燃料气体的制造方法

文档序号:3438925阅读:207来源:国知局
专利名称:燃料气体的制造方法
技术领域
本发明主要涉及适用于由特殊的水和煤油等液体原料制造燃料气体的燃料气体的制造方法。
背景技术
一直以来已知作为燃料气体使用氢气。对于氢气,例如由煤油等和水蒸气制造的方法示于专利文献1和2。在专利文献1中,通过用脱硫器将煤油等液体原料脱硫,且将脱硫了的液体原料和水蒸气在重整器内混合,从而产生氢气。在专利文献2中,使煤油等原料烃与脱硫催化剂接触而脱硫,且在脱硫的原料烃中添加水蒸气,接着加热,使原料烃与水蒸气改性催化剂接触而生成富甲烷气体,将获得的富甲烷气体加热而使其与水蒸气改性催化剂接触,从而获得高纯度的氢。专利文献专利文献1 日本专利特开2004-319330专利文献2 日本专利特开2001-199704发明的揭示在专利文献1或专利文献2中,从煤油等液体原料脱硫硫分,在脱硫的煤油等中混合水蒸气,或混合水蒸气之后进行加热而获得氢气。在专利文献1或专利文献2中,对煤油等液体原料未脱硫而制造氢气的情况下,燃烧生成的氢气时,产生硫成分等的臭味。因此, 由煤油等燃料制造氢气的情况下,必须要具备预先对煤油等液体原料进行脱硫操作的脱硫装置。因此,由于具备脱硫装置,因此制造氢气的装置的总的成本增加。专利文献1的技术或专利文献2中,作为用于获得氢气的主要原料,大量使用煤油等燃料,因此主要原料的成本增加。本发明的目的在于提供作为主要原料大量使用特殊的水而仅使用少量的煤油等液体原料,从而以低成本制造含有氢气和氧气的燃料气体的燃料气体的制造方法。本发明的另一个目的在于提供不设置脱硫工序的情况下,能够消除燃烧时的臭味的低成本的燃料气体的制造方法。本发明的燃料气体的制造方法,其特征在于,将乳液以密闭状态容纳在容器内,且通过加热单元加热所述密闭容器内的所述乳液而在密闭容器内产生氢气和氧气;所述乳液为将特殊的水、液体原料以及植物油混合而形成的乳液,将所述特殊的水、所述液体原料以及所述植物油的重量比的合计为100%时,所述特殊的水的重量比设为99. 4%以下,所述液体原料的重量比设为0.5%以上,所述植物油的重量比设为0. 以上;所述特殊的水是最初使水通过离子交换树脂,然后使其先通过电气石和岩石中的任一方,再通过另一方而生成;所述岩石是流纹岩或花岗岩。本发明的特征在于,将前述特殊的水的重量比设为 89. 9%以下,将前述液体原料的重量比设为10%以上。本发明的特征在于,所述密闭容器中加入电气石的状态下,加热所述密闭容器内的乳液。本发明的特征在于,在所述密闭容器内加入了电气石的乳液中,加入氧化铝或二氧化硅中的至少一种的状态下,加热所述密闭容器内的乳液。本发明的特征在于,将前述液体原料选自煤油、轻油、轻油和煤油的混合物、 重油、重油和煤油的混合物、汽油、石脑油、乙醇、甲醇、苯、甲苯、二甲苯、液化石油气、液化城市煤气中的任一种。本发明的特征在于,所述液体原料为煤油或汽油或石脑油时,所述植物油为蓖麻油中混合菜籽油、葵花油以及米糠油中的至少一种而得的油。本发明的特征在于,所述液体原料为轻油、轻油和煤油的混合物、重油、重油和煤油的混合物、乙醇以及甲醇中的任一种时,所述植物油为葵花油。本发明的特征在于,所述流纹岩采用由黑曜岩、珍珠岩、松脂岩中的至少一种形成的岩石。本发明的特征在于,生成所述特殊的水时使用的电气石中混合由铝、不锈钢以及银中的至少一种构成的金属。在本发明的燃料气体的制造方法中,以特殊的水(创制水)、液体原料以及植物油生成乳液(液体乳液燃料),且通过加热该乳液而制造燃料气体(氢气和氧气)。作为生成乳液的构成要素的创制水中,其内部含有氢离子(H+)、氢(H2)、氢氧根(0H—)、活性氢、溶解氧、水合氢离子(H3O+)以及水合氢氧根离子(H3O2)。因此,通过在密闭容器内加热乳液,从而由创制水中包含的氢离子(H+)、氢(H2)、氢氧根(0H—)、活性氢、溶解氧、水合氢离子(H3O+) 以及水合氢氧根离子(H3O2O产生大量的氢气和氧气。认为通过在密闭容器内加热乳液,从而诱发大量的氢气和氧气的产生。由创制水产生大量的氢气和氧气,因此可以将作为构成乳液的水的创制水的重量比设为99. 6%以下。即,即使使得构成乳液的水(创制水)的比例接近于100 %,也可以通过在密闭容器内加热乳液而大量获得含有氢气和氧气的燃料气体。构成乳液的煤油等液体原料是有效于改善点火燃料气体时的着火性,以及提高燃料气体的燃烧温度的原料。通过将创制水设为90%以下,煤油等液体原料约设为10%以上,能够使得燃烧燃烧气体的温度变为高温。相对于100重量%的乳液,混合0. 