专利名称：应用纯氧气做助燃剂实现节能减排的新方法
技术领域：
本发明涉及一种节能减排,特别是应用纯氧气实现节能减排的新方法。
背景技术：
众所周知碳燃料燃烧过程是燃料与氧之间的氧化化学反应过程，我们称它谓“氧化燃烧过程”，氧化燃烧过程会发光发热。不论是植物秸杆、煤、气油、柴油、煤油、乙炔、煤气、天然气、石油液化气，所有一切固态、液态、气态的碳 燃料只要燃烧都离不不开氧，氧是自然界唯一的助燃剂，燃烧过程中当氧不足时燃料就会燃烧不完全，会排黑烟(排碳)、火力也不旺。几千年来人类在应用这些碳燃料进行燃烧时是使用“空气”来做助燃剂，因为空气中含有20. 95%的氧，氧在空气中的这个含量比例关系是恒定的，也就是说有空气的地方就有氧，有氧的地方燃料就可以燃烧；家庭中做饭使用的煤气、石油液化气、天然气或沼气，在燃器具的入口处都特设一个“风门”，好让空气与可燃气体混合，尽可能使碳燃料燃烧的更完全一些；汽车上的汽油发动机、轮船和坦克车上的柴油发动机、飞机上的航空煤油发动机、发电用的燃气轮机等燃料设备，都必须要有个“气化”装置，使空气与燃油之间尽量的混合氧化，提高燃油的燃烧率，提高设备的输出能量；采暖的锅炉、发电厂的蒸汽锅炉，也不管它是烧煤的还是烧油的，它都得从炉排下面通畅的进风(空气)，使空气中的氧能充分的与碳燃料之间氧化反应达到更好的燃烧效果！
到目前为止，在全世界范围内上述所有的碳燃料在燃烧过程中都是使用空气做助燃齐U，但由于空气中含氧量比较低，缺少足够的氧来与燃料之间进行化学反应，迫使碳燃料燃烧不完全就被排放掉了，越来越多的碳排放累积起来，造成地球大气层污染，大量二氧化碳进入大气层后产生了温室效应，使地球升温，碳循环失衡；自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了 25%;国际能源机构的一项调查结果表明，美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量几乎占全球总量的一半。调查表明，美国二氧化碳排放量居世界首位，年人均二氧化碳排放量约20吨，排放的二氧化碳占全球总量的23.7%。中国年人均二氧化碳排放量为2.51吨，约占全球总量的13.6%。为了保证人类的延续生存，所以世界各国联合起来签订公约，共同履行减少碳排放的责任和义务，所以各国都在寻求减少碳排放的方法。
发明内容
本发明是一种应用纯氧气做助燃剂实现节能减排的新方法，解决现有普遍存在的碳燃料在燃烧过程中燃烧不完全而产生大量碳排放的技术难题，提出一个能源革命的新观念所有以燃烧碳燃料为动力的设备全面改用“纯氧气”来替代“空气”做为助燃剂，因为空气中含氧量只有20. 95%，纯氧气含氧量在99. 5%以上是空气含氧量的4. 75倍，纯氧气与碳燃料的氧化燃烧率是空气的4. 75倍，纯氧气能使碳燃料氧化燃烧的更完全，能消除碳燃料燃烧不完全就被排放的污染后果，实现节省燃料、降低费用、减少碳排放、提高空气质量保证人体健康。本发明的技术解决方案是应用纯氧气做助燃剂实现节能减排的新方法，其特征是对参加氧化燃烧过程的“碳燃料”与“氧气”二者之间的参入数量必须确定一个控制比例，既能保证“碳燃料”完全燃烧又不浪费“氧气”，这个控制比例数是依据“碳燃料”与“氧气”之间氧化燃烧产生二氧化碳和水的化学反应方程式，将方程式平衡计算后得出参入反应的“碳燃料”与“氧气”的数量做为“氧化反应平衡比例”，每种“碳燃料”与“氧气”的“氧化反应平衡比例”数值都是永恒不变的，燃烧中不论是“碳燃料”还是“氧气”只要单方输入量超出平衡比例关系其超出部分都得不到氧化燃烧而被排放掉；“碳燃料”与“氧气”按照“氧化反应平衡比例”关系配合组成的是“氧化燃烧体”，燃烧时我们可以根据使用功能的需要，在单位时间内通过控制“氧化燃烧体”的输入数量来控制燃烧温度，输入量多时燃烧的温度就高，输入量少时燃烧温度低，输入量恒定不变燃烧温度也恒定不变；因此一台碳燃料发动机只要按其材质可承受的最高温度来计算出“氧化燃烧体”的最大容许输入量就可以实现人为控制了，但原则是“氧化燃烧体”输入数量可调可变而“氧化反应平衡比例”关系是丝毫不能改变！达到即能取得最大燃烧能量又不烧毁动力设备和节能减排的使用目的。
