的电致变色滤光片通电迅速发生 还原反应形成钩酸锂并变成深蓝色，机器视觉系统的计算处理工作在二氧化 碳脱氧固碳燃烧室外面的电脑中完成的，.摇臂式机器人的所有机动控制操作 也在燃烧室的外面的电脑中完成，摇臂式机器人的手背设置的是一个气压传 感器，摇臂式机器人的手心设置的是一个气温传感器，使用方法是先关闭二氧化碳脱氧固碳燃烧室的闸门，然后把二氧化碳脱氧固碳燃烧室的空气抽到 室外使室内变成真空，然后再把二氧化碳气体通过通气管和激光器所使用 的保护气出气管充入二氧化碳脱氧固碳燃烧室的室内，然后把厚2毫米的金
属镁板材弯曲成直径是8厘米、长度是28厘米的半实心巻轴，再把巻轴的顶 端用瞬间胶水粘系一根长度是100厘米的尼龙或其它化纤细丝，化纤细丝的 另一端系在燃烧室外面的滑轮上，第一个縮管阀暨位置最高的縮管阀扭到开 启状态，但是把位置在中间的第二个縮管阀和位置最低的第三个縮管阀扭到 关闭状态，使巻轴从第一个縮管阀塞进胶管中去，然后把第一个縮管阀扭到 关闭状态，再把第二个縮管阀扭到开启状态，使巻轴从上面的胶管中落到下 面的胶管中，然后把胶管中的空气抽到胶管外使胶管内变成真空，然后把位 置在中间的第二个縮管阀扭到关闭状态，再把第三个縮管阀扭到开启状态， 使巻轴从上面的胶管中落到下面的二氧化碳脱氧固碳燃烧室的室内悬吊着， 然后启动摇臂式机器人的照明灯和机器视觉系统，先用鱼眼镜头扫描室内全 景，当机器视觉系统发现金属镁制巻轴在照明灯的照射下有反光，就使用长 焦镜头，并用激光器的激光头对准巻轴的最底部反光点发射激光束并启动小 型强力鼓风机，若有某些巻轴燃烧到接近燃烧室的顶部时熄火了，就使用微 距放大镜头，并用激光器的激光头对准巻轴并启动小型鼓风机和超声波助燃 器，当激光束使金属镁在二氧化碳气氛中燃烧生成碳和氧化镁，启动的小型 强力鼓风机可以使燃烧生成的碳被吹到远处的放置氧化钙较多的长方形托盘 上，而较重的氧化镁则落到下面放置硅铁较多的近处。当长期使用后二氧化 碳脱氧固碳燃烧室室内的底板长方形托盘上堆积了 40厘米厚的氧化转粉、碳 粉和氧化镁粉的混合物，这时就在真空状态下启动二氧化碳脱氧固碳燃烧室 底部的电炉和工业用微波炉，把微波炉的导波管对准二氧化碳脱氧固碳燃烧 室室内底板方形托盘上的堆积物进行辐射并启动工业用微波炉，由于氧化伊j 不吸收微波，当氧化镁吸收微波并发热后将把热量传递给氧化转，而碳和氧 化钙在电炉和工业用微波炉的作用下升温到^220(TC的高温，然后碳和氧化 钙在^220(TC的高温条件下形成碳化钙及氧气，再用真空泵抽出氧气并输送 到储存罐，而氧化镁也在真空状态下与硅铁反应被还原成金属镁，再把碳化 钙加入等量的水生成乙炔及氢氧化钙粉，再用真，泵抽出乙炔气体并输送到 储存罐，然后收集金属镁，再把氢氧化钙粉重新方、置在燃烧室室内的后半部 分底板长方形托盘上，当氢氧化钙粉在电炉和工业用微波炉的作用下升温到 》220(TC的高温吋已经分解成氧化钙粉和水蒸气了，最后把乙炔与氨制成乙 腈，长方形托盘的材质是耐火的炭砖。
第八大环节的操作流程包含四个步骤。步骤一是制备钙溴泶主催化剂与 助催化剂溴化钡，把盐卤水中收集的溴与从烟尘中收集的汞用于制备溴化束 和溴化钡、氧化亚汞加氧化钙，再把溴化汞和溴化钡、氧化亚汞加氧化钙按1:
1: 1: 1的质量比例混合以制备钙溴汞主他化剂与助催化剂溴化钡混合物。歩
骤二是把主催化剂与助催化剂的混合物加入海水淡化厂所制备的常温淡水中以制备1: 5混合液。步骤三是把催化剂混合物与淡水的h 5混合液直接投 入冷却塔水容器进水管用作工厂冷却水。步骤四是以后把催化剂混合物与淡 水的质量比例维持在l: 35，冷却塔水容器内的底部设置有一根连接到冷却塔
水容器外部的v字形管道，因为管道的外形为类似呈字母V字形的结构，V 字形管道中间部分的密闭容器浸没入冷却塔水容器内的冷却水中间，v字形
管道的中间部分是一个密闭容器专门用于存入六水合一氧化二氮结晶，这个 密闭容器的材质乃是以易导热的金属银铜合金外壁镀铁的或金属铝合金外壁
镀铁的溶液罐，向右下方倾斜的进料管与v字形管道的中间部分连接后再与