3重量%以上的过氧化氢,且将其混合物在密闭容器内加热。由此,过氧化氢作为增加生成自创制水的氧气量的诱导剂而起到作用的同时, 还产生来自于其自身的氧气,因此可以增加包含在燃料气体中的氧气。在以往的由煤油等石油燃料制造氢气的方法中,不得不利用脱硫装置除去包含在煤油等中的硫,必须具有脱硫装置。相对于此,在本发明中,可以通过在密闭容器内加入电气石或电气石和金属的混合,消除燃烧气体燃烧时的臭味。即,在本发明中,为了消除燃烧气体燃烧时产生的臭味,能够在不配备以往所需的脱硫装置的情况下完成,可减少装置的成本。为了使大量的特殊的水和少量的煤油等液体原料乳化,通过作为植物油,在蓖麻油中混合菜籽油、葵花油或米糠油的至少一种以上的油,从而使得乳化顺利进行。另外,可以长时间(一周至1个月以上)保持乳化稳定状态。附图简要说明

图1是表示制作本发明的燃料气体的制造方法中所用特殊的水的制造装置的一例的结构图。图2是图1所示的制造装置中所用的软水生成器的剖视图。图3是图1所示的制造装置中所用的离子生成器的主要部分的剖视图。图4是表示制作本发明的燃料气体的制造方法中所用特殊的水的制造装置的另
4一例的结构图。图5是表示使用于本发明的密闭容器的结构图。符号的说明10 第一软水生成器12 第二软水生成器14 离子生成器16 岩石收纳器32 离子交换树脂46 电气石48 金属54 岩石60 容器62 盖66 喷嘴74 加热单元76 电气石78 电气石、以及氧化铝或二氧化硅的至少一种材料实施发明的方式本发明的燃料气体的制造方法主要是由特殊的水、煤油等液体原料以及植物油制造乳液,使用该乳液制造燃料气体的方法。在对本发明的燃料气体的制造方法进行说明之前,首先对本发明中所用的特殊的水(以下称为“创制水”)基于图1 图3进行说明。图1是表示创制水的制造装置的一实施例的结构图。将第一软水生成器10、第二软水生成器12、离子生成器14和岩石收纳器16 通过连接管18a、18b、18c依次串联连结。第一软水生成器10中,例如自来水等具有压力的水从水供给管20通过连接管22供给至第一软水生成器10。水供给管20与连接管22之间具备如龙头等入口用开关阀对,连接管22的途中具备止回阀26。岩石收纳器16的出口侧安装有吐出管28,吐出管观的前端或途中具备出口用开关阀30。自来水的情况下,从水供给管20所送出的水依次经过第一软水生成器10、第二软水生成器12、离子生成器14和岩石收纳器16,通过打开出口用开关阀30而从吐出管观取出。自来水以外的情况未图示,积存于水槽中的水通过泵经水供给管20导入第一软水生成器10。该情况下,泵和第一软水生成器10之间具备止回阀26。第一软水生成器10和第二软水生成器12在其内部收纳大量粒状的离子交换树脂 32,其剖视图示于图2。软水生成器10、12的主体34呈筒状,该筒状的上下端面具有水的出入口 36a、36b。在筒状的主体34的内部,稍稍离开上下的端面的位置的内壁分别具备中央开孔的遮挡构件38a、38b。在这一对遮挡构件38a、38b之间以放入于细网40的状态收纳离子交换树脂32。稍稍离开上下的出入口 36a、36b的位置的内壁具备中央开孔的遮挡构件38,这是为了将放入有离子交换树脂32的网40配置于一对遮挡构件38之间,在出入口 36a、36b附近形成空间42a、42b。此外,使水从遮挡构件38a、38b的中央的孔出入,这是为了确保水与离子交换树脂32接触。将离子交换树脂32放入网40,这是使得在为了清洗粒状的离子交换树脂32而取出时,将粒状的离子交换树脂32与网40 —起取出。第一软水生成器10和第二软水生成器12的高度设为例如为80cm,内径设为 10cm。并且,例如离子交换树脂32的收纳高度设为70cm(使上下存在空间42a、42b)。此时,离子交换树脂32的收纳高度必须是可以对水充分进行离子交换的高度。另一方面,若离子交换树脂32的收纳高度过高(例如若离子交换树脂32的收纳高度为约200cm以上), 则离子交换树脂32变成水的阻抗,通过软水生成器内部的流量减少,因此将离子交换树脂 32的收纳高度设为流量不会减少的高度。将收纳离子交换树脂32的容器分成2个,这是为了将第一软水生成器10和第二软水生成器12的高度控制在与离子生成器14和岩石收纳器16同等程度的高度,并且避免流量因通过其的水的压力损失而减少。此外,也可以将 2个软水生成器10、12并成1个,采用1个软水生成器。离子交换树脂32用于除去水中所含的Ca2+、Mg2+、!^2+等金属离子,使水成为软水, 特别是使水的硬度降低至接近0的程度。作为离子交换树脂32,例如使用将苯乙烯-二乙烯基苯的球状共聚物均勻地磺化而得的强酸性阳离子交换树脂(RzSO3Na)。