依据上述的方法应用“纯氧气”来替代“空气”做燃烧的助燃剂，可节省(1-1/4. 75)=79%的碳燃料,能减少了 79%的碳排放,还省钱；
应用钢瓶罐装液态氧使用起来很方便，I吨“液态氧”气化后能产生700立方米纯氧气，液态氧是常压低温储存，装在保温的真空钢瓶中即可，体积小、安全、搬运、存放、使用都方便。为了便于推广应用，对液态氧专用真空钢瓶和气化器，应该做一下规格分划形成系列产品，以适应各种不同的燃料设备、不同燃烧使用条件的要求。
具体实施例方式 实施列I :
一台使用汽油做燃料的轿车，汽油的氧化燃烧化学反应方程式是
C5H12+802=5C02+6H20 (不同型号汽油的分子式各不相同)
从上述氧化燃烧化学反应平衡方程式中可以看出
燃料汽油与助燃剂氧之间的“氧化反应平衡比例”是I :8
试验证明一辆汽车原来百公里耗油量是9升，使用车载真空罐装的液态氧经过气化器产生的纯氧气做为助燃剂，在油气混合器的控制下，纯氧气与汽油混合形成的“氧化燃烧体”是严格的按“氧化反应平衡比例”关系I :8配比的；由于纯氧做助燃剂其氧化燃烧率是空气的4. 75倍，能节省79%的燃料，所以百公里耗油量能从原来9升下降为9升X(1-79%) =1. 89升，按“氧化反应平衡比例” I 8计算，I. 89升汽油需配比纯氧气量为1. 89升X 8=15. 12升；汽油按7.5元/升计算，纯氧气按0.01元/升计算，则汽车百公里燃料消耗费为汽油I. 89升X7. 5元/升+纯氧15. 12升XO. 01元/升=14. 4元；原来百公里燃料费是9升X 7. 5元/升=67. 5元；节省了 67. 5元-14. 4元=53. I元；节省78. 6%燃料费。燃料汽油消耗量减少79%，自然汽车尾气的碳排放也就减少79%，这将远远好过欧洲排放标准；足见汽车改用纯氧气做助燃剂的节能、减排、省钱的显著特点。实施列2
目前各个大城市饭店都在使用天然气做为主要燃料，天然气的氧化燃烧化学反应方程式是 CH4+202 = C02+2H20
从上述氧化燃烧化学反应平衡方程式中可以看出燃料天然气与助燃剂氧之间的“氧化反应平衡比例”是1:2试验证明普通饭店里做一天饭菜所耗用的天然气为150立方米，使用真空罐装液态氧经过气化器转换出来的纯氧气来替代空气做助燃剂，在混合器的自动流量控制下，纯氧气与天然气组合形成的“氧化燃烧体”是严格的按“氧化反应平衡比例”关系I :2配比的；由于纯氧做助燃剂其氧化燃烧率是空气的4. 75倍，能节省79%的燃料，所以饭店里每天做饭菜耗用的天然气将下降为150m3X (I-79% )=31. 5m3，按“氧化反应平衡比例”1 2计算，需要纯氧气的用量为31. 5m3X2=63m3 ;天然气按3. 6元/m3计算，纯氧气按I. 5元/m3计算，则饭店里每天的燃料实际消耗费为:天然气31. 5m3X3. 6元/m3+纯氧63m3X I. 5元/m3=207. 9元；原来饭店里每天发生的燃料费是150m3X3. 6元/m3=540元；每天节省了 540元-207. 9元=332. I元；节省61. 5%燃料费。天然气消耗量减少79%，自然饭店每天碳排放也就减少79%，省钱又减排，一举双得。实施列3
柴油发动机(坦克发动机、船舶发动机)所用柴油的氧化燃烧化学反应方程式是C7H16+1102=7C02+8H20