向右上方倾斜的出气管连接，三部分总共构成分解一氧化二氮的密闭容器，
v字形管道的两端分别连接冷却塔水容器的外壁，v字形管道的进料管伸出
冷却塔水容器之外最终与结晶过滤槽相连，而V字形管道的出气管伸出冷却 塔水容器之外最终与存气分离反应罐相连。在使用之前先是对工厂冷却塔水 容器进行改建，以便建成使其符合轻水和重水都分解或轻水分解而重水蒸发 之要求的温度控制装置，其温度控制在》78(TC到T《1100。C的范围内工作， 温度控制装置主要由塔外电脑程序通过控制进入冷却塔水容器内的室温液体 之流量来控制冷却塔水容器内的温度，为此要设置一个放射性同位素料面计 测量容器内液位、 一个监测容器内液体的全辐射高温计、 一个监测容器内气 体温度的传感器、容器顶部设置两路出气管道并且把两路出气管道并联，在 每个出气管道的限流阀与止回阀之间连接一个换热器并设置一个温度传感 器、在出气管道止回阀外IO厘米旁再连接一个换热器并设置一个减压阀与压 力表，容器底部设置一路出水管道，冷却塔水容器工作时不使用出水管道， 冷却塔水容器出水管道仅在冷却塔水容器内冷却水温度降到《45'C时开启， 冷却塔水容器的中部设置两路进水管道，两路进水管道分别是一个进淡水催 化剂混合液管道与一个进重水管道，并且把两路进水管道并联，在两路进水 管道各设置一个止回阀与一个限流阀并且使两种阀门前后串联，然后是把出 水管道阀门、进水管道阀门全都关闭流通后，在冷却塔水容器处于工作状态 中吋冷却塔水容器内将形成高压使气体流向容器顶部的出气管道，出气管道 的限流阀、止回阀可以使高温高压气体变成高温中压气体充入存气分离反应 罐，冷却塔水容器的进淡水催化剂混合液管道设，一个蝶形阀和一个放射性 同位素流量计以测量管内混合液流量，进重水管ii拔置一个止回阀、 一个隔 膜阀和一个放射性同位素流量计以测量管内重水流量。冷却塔水容器的顶部 设置一个超强紫外线灯，其中超强紫外线灯也可以用一碘化氤准分子激光器 所发出的254纳米波长的紫外线经过凹面透镜散射后的,源来代替。
第九大环节中由于核能发电厂不排放烟气，故有必:i把核能发电厂与其 它使用燃煤锅炉的工厂建在一起以便对其烟气进行利用，譬如水泥厂，因为 烟气中的一氧化二氮在加热温度高于500'C时能直接分解为氧和氮，而在2000 'C时二氧化硫不分解、不燃烧也不与空气形成爆炸性混合物，恁在较高温度 时分解冷却水后，就不必对氢气和氧气进行分离就能直接与未除去二氧化碳气体的烟气生成亚硫酸铵及硫酸铵，但是等离子体的超高温度不容易控制， 故容易使亚硫酸铵及硫酸铵在超高温度时直接分解，而在低温时因为所形成 的亚硫酸铵对钢铁容器有腐蚀性，所以要用镀铅金属制容器和管道输送亚硫 酸铵及硫酸铵，因此最好在核能发电厂外使气体处于低温状态时合成硫酸铵。 在第一大环节中咸水淡化厂把所分离的盐卤中的氯化锂和氯化钾的混合物熔 融并电解制得金属锂，再把金属锂制成氢氧化锂或氧化锂，再把氢氧化锂或 氧化锂与有机化合物中的有机酸反应以便生成锂的有机化合物，然后把各种 锂的有机化合物溶于重水中以便形成液态的锂的有机化合物混合溶液，譬如 肌氨酸锂或丙戊酸锂和环垸酸锂的混合溶液，在真空条件下把装有釙铍快中 子源、镭铍快中子源或镅铍中子源的铅罐沉入装有液态的锂的有机化合物混 合溶液的容器中并用绳索系住铅罐的封盖以便拉开铅罐的封盖开始辐射，因 为用中子辐射锂6可以生成氚气从而使混合溶液中含有锂6的有机化合物分
解并使锂6变成氚气逸出，而使固体的锂7的化合物形成沉淀，而氖气单质 不分解也不与锂7的有机化合物及其分解产物化合，然后用海绵状金属钯与 铂黑、钯黑、木炭三者的混合物在0。C低温时吸收氚气，从而使气体氖与液态 的流体分离，然后把吸收氚气单质后的金属钯用加热的方式在真空条件下释 放氖气，最后把分离出来的氚气用装有氧化钡干燥剂和吸氧剂的容器罐装所 制得纯氚气，至于剩下的液态的锂7的有机化合物和有机化合物的分解产物， 可以把这两种物质通入高温封闭容器中同时加热，使温度达到液态的锂7的 有机化合物的分解温度，从而生成固体的锂7的化合物与气体，再把两者分 离并分别回收可以循环利用，其中钋铍快中子源、镭铍快中子源或镅铍中子 源也可以用核反应堆中子源代替。