该离子交换树脂32与水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子发生以下的离子交换反应。2RzS03Na+Ca2+ — (RzS03)2Ca+2Na+2RzS03Na+Mg2+ — (RzS03)2Mg+2Na+2RzS03Na+Fe2+ — (RzS03)2Fe+2Na+即,藉由通过离子交换树脂32,可除去水中所含的Ca2+、Mg2+、Fe2+等。通过使用强酸性阳离子交换树脂(RzSO3Na)作为离子交换树脂32,产生钠离子(Na2+)。离子交换树脂 32可以产生除Na+以外的离子,但较好是产生Na+。若水为自来水,则除了 Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子以外,该自来水中还含有氯,该氯不会因自来水通过离子交换树脂32而发生任何变化。一方、水(H20)力、'^才 >交換樹脂32全通易二&(二{0^、以下0{ ) t 二変化t易。H20 — Η++0Η- ... (1)H20+H+ —H30+ — (2)S卩,如⑴、⑵所示,藉由通过离子交换树脂32,由水产生氢氧根离子(0H_)和水合氢离子(H3O+)。如上所述,水为硬水的情况下,藉由通过离子交换树脂32,Ca2+、Mg2+、Fe2+等金属离子被从水中除去而形成软水。此外,藉由通过离子交换树脂32,水中产生Na+、0H_*水合氢离子(H3O+)。但是,自来水中所含的氯(Cl)直接在未离子化的状态下通过。还有,根据离子交换树脂32的种类的不同,也可能会不产生Na+。其次,所述离子生成器14的部分剖视图示于图3。离子生成器14是将多个筒44 以相同的配置上下连续地串联连结而成。各筒44的内部仅收纳粒状的电气石46,或者收纳粒状的电气石46和板状的金属48的混合物。电气石具有正电极和负电极,用于通过其正电极和负电极使水具有4 14微米的波长的电磁波,并且切断水的簇而产生水合氢离子 (H3O+)。该4 14微米的波长的电磁波所具有的能量为0. 004瓦/cm2。在这里,电气石46 可以是将电气石石材粉碎而得,也可以是使电气石、陶瓷和氧化铝(有时也含银)的重量比为约10 80 10的市售的被称为电气石颗粒的电气石混合体。该电气石颗粒所含的陶瓷起到预先分离正电极和负电极的作用。在这里,通过将电气石46相对于陶瓷以重量比10% 以上的比例混合并于800°C以上加热,可以制成通过水的搅拌在规定时间(例如直径4mm时约3个月)内消失的电气石46。电气石46通过加热增加强度,可延长磨损消失时间。通过离子交换树脂32而使水成为硬度接近0的软水,使电气石46在该软水中相互摩擦。通过硬度接近0的软水,可防止电气石46的负电极上附着镁和钙,且可防止电气石46的作为正电极和负电极的作用下降。作为所述金属48,使用铝、不锈钢、银中的至少一种金属。作为该金属48,理想的是不会在水中生锈或溶于水的金属。该金属48中,铝具有杀菌作用和抗菌作用的同时具有漂白作用,不锈钢具有杀菌作用和抗菌作用的同时具有提高洗净力的作用,银具有杀菌作用和抗菌作用。作为金属48,铜和铅因具有毒性而不能采用。此外,金等昂贵的原材料从成本的角度来看也无法采用。所述电气石46与金属48的重量比较好是10 1 1 10。 若超过此范围,则一种原材料过多,无法同时发挥两种原材料的效果。筒44呈一端开放的筒状,其底面50设有大量的孔52。在筒44的内部放入电气石46和金属48的情况下,以电气石46和金属48不会通过底面50的孔52的条件设定孔 52的大小。如图3所示,各筒44以设有大量的孔52的底面50为下侧,在该底面50上承载电气石46和金属48。并且,将各筒44的内部设定为自下方向上方流动。S卩,在各筒44 中,设定为通过底面50的大量的孔52的水自下向上喷射于电气石46和金属48。在这里, 因为自来水具有高水压,所以该具有水压的水有力地冲击筒44内的电气石46和金属48,以电气石46与金属48通过该水势在筒44内被搅拌的条件设定孔52的大小以及个数。将水喷射于电气石来搅拌电气石是为了通过该搅拌使电气石与水产生摩擦,正电极和负电极从电气石溶出至水中而切断水的簇,生成大量水合氢离子(H3O+)。作为实际的设置例,重叠4节具有内径5cm、深度为7cm的收纳容积的筒44,该筒 44内充分收纳电气石46和金属48,采用电气石46与金属48可在筒44内自由移动的量。 可以增减筒44的节数,也可以采用增大了收纳容积的1个筒44。