从上述氧化燃烧化学反应平衡方程式中可以看出燃料柴油与助燃剂氧的氧化反应平衡比例是1:11
试验证明一台T-80坦克发动机百公里消耗柴油250升，使用车载真空罐装的液态氧经过气化器产生的纯氧气做为助燃剂，在自动油气混合器的控制下，纯氧气与柴油组合形成的“氧化燃烧体”是严格的按“氧化反应平衡比例”关系I :11配比的；由于纯氧做助燃剂其氧化燃烧率是空气的4. 75倍，能节省79%的燃料，所以T-80坦克车百公里耗油量将从原来250升下降为:250升X (1-79%)=52. 5升，按“氧化反应平衡比例”1 11计算，需要纯氧气耗用量为52. 5升X 11=577. 5升；柴油按7.3元/升计算，纯氧气按0.01元/升计算，则坦克车百公里燃料消耗费为
柴油52. 5升X7. 3元/升+氧气577. 5升X0. 01元/升=389. 05元；
原来百公里耗用250升柴油费用是250升X7. 3元/升=1825元；
节省燃料费1825元-389. 05元=1435. 95元；节省78. 7%燃料费！
T-80坦克车行驶最大距离是400公里，需要携帶氧气557. 5升X4=2230升就可以满足要求了，我们可以让它多帶I倍的氧气让坦克车能跑800公里，多帶I倍氧气是2230升X 2=4460升=4. 5立方米氧气X I. 429kg/m3=6. 43kg液态氧,就像一个家庭使用的氧气罐大小，一个IOkg的氧罐够坦克车跑1200公里。同样道理，把纯氧气应用到船舶和军舰的柴油发动机上，可以提高船舰的续航距离和行驶速度；应用到飞机的航空煤油发动机上可以提高飞机的飞行速度和飞机的续航距离，应用到炮弹或炸弹上可以提高爆炸的能量，应用到导弹上可以提高导弹的发射距离。
权利要求
1.一种应用纯氧气实现节能减排的新方法，其特征在于对参加氧化燃烧过程的“碳燃料”与“氧气” 二者之间的参入数量必须确定一个控制比例，既能保证“碳燃料”完全燃烧又不浪费“氧气”，这个控制比例数是依据“碳燃料”与“氧气”之间氧化燃烧产生二氧化碳和水的化学反应方程式，将方程式平衡计算后得出参入反应的“碳燃料”与“氧气”的数量做为“氧化反应平衡比例”，每种“碳燃料”与“氧气”的“氧化反应平衡比例”数值都是永恒不变的，燃烧中不论是“碳燃料”还是“氧气”只要单方输入量超出平衡比例关系其超出部分都得不到氧化燃烧而被排放掉；“碳燃料”与“氧气”按照“氧化反应平衡比例”关系配合组成的是“氧化燃烧体”，燃烧时我们可以根据使用功能的需要，在单位时间内通过控制“氧化燃烧体”的输入数量来控制燃烧温度，输入量多时燃烧的温度就高，输入量少时燃烧温度低，输入量恒定不变燃烧温度也恒定不变；因此一台碳燃料发动机只要按其材质可承受的最高温度来计算出“氧化燃烧体”的最大容许输入量就可以实现人为控制了，但原则是“氧化燃烧体”输入数量可调可变而“氧化反应平衡比例”关系是丝毫不能改变！达到即能取得最大燃烧能量又不烧毁动力设备和节能减排的使用目的。
全文摘要
本发明是一种应用纯氧气做助燃剂实现节能减排的新方法，解决现有普遍存在的碳燃料在燃烧过程中燃烧不完全而产生大量碳排放的技术难题，提出一个能源革命的新观念所有以燃烧碳燃料为动力的设备全面改用“纯氧气”来替代“空气”做为助燃剂，因为空气中含氧量只有20.95%，纯氧气含氧量在99.5%以上是空气含氧量的4.75倍，纯氧气与碳燃料的氧化燃烧率是空气的4.75倍，纯氧气能使碳燃料氧化燃烧的更完全，能消除碳燃料燃烧不完全就被排放的污染后果，实现节省燃料、降低费用、减少碳排放、提高空气质量保证人体健康。
文档编号F02M25/10GK102840062SQ20121037395
公开日2012年12月26日 申请日期2012年10月5日 优先权日2012年6月22日
发明者葛文宇 申请人:葛文宇