第十大环节所使用的核燃料球包壳暨可控核聚变减速剂碳铁硼，首先要制 备由碳硼铁金属玻璃化合金制成的中空球，把各配料元素碳、硼、铁按核聚变 减速所需的量配比好，然后通过注料管由上往下投入由两个半球组成的中空球 形模具内，中空球形模具体积和形状如同篮球。用电磁感应炉的高温使在由两 个半球组成的中空球形模具内的原料融化成熔融态，然后把中空球形模具高速 旋转，由于高速旋转将使中空球形模具产生离心力，离心力将使熔融态的原料 被甩到中空球形模具内壁上，然后通过注料管由上往下迅速注入液态氦到中空 球形模具内，经过以每秒一百万摄氏度的速率冷却后.，贴壁的玻璃化合金便形 成屮空球，由于热胀冷縮的原因将使中空球不再贴壁，最后打开由两个半球组 成的中空球形模具进行脱模，便可如剥煮鸡蛋壳般轻易制成中空球，中空球的 包壳厚度与各配料元素碳、硼、铁按核聚变减速所需的量成正比，然后要制备 核燃料球，即向由碳硼铁制成的中空球在真空状态下对中空球的外面与圆形旋 转磁极之间的空间注入氦4，然后通过注料管由上往下在包壳中空球内注入重 甲烷(Ca,)和氘化铝锂(LiAlD,)及减速剂重乙硼烷(B2D》或硼氘化锂(LiBD》， 再在磁约束条件下进行超高密度的压縮使中空球包裹的重甲烷与氖化铝锂制 成实心的核燃料球，核燃料重甲烷CD.，是由氘与碳化合而成的重烃，核燃料氘化铝锂(LiAlD4)或硼氘化锂(LiBD4)中的锂是锂同位素锂6(6Li),最后在核燃 料球包壳外面与圆环形旋转磁场磁极之外的空间注入填充物质镓荥齐可以组 成外围的镓汞齐围墙，圆环形旋转磁场磁极可以用钕铁硼永磁体来制造，圆环 形旋转磁场磁极使用数量是8根，其中单个圆环形旋转磁场磁极外形与地球仪 的支架相似。
权利要求
1.一种对工业三废进行综合利用的系统，其特征在于它是由十大环节组成，其中第一大环节是优化工厂厂址以便进行其它环节所必需的专用原料的制造以及进行咸水淡化与盐卤各成分的分离，第二大环节是烟气各成分的分离并且对各成分分别进行处理，第三大环节是利用冷却水自身的热能间接分解水及一氧化二氮从而产生合成硫酸铵的原料气体并且通过使载热气体驱动汽轮机来发电以及带走热量来实现对锅炉的冷却，第四大环节是利用液相转化法与气相接触法的联合使用以制硫酸来脱除混合气中的氧气兼固硫以及对氢气和氮气进行净制并配比，第五大环节是利用冷等离子体放电管合成氨，第六大环节是利用所合成的脲制造磷酸脲并使硫酸铵、磷酸脲与氯化钾最终制成三合一高效复混化肥，第七大环节是利用二氧化碳脱氧固碳法制造乙炔及乙腈等乙炔衍生物，第八大环节是用重水作核反应堆中的冷却水进行重水分解和回收重水并且通过使载热气体驱动汽轮机来发电以及带走热量来实现对锅炉的冷却，第九大环节是制备重氨再使其分解以富集氘并用锂制备核聚变燃料氚，第十大环节是制备含有氘和氚的核燃料及利用核燃料进行可控核聚变来发电。
2.根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统，其特 征在于所说的第一大环节中步骤一是把稻谷碾米厂与燃煤工厂建在一起， 在燃煤工厂所燃烧的煤炭层的下面150毫米处使用耐高温的金属隔网，用 金属隔网把架着100%的稻壳麸皮粉碎后形成的粉末之燃烧层与煤炭粉末燃 烧层隔开，煤炭粉末与稻壳麸皮粉碎后的粉末分开进料并分开燃烧，使燃 烧后的煤炭煤渣中很少含有稻壳麸皮的粉末燃烧后形成二氧化硅粉末，而 稻壳麸皮的粉末燃烧会形成二氧化硅粉末，最后收集燃烧所形成的二氧化 硅粉末，步骤二是把咸水淡化厂的取水管抽水口设置在海洋水下1000米处 或盐湖水下500米处，步骤三是它对盐卤和重水都使用固液分离法，技术特 征是在盐卤水加入等量的甘油与冠醚中的15-冠-5和少量的乙醇按6: 3: 1 混合的混合物并在22.5。C控温48小时，过滤15-冠-5氯化钠结晶后，升温 到290。