如上所述,使电气石46与金属48分散于减小了收纳容积的多个筒44中,使这多个筒44连接,从而可以通过水势提高电气石46与金属48的搅拌效率。收纳于筒44内的电气石46溶于水中而经数月后消失, 所以使各筒44可以通过例如螺合等手段容易地脱卸,从而可容易地向各筒44内补充电气石46。还有,因为金属48不溶于水,所以不需要补充,但也可以将放入有电气石46和金属 48的筒44整体进行更换。筒44可以根据使用流量的大小来改变其收纳容积。为了增加向通过筒44的水中加入的负离子,可藉由通过电气石46相互摩擦而使正电极和负电极溶出于水中来实现。此外,为了切断水的簇,生成大量水合氢离子(H3O+), 在筒44内仅收纳电气石46即可。但是,通过使金属48与电气石46混合,可以进一步增加因它们相互接触而产生于电气石46的负离子。由于电气石46具有正电极和负电极,因此若以水搅拌电气石,则水(H2O)离解成氢离子(H+)和氢氧根离子(0H_)。H20 — Η++0Η- ... (1)进而,通过氢离子(H+)和水(H2O),生成具有表面活性作用的水合氢离子(H30+)。 该水合氢离子(H3O+)的生成量远多于由所述离子交换树脂32生成的量。H20+H+ — H30+ — (2)
该水合氢离子(H3O+)的一部分与水(H2O)结合而形成水合氢氧根离子(H3O2-)和氢离子(H+)。H30++H20 — H302-+2H+ ... (3)藉由使通过了离子交换树脂32的水通过离子生成器14,在水的内部生成水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(Η302_)、Η+和0H_。还有,通过了离子交换树脂32的氯(Cl)和通过离子交换树脂32所生成的Na+不发生反应,直接通过离子生成器14。接着,使通过了离子生成器14的水通过收纳火成岩中的大量含有二氧化硅的岩石(含有约65 76%二氧化硅的岩石)54的岩石收纳器16的内部。作为火成岩(分成火山岩和深成岩)中的含有大量二氧化硅的岩石M,作为火山岩有黑曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩,作为深成岩有花岗岩。岩石收纳器16的内部收纳这些岩石中的至少一种以上的岩石。黑曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩或花岗岩带有负电子。这些火成岩中的含有较多的二氧化硅的岩石(黑曜岩、珍珠岩和松脂岩等流纹岩或花岗岩)在原石的状态下具有-20 -240mV的氧化还原电位。但是,岩石M不包括溶于水的物质。岩石收纳器16例如为内径10cm、高80cm的筒,其内部以不会降低水的通过流量的程度的量收纳例如5mm 50mm左右大小的火成岩中的含有大量二氧化硅的岩石M。若使通过了离子生成器14的水通过该岩石收纳器16的内部,则在水中加(负电子)。其结果是,自来水中所含的氯(Cl)藉由负电子而变成氯离子。Cl+e- — Cl- ... (4)该Cl—与前述Na+作为离子呈稳定的状态。稳定的状态是指不会蒸发,长期保持离子状态。此外,前述水合氢氧根离子(H3O2-)也作为离子呈稳定的状态。藉由水通过岩石 54,与通过了离子生成器14的水相比,进一步生成水合氢离子(H3O+),且也进一步生成水合氢氧根离子(H302_)和氢离子(H+)。H20+H+ —H30+ — (2)H30++H20 — H302-+2H+ ... (3)藉由水通过岩石M,除此之外,还发生下列反应。0Η-+Η+ — H20 ... (5)2H++2e- — 2H2 ... (6)另外,若水通过岩石收纳器16,则藉由岩石M的负电子,水的氧化还原电位由 +340mV变成-20 -240mV。若使用热水代替冷水,则负的氧化还原电位更为稳定。另外, 通过了岩石M的水含有大量溶解氧和活性氢。如图1所示,水最初通过离子交换树脂,其次通过电气石46 (或电气石46和金属 48的混合物),然后通过岩石收纳器16,所得的水为特殊的水(创制水)。创制水中含有大量Na+、Cl—、H+、0H_、H2、水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H3(V)、活性氢和溶解氧。该水具有其能量为0. 004瓦/cm2的4 14微米的波长的电磁波,且具有_20 _240mV的氧化还原电位。作为采用本发明的氢的制造方法时所使用的水,使用使水依次通过离子交换树脂 32、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)、岩石M而得的创制水。图1中,使水依次通过离子交换树脂32、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)、岩石M,但也可以使水依次通过离子交换树脂32、岩石54、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)。艮口,如图4所示,可以使水依次通过第一软水生成器10、第二软水生成器12、岩石收纳器16和离子生成器14。该图4中,通过的离子交换树脂32的水接着通过岩石M。藉由该岩石M,在水的内部生成‘(负电子)。其结果是,自来水所含的氯通过负电子而变成氯离子。Cl+e- — Cl- ... (4)该Cl—与通过离子交换树脂32所生成的Na+作为离子呈稳定的状态。还有,即使是通过了离子交换树脂32的水,有时也会不含Na+。通过了离子交换树脂32的水中,如前述(1) (2)所示,存在H+、0H_和水合氢离子 (H3O+)。通过了离子交换树脂32的水然后通过岩石54,也发生以下的反应。0Η-+Η+ — H20 ... (5)H20+H+ — H30+ — (2)2H++2e- — 2H2 ... (6)该反应中,水合氢离子(H3O+)的生成量比比通过离子交换树脂32所生成的量更
^^ ο如上所述,藉由在通过离子交换树脂32后通过岩石M,水中存在原来就一直存在的Na+和0H—以及新生成的Cl—和水合氢离子(H3O+)。此外,通过了岩石M的水的氧化还原电位为-20 -240mV。若使用热水代替冷水,则负的氧化还原电位更为稳定。另外,通过了岩石M的水含有大量溶解氧和活性氢。使通过了该岩石M的水接着通过内藏电气石46和金属48的离子生成器14的内部。由此,发生下列反应。H20 — Η++0Η- ... (1)H20+H+ — H30+ — (2)该水合氢离子(H3O+)大量生成。此外,水合氢离子(H3O+)的一部分变成水合氢氧根离子(H3O2-)。H30++H20 — H302-+2H+ ... (3)其结果是,通过了电气石46与金属48的水中,水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H3O2-)、0H—和 H+增加。如图4所示,使水依次通过离子交换树脂32、岩石54、电气石46 (或电气石46和金属48的混合物)而得的水含有Na+、C1_、0H_、水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H302_)、 H+、溶解氧和活性氢,含有与图1中制成的创制水相同的成分。另外,具有能量为0.004瓦/ cm2的4 14微米的电磁波和-20 _240mV的氧化还原电位。其结果是,图4中制成的水与图1中制成的水具有相同效果。从结果来看,通过图4的装置生成的水与图1中生成的创制水在水中所含的成分方面相同,所以通过图4的装置生成的水也认为是创制水。该创制水的水质检查结果如下所示。与该创制水比较的自来水的值示于括号内。 其中,自来水中与创制水相同的值记作“相同”。亚硝酸性氮及硝酸性氮1. 8mg/l (相同), 氯离子6. 8mg/l (9. Omg/1),一般细菌:0个/ml (相同),氰离子不足0. 01mg/l (相同),汞 0. 0005mg/l (相同),有机磷不足0. lmg/1(相同),铜不足0. 01mg/l (相同),铁不足 0. 05mg/l (不足 0. 08mg/l),锰不足 0. 0lmg/1 (相同),锌不足 0. 005mg/l (不足 0. 054mg/ 1),铅不足0.01mg/l (相同),六价铬不足0. oaiig/l (相同),镉不足0. 005mg/l (相同),
9砷不足0.005mg/l (相同),氟不足0. 15mg/l (相同),钙、镁等(硬度)1. 2mg/K49. Omg/ 1),酚类不足0. 005mg/l (相同),阴离子表面活性剂不足0. 2mg/l (相同),pH值6. 9 (相同),臭气无异臭(相同),味道无异味(相同),色度2度(相同),混浊度0度(1度)。创制水具有以下列举的多个特点。(a)具有表面活性作用。创制水含有水合氢离子(H3O+)以及水合氢氧根离子(H3O2-),具有表面活性作用 (0W型乳液乳化作用)。(b)具有微弱能量(孕育光线)作用。电气石放出微弱能量G 14微米的波长的电磁波)。该微弱能量切断水的大簇, 将包在簇内的有毒气体和重金属类从水中释放至外部。(C)含有氢离子(H+)、氢气以及氢氧根离子(0H_)。