C蒸馏余下的盐卤水以去除甘油和乙醇，然叙向余下的盐卣水加入生 石灰，在过滤氢氧化镁沉淀后，向余下的盐卤水中加入适量的碳酸钠，在 过滤碳酸钙沉淀后，再一次把盐卤水加入等量的甘油与冠醚中的15-冠-5 和少量的乙醇按6: 3: 1混合的混合物并在22.5。C控録^8小时，过滤15-冠-5氯化钠结晶后，然后向余下的盐卤水加入等量丙酮和冠醚中的二苯并 -18-冠-6按3: 1混合的混合物并降温至-9(TC控温48小时后再缓慢升温到 2°C，过滤二苯并-18-冠-6氯化钾、氯化铯结晶后升温到6(TC蒸馏余下的 盐卤水以去除丙酮，然后加入等量的乙醇与12-冠-4按5: 3混合的混合物 并缓慢降温至-IO(TC控温48小时后再缓慢升温到2°C，把过滤氯化铷结晶后余下的盐卤水用冠醚中的12-冠-4从溶液中提取锂离子，用深度冷冻设 备缓慢降温至-ll(TC控温48小时使12-冠-4氯化锂结晶后再缓慢升温到2 'C，把12-冠-4氯化锂结晶过滤出来，最后再用冷冻设备缓慢降温至3.8 i:控温48小时使重水大部分结晶后，过滤结冰的重水，然后缓慢降温到-i 'C使轻水大部分结晶后，再过滤结冰的轻水。
3. 根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统,其特 征在于所说的第二大环节是在降尘室的里面安装超声波发生器，把汞蒸气 通入装金属镓的盛液盅，两个降尘室使用换向阀连接，把两个文丘里洗涤 器分别连接两个降尘室，在两个文丘里洗涤器外面共同连接一个出气管道， 在低温甲醇水溶液罐的底部连接这个出气管道，在低温乙醇水溶液罐的底 部连接低温甲醇水溶液罐的出气管道，在低温甲醇水溶液罐的中部连接一 个管道通入前一个间壁式换热器，在低温乙醇水溶液罐的中部连接一个管 道通入后一个间壁式换热器，在前一个间壁式换热器的出口连接一个专用 液体释气室，液体释气室的顶部连接一个管道通入碳酸丙烯酯液体储气罐， 在后一个间壁式换热器的出口连接一个管道通入另一个专用液体释气室， 是在低温甲醇水溶液罐的底部连接一个管道通入液体释气室底部，把释放 了二氧化硫的高温乙醇水溶液输回低温乙醇水溶液罐，把释放了二氧化碳 的高温甲醇水溶液输回低温甲醇水溶液罐，把吸收了二氧化碳的碳酸丙烯 酯液体储气罐连接一个液体释气室，把连接碳酸丙烯酯液体储气罐的液体 释气室的顶部设置一个出气管道通入第七大环节中的脱氧固碳燃烧室的激 光器保护气储气罐，把已经释放完了二氧化硫的专用液体释气室的顶部连 接存气分离罐的底部。
4. 根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统，其特 征在于所说的第四大环节中存气分离反应罐的中上部暨距离存气分离反应 罐顶部的三分之一处设置了一个主进气管来连接冷却塔水容器的出气管 道，主进气管分别是由连接冷却塔水容器顶部的^气、氧气和水蒸气的出 气管与连接冷却塔水容器中上部的氮气、氧气和水蒸气的出气管组成，存 气分离反应罐的底部有进氨水管道，存气分离反应罐的最底部设置了一个 二氧化硫进气管道，存气分离反应罐的中下部暨距离存气分离反应罐底部 的三分之二处设置了一个出硫酸铵溶液管道，存气分离寂应罐的顶部有超 强紫外线灯，存气分离反应罐的材质是可以用内壁镀铅的不锈钢制造也可以用钛铌铱钒铬按93: 3: 2: 1: 1质量比例制成的合金来制造， 存气分离反应罐内的反应步骤及议程式她下(1) 二氧化硫在碘与水的混合液中发生反应变成硫酸与碘化氢S02 (气)+12 (固)+2H20—H2S04 (液)+2HI (气)(2) 碘化氢极易溶于水形成氢碘酸并放出大量的热量，而氢碘酸又与氨 水中的氢氧化铵变成碘化铵HI (液)+NH40H (液)一NHJ (液)+H20(3) 碘化铵极易溶于水形成溶液，其水溶液遇强光易分解并形成碘和氢 氧化铵和氢气2NH4I (液)+2H20—12 (固)+2NH40H (液)+H2 (气)(4) 在溶液中的氢氧化铵与硫酸发生反应变成硫酸铵和水2腳H (液)+H2S04 (液)—(NH4)2S04 (液)+2H20(5) 若有T《60。C时，二氧化硫溶于氨水生成的亚硫酸铵被溶液中的溶解氧氧化成硫酸铵(NH4)2S03 (液)+l/202 (液)一(NH4)2S04 (液)气相催化法反应步骤及议程式如下:'(1) 二氧化硫在催化剂存在及T^44(TC条件下被混合气中的氧气氧化成三氧化硫2S02 (气)+02 (气)一2S03 (气)(2) 三氧化硫吸收混合气中的水蒸气形成硫酸雾溶于水并放出大量的S03 (气)+H20—H2S04 (液)。