(d)具有-20 _240mV的氧化还原电位。(e)含有溶解氧和活性氢。接着,对本发明所用的液体原料进行说明。作为液体原料,较好是使用煤油等石油类燃料,但是也可以使用石油类燃料以外的原料(例如,液化天然气或液化煤气等)。作为液体原料,除了煤油还可以使用轻油、轻油和煤油的混合、重油、重油和煤油的混合物、汽油、石脑油、乙醇、甲醇、苯、甲苯、二甲苯、液化石油气(LPG)、液化城市煤气(液化煤气、液化石油类气、液化天然气)等。作为本发明所使用的植物油,作为液体原料使用煤油或汽油或石脑油时,通过使用以蓖麻油为主,其中混合菜籽油或葵花油或米糠油中的至少一种而得的油,可以乳化创制水和液体原料。作为液体原料使用煤油或汽油或石脑油以外的原料(轻油、轻油和煤油的混合物、重油、重油和煤油的混合物、乙醇、甲醇、液化石油气、液化城市煤气)时,通过使用作为植物油的葵花油,从而可以乳化创制水和液体原料。如果由作为乳化剂使用了植物油的乳液生成燃料气体,则由于不产生二噁英,因此可以防止环境污染。下面,基于图5对本发明的燃料气体的制造方法进行说明。本发明的燃料气体的制造方法是,首先,将最初使水通过离子交换树脂,然后使其先通过电气石和火成岩中的富含二氧化硅的岩石中的任一方,再通过另一方而生成的特殊的水(创制水)、煤油等液体原料以及植物油混合而形成乳液。使所述创制水、所述液体原料以及所述植物油的重量比的合计为100%时,所述特殊的水的重量比设为99. 4%以下,所述液体原料的重量比设为 0. 5%以上,所述植物油的重量比设为0. 以上,混合这些重量的创制水和液体原料和植物油,从而生成乳液。将混合创制水和液体原料和植物油而生成的乳液收纳在容器60中。另外,也可以将创制水、液体原料以及植物油分别收纳于容器60内,混合搅拌,从而在容器60内生成由创制水、液体原料以及植物油形成的乳液。在容器60内加入混合创制水、液体原料以及植物油形成的乳液后、用盖62封闭容器60的上部开口部,使容器60内部处于密闭状态。盖 62上安装有喷嘴66,该喷嘴的内部形成有连接容器内部和容器外部的连接通路64,喷嘴66 的途中安装有开闭连接通路64的开闭阀68。容器60的上部安装有气压计70和温度计72, 该气压计70用于测定容器60内部的气压,该温度计72用于测定容器60内部的温度。容器60的上方的形状优选水平截面朝盖62侧逐渐变窄的圆锥形状或棱锥形状。容器60的
10底面的下方,安装有用于加热容器60内的乳液的加热单元74。另外,加热单元74的热功率不受限制,加热单元74的配置位置也不受限于底面的下方。在容器60内,例如加入1/4 1/3左右的高度的液体状态的乳液,容器60上盖上盖62,使容器60内处于密闭状态,接着,用加热单元74加热密闭容器60内的乳液。如果用加热单元74加热密闭容器60内的乳液,则乳液加热沸腾,且由加热沸腾的乳液产生由各种气体构成的燃料气体(后述),密闭容器60内的压力变高。作为加热单元74,能够达到使密闭容器60内的乳液沸腾的程度的加热温度(例如,能够达到400°C左右的加热温度)即可,不需要特别地达到1000°C左右的高温。由于由容器60内加热沸腾的乳液产生燃料气体,因此,容器60内的压力变高。各国分别规定基于加热沸腾的气体的容器60内的最大压力,因此例如密闭容器60内的压力超过规定压力的50%左右时,减少基于加热单元74的加热力度或停止加热,通过调整基于加热单元74的加热力度,使密闭容器60内的压力不会达到规定压力。通过加热单元74加热密闭容器60内的乳液,从而由乳液产生气体。作为构成乳液的大部分的创制水中,其内部含有大量的氢离子(H+)、氢(H2)、氢氧根离子(0H-)、水合氢离子(H3O+)、水合氢氧根离子(H3O2-)、以及溶解氧和活性氢。因此,通过在密闭容器60内使乳液加热沸腾,在密闭容器60内,由创制水中含有的氢离子(H+)、氢(H2)、水合氢离子(H3O+) 以及活性氢产生大量的氢气。另外,在密闭容器60内,由氢氧根(0H—)、水合氢氧根离子 (H3O2)以及溶解氧产生大量的氧气。并且,在密闭容器60内产生气化了的煤油等。S卩,认为通过本发明生成的燃料气体由氢气、氧气以及气化了的煤油等(有可能还有天然气等) 组成。另外,由实验证明了液体原料使用液化石油气或液化城市煤气(液化煤气、液化石油类气、液化天然气)时,液化石油气或液化城市煤气产生大量的氢气。密闭容器60内的压力充分增加至常压以上的状态下,如果开启开闭阀68,则由喷嘴66向外部喷射密闭容器60内的高压的燃料气体(混合有氢气、氧气以及气化了的煤油等)。如果对由喷嘴66向外部喷射的气体点火,则成为强烈的火焰而燃烧。