5.根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统，其特 征在于所说的第五大环节中冷等离子体放电管的外观结构是由两根石英管 以对角线交叉后呈现一个类似字母X的石英管外形，管内对角线交叉处的上面有超声波发生器，管内靠近超强紫外线灯的地方有抽风机，其中对角 线交叉处的下面用a -素铁金属制的无柄杯为第三极，无柄铁杯内盛有铁催 化剂的助催化剂并用伽玛射线辐射源钴60制成的有多个透气孔的圆形隔板为支撑物罩着助催化剂，无柄铁杯仅在外壁镀铅，石英管壁内是贴壁的膜 状阴极，膜状阴极的构造是先在管壁内镀一层银膜，再在银膜上镀一层钕 膜，然后再在钕膜上镀一层钯膜，最后在钯膜上镀一层镍膜，每一层金属 膜的厚度都是35微米，石英管壁内两端是环状的铼与钨按l: 61的质量比 例混合融化形成的合金细丝材质的电子发射极，石英管壁内另外两端各是 一个超强紫外线灯，在冷等离子体放电管的外面用固定的钕铁硼永磁体的 强醺性吸住无柄铁杯，氨气生成后与惰性气体一并通入有无水乙醇的类似U 形管酌井字形储液管，井字形储液管上面的进气口是引进氨气与惰性气体 的混合气，井字形储液管上面的出气口是排出惰性气体用的，井字形储液 管下面的进液口是引进无水乙醇用的，井字形储液管下面的出液口是排出 氨的乙醇溶液用的，冷等离子体放电管内的反应步骤及议程式如下a)利用放射性物质所放出的带电粒子和电离射线的能量使双原子气 体氮气分子分解成氮气原子N2 (气)—2N(2) 利用紫外线的能量使氙气被激发并把能量传递给氢气，从而氢气分 子分解成氢原子H2 (气)一2H(3) 在维持惰性气体辉光放电的情况下由超声波引发聚合反应使每六 个氢气原子会与两个氮原子同时碰撞产生两个氨分子6H+2N—2NH3 (气)。
6.根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统，其特 征在于所说的第七大环节中在二氧化碳脱氧固碳燃烧室底部有电炉和工业 用微波炉，二氧化碳脱氧固碳燃烧室室内底板上还有一个长方形托盘，在 二氧化碳脱氧固碳燃烧室的顶部设置有钢管，钢管的直径是9厘米，钢管 的长度是10厘米，钢管是为了方便与室外的投料管相连，投料管的用途是 为了朝燃烧室内投金属镁制巻轴，巻轴的直径是8厘米，投料管的结构是 一段完整的硅胶制胶管，胶管的直径是10厘米，胶管的长度是90厘米， 胶管的外面套有三个縮管阀，三个縮管阀各自互相的间距都是30厘米，在 燃烧室内的一侧墙上装有壁挂式数控导轨，在数控导轨上装有一个摇臂式 机器人，机器人的外观、形状为类似人的手臂是由三个大的活动关节串联 式连接，摇臂式机器人的手部结构是由五个位置类似人的手指部件组成， 处在大拇指暨第一个手指位置的部件是照明灯，处在食指暨第二个手指位 置的部件是Q突变式二氧化碳气体激光器，二氧化碳气体激光器的激光头 前面有一个可调节焦距的聚焦凸透镜，激光器所使用的保护气乃是二氧化 碳气体，处在中指暨第三个手指位置的部件是小型强力鼓风机，处在无名 指暨第四个手指位置的部件是超声波助燃器，处在小指暨第五个手指位置 的部件是机器视觉系统，机器视觉系统是由一个类似显微镜镜头的可自动 转换三个镜头的摄像机，这三个镜头分别是鱼眼!^头、微距放大镜头和长 焦镜头，这三个镜头的前面都加装有可变色的滤光片来保护摄像机感光器 件，其中微距放大镜头和长焦镜头的前面都加装有可变色的光致变色滤光 片用于阻隔金属镁燃烧时发出的强紫外线，光致变色滩^片的材质可以是 光敏玻璃，光敏玻璃的成分是含钾硼的玻璃掺入5%的溴化银和2%的氧化铜， 其中鱼眼镜头的前面加装有可变色的电致变色滤光片，电致变色滤光片的 材质可以是含钾和硼的晶质玻璃也可以是光敏玻璃，但是都在玻璃的成分 中掺入10%的钨酸锂(Li4W03)并夹有细的镍金属丝制成夹细玻璃，通过细 的镍金属丝连接光电导性聚合物制成的光电开关，光电导性聚合物由聚萘酯和聚乙烯基咔唑制成，光电开关被金属镁燃烧时发出的强光光照后可以 导电通过含有细的镍金属丝连接的夹细玻璃使无色的电致变色滤光片通电 迅速发生还原反应形成钨酸锂并变成深蓝色，机器视觉系统的计算处理工 作在二氧化碳脱氧固碳燃烧室外面的电脑中完成，摇臂式机器人的所有机 动控制操作也在燃烧室的外面的电脑中完成，摇臂式机器人的手背设置的 是一个气压传感器，摇臂式机器人的手心设置的是一个气温传感器，使用 方法是先关闭二氧化碳脱氧固碳燃烧室的闸门，然后把二氧化碳脱氧固碳 燃烧室的空气抽到室外使室内变成真空，然后再把二氧化碳气体通过通气 管和激光器所使用的保护气出气管充入二氧化碳脱氧固碳燃烧室的室内，然后把厚2毫米的金属镁板材弯曲成直径是8厘米、长度是28厘米的半实 心巻轴，再把巻轴的顶端用瞬间胶水粘系一根长度是100厘米的化纤细丝， 化纤细丝的另一端系在燃烧室外面的滑轮上，第一个縮管阀暨位置最高的 縮管阀扭到开启状态，但是把位置在中间的第二个縮管阀和位置最低的第 三个缩管阀扭到关闭状态，使巻轴从第一个縮管阀塞进胶管中去，然后把 第一个縮管阀扭到关闭状态，再把第二个縮管阀扭到开启状态，使巻轴从 上面的胶管中落到下面的胶管中，然后把胶管中的空气抽到胶管外使胶管 内变成真空，然后把位置在中间的第二个縮管阀扭到关闭状态，再把第三 个縮管阀扭到开启状态，使巻轴从上面的胶管中落到下面的二氧化碳脱氧 固碳燃烧室的室内悬吊着，然后启动摇臂式机器人的照明灯和机器视觉系 统，先用鱼眼镜头扫描室内全景，当机器视觉系统发现金属镁制巻轴在照 明灯的照射下有反光，就使用长焦镜头，并用激光器的激光头对准巻轴的 最底部反光点发射激光束并启动小型强力鼓风机，对熄火了的巻轴使用微 距放大镜头，并用激光器的激光头对准巻轴并启动小型鼓风机和超声波助 燃器，当激光束使金属镁在二氧化碳气氛中燃烧生成碳和氧化镁，启动的 小型强力鼓风机，对二氧化碳脱氧固碳燃烧室室内的底板长方形托盘上堆 积的氧化钙粉、碳粉和氧化镁粉的混合物使用在事空状态下启动二氧化碳 脱氧固碳燃烧室底部的电炉和工业用微波炉，把fe炉的导波管对准二氧 化碳脱氧固碳燃烧室室内底板方形托盘上的堆积物进行辐射并启动工业用 微波炉，碳和氧化钙在》220(TC的高温条件下形成碳化钙及氧气，用真空 泵抽出氧气并输送到储存罐，等到氧化镁在真空状态下参硅铁反应被还原 成金属镁，再把碳化钙加入等量的水生成乙炔及氢氧化钙粉，再用真空泵 抽出乙炔气体并输送到储存罐，然后收集金属镁，再把氢氧化钙粉重新放 置在燃烧室室内的后半部分底板长方形托盘上，当氢氧化钙粉在电炉和工 业用微波炉的作用下升温到》220(TC的高温时已经分解成氧化钙粉和水蒸 气，脱氧固碳燃烧室中的化学反应步骤及议程式如下(1) 在二氧化碳气氛中用激光器点火引燃金属镁，金属镁自持燃烧变成 碳和氧化镁2Mg (固)+C02 (气)—2Mg0 (固)+C (固)(2) 利用电炉及微波辐射升温到2200'C的高温条件下使碳和氧化,丐制成 碳化钙及氧气4C (固)+2CaO (固)一2CaC2 (固)+02 (气)(3) 把碳化钙加入等量的水变成乙炔及氢氧化钙CaC2 (固)+2H20—C2H2 (气)+Ca(OH)2 (固)(4) 在当燃烧使二氧化碳耗尽后脱氧固碳燃烧室形成真空，利用电炉及 微波辐射升温到220(TC的高温条件下用硅铁使氧化镁还原为金属镁3Fe (固)+Si (固)十6MgO (固)—6Mg (固)+FeO (固)+Fe203 (固) +Si02 (固)(5) 氢氧化钙在》2200'C的高温时分解成氧化钙粉和水蒸气Ca(OH)2 (固)—CaO (固)+H20 。