燃料气体仅为氧气时不燃烧,以及煤油等液体原料的重量比例如为左右的少量的状态下持续燃烧,因此可知燃料气体中含有大量的氢气。另外,对煤油等液体原料的重量比,例如逐步由增加至10%或20%时,点火状态变得良好,且火焰变大。由此认为,煤油等液体原料通过加热气化,且有利于燃料气体的着火性的提高以及燃烧温度的提高。如果增加煤油等液体原料的重量比,则燃料气体的燃烧温度变高,但煤油等液体原料的重量比为10%以上时,火焰变大燃烧温度变高,因此为了进一步提高燃烧温度,较好是将煤油等液体原料的重量比设为 10%以上。如果使煤油等液体原料的重量比增加,则可以逐渐提高基于燃料气体的燃烧温度,但从经济效率方面考虑,认为不需要将煤油等液体原料的重量比设为30%以上。另外,可以在加入于密闭容器60内的乳液中添加过氧化氢(H2O2)。相对于乳液的 100重量%,混合在乳液中的过氧化氢设为0. 以上。将乳液中混合有过氧化氢的混合物添加在密闭容器内50内,通过加热单元74加热将乳液和过氧化氢混合且添加的密闭容器 60。通过在密闭容器60内添加过氧化氢且利用加热单元74加热,从而不仅由过氧化氢本身产生氧气,而且由创制水也产生大量的氧气。即,认为通过过氧化氢诱发由创制水产生大量的氧气。添加过氧化氢时增加氧气的产生量,由于增加了氧气,因此与未添加过氧化氢的情况相比,火焰的颜色从呈红色变为蓝色。即,燃料气体中含有的氧气的比例少时(氢气的比例多时),燃烧的火焰的颜色为红色,但如果氧气的比例增加,则火焰的颜色变为蓝色。另外,基于株式会社信农公害研究所的实验结果来说明通过在创制水中添加过氧化氢而产生大量的氧的情况。株式会社信农公害研究所的地址为“长野县北佐久郡立科町芦田18;35-1”,电话号码为“(^67-56-2189”,传真号码为“(^67-56-1843”。实验的题目和目的分别为“题目利用创制水等的过氧化氢的分解实验”,“目的调查创制水等对过氧化氢的分解能力”。其实验概要是以下面的(1) (5)的顺序,首先对创制水进行实验。(l)50ml 的一次性注射器中加入IOml的创制水。( 将5ml的30%的过氧化氢添加在上述注射器中。( 抽出注射器中的空气,在出口侧设置栓,使产生的氧不泄漏。(4)使出口侧向上,静置于35°C的恒温槽内。( 将M、48、72、96个小时后在注射器内产生的氧量,通过容积刻度测定。由创制水产生的氧量ml为,0小时后为0.01111,对小时后为2.0ml,48小时后为 7. aiil,72小时后为14. 8ml,96小时后为33. 5ml。接着,用自来水进行与创制水相同的实验,由自来水产生的氧量ml为,0小时后为0. Oml, 24小时后为0. Oml, 48小时后为0. Oml, 72小时后为0. 6ml,96小时后为1. 2mL·由该实验结果可知,创制水中混合过氧化氢的混合物与自来水中混合过氧化氢的混合物相比,氧的产生量非常高。该实验结果是将混合的混合物静置于恒温槽内时的结果。在这里,如本发明,通过将混合创制水和过氧化氢的混合物在密闭容器60内加热,从而由创制水和过氧化氢的混合物(与自来水和过氧化氢的混合物相比),短时间内产生大量的氧。另外,密闭容器60内的液体温度为400°C以下且容器内的压力为10气压以下时, 除了氢和氧以外,虽然与氧的产生量相比为少量,但是还会产生甲烷气体或乙烷气体。这些甲烷气体或乙烷气体为密闭容器60内的高压的燃料气体(混合有氢气和氧气和氢化了的煤油等)朝着容器60的外部由喷嘴66喷射时,有助于高压的燃料气体的燃烧。使在密闭容器60内产生自由创制水和煤油等液体原料和植物油形成的乳液的燃料气体燃烧时,有可能因煤油等液体原料气化了的气体的燃烧而产生臭味。为了消除该臭味,在本发明中,在密闭容器60内加入电气石76。如果通过加热单元74加热添加有乳液和电气石76的密闭容器60,则由于热和压力电气石46的正极和负极的电极溶出于液体状态的乳液中,基于正极和负极的电能构成乳液的创制水产生大量的活性氢。基于大量产生的活性氢,煤油等液体原料中的硫成分分解出来,燃料气体中就不含有硫成分,即使燃烧燃料气体也不产生臭味。加入电气石76时,可以混合氧化铝或二氧化硅中的至少一种材料78。 可以利用基于电气石76产生的大量的活性氢来分解硫成分,但通过在电气石76中混合氧化铝或使二氧化硅混合在电气石76,从而可以从包含在乳液中的煤油等液体原料中可靠地除去硫成分。由氧化铝或二氧化硅中的至少一种构成的材料78是有助于乳液的脱硫效果的材料。其结果,燃烧密闭容器60内中产生的燃料气体时,可以完全消除臭味。在这里,电气石46可以是将电气石石材粉碎而得的粒状物,也可以是使电气石、 陶瓷和氧化铝(有时也含银)的重量比为约10 80 10的市售的被称为电气石颗粒的电气石混合体。该电气石颗粒所含的陶瓷起到产生正电极和负电极的作用。电气石、陶瓷以及氧化铝的重量比最好约为10 1 1 10。若超过此范围,则一种原材料过多,无法同时发挥两种原材料的效果。密闭容器60内加入的电气石76、或电气石和氧化铝或二氧化硅的至少一种材料78的混合物的量,例如能够设为填满密闭容器60的底面的程度。
产业上利用的可能性在本发明的燃料气体的制造方法中,以特殊的水(创制水)、煤油等液体原料以及植物油生成乳液,且通过加热该乳液而制造含有氢气和氧气的燃料气体。并且,通过以较多的水(创制水)的重量比,即以较少的液体原料的重量比来制造燃料气体,能够以低的费用制造含有氢气和氧气的燃料气体。
权利要求
1.本发明的燃料气体的制造方法,其特征在于,将乳液以密闭状态容纳在容器内,且通过加热单元加热所述密闭容器内的所述乳液而在密闭容器内产生氢气和氧气;所述乳液为将特殊的水、液体原料以及植物油混合而形成的乳液,将所述特殊的水、所述液体原料以及所述植物油的重量比的合计为100%时,所述特殊的水的重量比设为99. 4%以下,所述液体原料的重量比设为0. 5%以上,所述植物油的重量比设为0. 以上;所述特殊的水是最初使水通过离子交换树脂,然后使其先通过电气石和岩石中的任一方,再通过另一方而生成;所述岩石是流纹岩或花岗岩。
2.如权利要求1所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,所述特殊的水的重量比设为89. 9%以下,所述液体原料的重量比设为10%以上。
3.如权利要求1或2所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,在所述密闭容器内加入电气石的状态下,加热所述密闭容器内的乳液。
4.如权利要求3所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,在密闭容器内加入了电气石的乳液中,加入氧化铝以及二氧化硅中的至少一种的状态下,加热所述密闭容器内的乳液。
5.如权利要求1至4中任一项所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,将前述液体原料选自煤油、轻油、轻油和煤油的混合物、重油、重油和煤油的混合物、汽油、石脑油、乙醇、 甲醇、苯、甲苯、二甲苯、液化石油气、液化城市煤气中的任一种。
6.如权利要求5所述的燃料气体的制造方法中,其特征在于,所述液体原料为煤油或汽油或石脑油时,所述植物油为蓖麻油中混合菜籽油、葵花油以及米糠油中的至少一种的油。
7.如权利要求5所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,所述液体原料为煤油、轻油、轻油和煤油的混合物、重油、重油和煤油的混合物、乙醇以及甲醇中的任一种时,所述植物油为葵花油。
8.如权利要求1至7中任一项所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,所述流纹岩采用由黑曜岩、珍珠岩以及松脂岩中的至少一种形成的岩石。
9.如权利要求1至7中任一项所述的燃料气体的制造方法,其特征在于,生成所述特殊的水时使用的电气石中混合由铝、不锈钢以及银中的至少一种构成的金属。
全文摘要
本发明的目的在于提供通过作为主要原料使用大量的特殊的水而仅使用少量的煤油等液体原料,从而以低成本地制造含有氢气和氧气的燃料气体的燃料气体的制造方法。将特殊的水、液体原料以及植物油混合而形成乳液,所述特殊的水是最初使水通过离子交换树脂,然后使其先通过电气石和火成岩中的富含二氧化硅的岩石中的任一方,再通过另一方而生成。构成乳液的所述特殊的水、所述液体原料以及所述植物油的重量比的合计为100%时,所述特殊的水的重量比设为99.4%以下,所述液体原料的重量比设为0.5%以上,所述植物油的重量比设为0.1%以上。将所生成的乳液以密闭状态容纳在容器内,且通过加热单元加热密闭容器内的所述乳液,由此能够在密闭容器内大量产生由氢气和氧气形成的燃料气体。
文档编号C01B13/02GK102272038SQ20098015431
公开日2011年12月7日 申请日期2009年12月25日 优先权日2009年1月8日
发明者深井利春 申请人:深井利春
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