7.根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统，其特征 在于所说的第八大环节中冷却塔水容器的顶部有超强紫外线灯，在淡水中 添加溴化汞、溴酸钙和溴酸钡、氧化亚汞加氧化钙并且直接投入冷却塔水 容器进水管用作冷却水，冷却塔水容器内有一根连接到冷却塔水容器外部 的V字形管道，V字形管道的中间部分是一个密闭容器专门用于存入六水 合一氧化二氮结晶，V字形管道中间部分的密闭容器浸没入冷却塔水容器 内的冷却水中间，冷却塔水容器的这个密闭容器的材质乃是以金属银铜合 金外壁镀铁的或金属铝合金外壁镀铁的溶液罐，向右下方倾斜的进料管与 V字形管道的中间部分连接后再与向右上方倾斜的出气管连接，V字形管 道的两端分别连接冷却塔水容器的外壁，V字形管道的进料管伸出冷却塔 水容器之外最终与结晶过滤槽相连，而V字形管道的出气管伸出冷却塔水 容器之外最终与存气分离反应罐相连，冷却塔水容器的温度控制装置由塔 外电脑程序通过控制进入冷却塔水容器内的室温^,鉢之流量来控制冷却塔 水容器内的温度在^78(TC到T《110(TC的范围内工作， 一个放射性同位素 料面计测量容器内液位、 一个监测容器内液体的全辐射高温计、 一个监测 容器内气体温度的传感器、容器顶部设置两路出气管道許且把两路出气管 道并联，在每个出气管道的限流阀与止回阀之间连接一个换热器并设置一 个温度传感器、在出气管道止回阀外10厘米旁再连接一个换热器并设置一 个减压阀与压力表，容器底部设置一路出水管道，冷却塔水容器工作时不 使用出水管道，冷却塔水容器的中部设置两路进水管道，两路进水管道分 别是一个进淡水催化剂混合液管道与一个进重水管道，并且把两路进水管道并联，在两路进水管道各设置一个止回阀与一个限流阀并且使两种阀门 前后串联，冷却塔水容器的进淡水催化剂混合液管道设置一个蝶形阀和一 个放射性同位素流量计，进重水管道设置一个止回阀、 一个隔膜阀和一个 放射性同位素流量计，冷却塔水容器的出气管内设置可插入式金属铂控制 管，把已经冷却的重水用管道泵输回冷却塔水容器， 第八大环节中在冷却塔水容器内的化学反应 (1)氧化钙和重水形成氘氧化钙并放出热量Ca0 (固)+D20—Ca(0D)2 (液) (2)氧化亚汞在被加热到IO(TC时分解成金属汞和氧化汞 Hg20 (固)—Hg (液)+HgO (固)(3) 溴酸钙在水中被加热到46(TC时分解成溴化钙与氧气 Ca (Br03) 2 (固)一CaBr2 (液)+302 (气)(4) 溴化钙和重水在被加热到73(TC时微分解，到T》82(TC时大部分分 解形成氘氧化钙和溴化氘CaBr2 (液)+2D20—Ca(0D)2+2DBr (液)(5) 在紫外线照射及T^28(TC的沸水中溴化氖与金属汞发生反应变成溴 化汞并放出氘气2DBr (液)+Hg (液)—HgBr2 (液)+D2 (气)(6) 溴化汞和氘氧化钙在被加热到T》20(TC时发生反应变成溴化钙、氧 化荥和重水HgBr2 (液)+Ca(0D)2 (液)—CaBr2 (液)+HgO (固)+D20(7) 处在溶液中的氧化汞在被加热到T》500'C时微分解，到600'C时大 部分分解生成金属汞并放出氧气2HgO (固)—2Hg (液)+02 (气)(8) 氘气和氧气在金属铂与气体自身高温的催化下能直接化合为重水 2D2 (气)+02 (气)—2D20 、第八大环节中关于一氧化二氮的热分解反应在^相与气相之间进行，反应步骤及议程式如下(1) 气体一氧化二氮与低温溶液中的水形成六水合一氧化二氮的结晶N20 (气)+6H20=N20 6H20 (固)(2) 六水合一氧化二氮结晶先分解为一氧化二氮和水，在达到一氧化二 氮的分解温度(T^50(TC)后， 一氧化二氮分解为氮气与氧气N20 6H20 (固)—N20 (气)+6恥 2N20 (气)一2N2 (气)+02 (气)。
8.根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统，其特征在于所说的第九大环节是把含有重氨与氨的混合气体送入由多级微孔透气 膜为主要元器件组成的泵室，泵室之间又上下累加构成的气体沉降分离富 集塔的中间部分，在气体沉降分离富集塔的塔底内放置硫氰酸亚铜的干燥 粉末组成的吸氨剂，在底部的出料口收集硫氰酸亚铜与重氨生成的加成物 并加热加成物以便放出重氨，把重氨送入光分解室，光分解室为封闭的电 炉室，内置铁质的盛液盅，盛液盅下面是电炉，盛液盅上面是超强紫外线 灯，用电炉加热盛液盅内的金属汞以便使液态汞变成汞蒸气，在光分解室 内用超强紫外线灯照射汞蒸气和重氨，把氢氧化锂或氧化锂与有机化合物 中的有机酸反应以便生成锂的有机化合物，把各种锂的有机化合物溶于重 水中以便形成液态的锂的有机化合物混合溶液，在真空条件下把装有中子 源的铅罐沉入装有液态的锂的有机化合物混合溶液的容器中并用绳索系住 铅罐的封盖以便拉开铅罐的封盖开始辐射，用海绵状金属钯与铂黑、钯黑、木炭三者的混合物在o"c低温时吸收氚气，吸收氚气单质后的金属钯用加热的方式在真空条件下释放氚气，把分离出来的氚气用装有氧化钡干燥剂和 吸氧剂的容器罐装所制得纯氚气。
9.根据权利要求1所述的一种对工业三废进行综合利用的系统,其特 征在于所说的第十大环节是使用使用硼及其它元素进行可控核聚变质子减速，自持核聚变开始后除了补充核燃料氘和氚及减速剂重乙硼烷(B2De)或硼気化锂(LiBD4)之外不需要再补充铁、碳、铝及其它元素，硼及其它元素 的来源是碳硼铁金属玻璃化合金制成的包壳中空球，把各配料元素的同位 素元素碳、硼、铁按核聚变所需的量配比好，然后通过注料管由上往下投 入由两个半球组成的中空球形模具内，用电磁感应炉的高温使在由两个半 球组成的中空球形模具内的原料融化成熔融态，然后把中空球形模具高速 旋转，然后通过注料管由上往下迅速注入液态氦到中空球形模具内，贴壁 的玻璃化合金便形成包壳中空球，打开由两个半球组成的中空球形模具进 行脱模，包壳中空球的上面有一个可容注料管插入的洞，向由碳硼铁制成 的中空球在真空状态下对中空球的外面与圆形旋fl.磁极之间的空间注入氦 4，然后通过注料管由上往下在包壳中空球内注入重甲烷(CD4)和氖化铝锂 (LiAlD》及减速剂重乙硼烷(B2D6)或硼氖化锂(LiBD》，在实心核燃料球的 外面外加圆环形旋转磁场磁极的方式形成高速旋转磁场拔这个实心核燃料 球可以磁悬浮的状态高速自转，自转的轴垂直于地面，氦4气体被核燃料 球上亿摄氏度的高温加热后从圆环形旋转磁极的上方沿着宽直径管道升腾 到达冷却塔水容器并加热冷却塔水容器内的钙溴汞混合催化剂的溶液，使 水直接分解为氢气和氧气，用不断产生的氢气和氧气驱动汽轮机运转发电， 在核燃料球包壳外面与圆环形旋转磁场磁极之外的空间注入填充物质镓汞齐可以组成外围的镓汞齐围墙，圆环形旋转磁场磁极可以用钕铁硼永磁体 来制造，圆环形旋转磁场磁极使用数量是8根，单个圆环形旋转磁场磁极 外形与地球仪的支架相似。
10.根据权利要求4或5或7或8所述的一种超强紫外线灯，其特征在 于所说的超强紫外线灯内充入氙气、汞和镓按95: 3: 2质量比例制成的填 充物，而超强紫外线灯可以用一碘化氙准分子激光器所发出的254纳米紫 外线经过凹面透镜散射后的光源来代替，其中凹面透镜采用可以透过紫外 线的晶质玻璃材料制造。
全文摘要
一种对工业三废进行综合利用的系统，它主要涉及节能减排领域，特别涉及一种对工业三废的有效利用，它为了实现循环经济中要求的节能减排而对工厂使用一套对其三废进行综合利用的系统技术，它通过对核能发电厂的反应堆、燃煤发电厂的锅炉或其它类型的超临界锅炉提供一种新的冷却兼汽轮机驱动方式，进而解决温室气体及其它污染气体的工业排放问题，并且利用所收集的排放物来制造核燃料、复混化肥或饲料原料及其他化工原料，而且为了要实现资源的循环利用及能源的持续利用而创造性的把原本是三废的东西用于核能发电。它的主要特征在于它是由十大环节组成，它的有益效果是系统的运用新方法实现了节能减排，而且能使后期的生产成本降低。
文档编号B01D53/34GK101618292SQ20081019756
公开日2010年1月6日 申请日期2008年11月10日 优先权日2008年11月10日
发明者李元胜 申请人:李元胜