首页 > 技术动态 > 正文

铝水解制备氢氧化铝过程中氢气异常现象
2022-01-19 09:51:01   来源:冷聚变世界   评论:0 点击:

【摘要】介绍了铝水解制备氢氧化铝及产生氢气的技术和过程,通过对氢气成分、产量、热值、燃烧特点等初步观察分析发现异常现象,提出可能存在冷聚变反应。

在铝水解制备氢氧化铝过程中发现氢气异常现象的报告

作者电子邮件:693029218@qq.com  


任海峰1     姜国新2   林牧3通讯作者
1 内蒙古荣达能源科技有限公司 028000
2 华峰集团上海工程有限公司   201315
3 大连顺泰科技有限公司       116600
 
【摘要】介绍了铝水解制备氢氧化铝及产生氢气的技术和过程,通过对氢气成分、产量、热值、燃烧特点等初步观察分析发现异常现象,提出可能存在冷聚变反应。
【关键词】铝水解;氢氧化铝;氢气;氢燃料气;产量;热值;氦3;冷聚变




引言

  制备氢氧化铝的技术路线很多,其中利用金属铝水解制备的产物为氢氧化铝及氢气,在利用一种方法制备氢氧化铝过程中,发现“氢气”中含有高浓度的氦3和氢同位素;“氢气”的产量高于一般铝水解所产氢气的理论产量;“氢气”的热值高出氢气的理论值,燃烧十分剧烈且火焰颜色与纯氢气燃烧呈现的颜色有所不同;“氢气”燃烧后排放的尾气冷凝水中氘丰度降低。鉴于“氢气”的特殊性,以下称为氢燃料气。

1 制备装置和材料


  1.1 制备装置
  制备装置自行设计,主要由水槽、预热器、反应器、反应棒、过滤槽、缓冲罐、暂存罐、沉淀槽、螺旋除料器等设备组成,各个反应器间设有进水阀、排水阀、通气阀以及连接阀,透过通气管件连接,可进行连续生产。



图1  氢氧化铝制备装置

  1.2  制备材料
  (1)金属铝:市售精铝,纯度为99.996%,制成Φ4mm、H=25mm的颗粒。
  (2)水:第四系含水层地下水脱盐净化,电导率≤1μs/cm、SiO2≤0.05ppm、硬度≤0.1ppm(以CaCO3)、Fe含量0.07~0.08ppm、Ca含量≤0.05ppm、Cl含量≤0.2ppm。
  (3)反应促进剂:利用多种市售化工产品自行制备,无稀有金属等特殊材料,成本占原辅材料总成本的2%左右。

2 方法及步骤

  2.1 制备方法
一定温度下,金属铝与脱盐水在促进剂的作用下开始反应,水中氢氧分离,氧与金属铝结合形成微米级氢氧化铝,氢燃料气释出。水中氢氧化铝经沉淀槽排出系统,提纯净化成为粉体作为商品,氢燃料气经冷却、干燥、净化进入储气罐。

2.2  具体步骤

  (1)将脱盐水经预热器预热至85℃送入反应器内,将金属铝颗粒和促进剂置入反应器内,5~30 分钟后,无需任何外来热源或能量,反应器内会自动产生放热现象,水温会逐渐升高,反应器压力也会因放热效应而增加。当反应器内增温到 90℃ 时,压力达0.1MPa~0.15MPa时开始剧烈反应,强烈运动中会将水中氢氧做出分离,反应产出氢燃料气,氧与铝结合产生氢氧化铝(β-Al(OH)3)。 
  (2)反应器内层置有调温设备,在反应器内温度超过 120℃时,自动启动冷水降温系统间接降温,控制反应器内水温保持在 90℃~110℃ 范围内;反之反应器内水温低于 85℃ 时,自动开启加温系统增温至水温达 85℃ 以上。
  (3)反应过程中生成的氢氧化铝悬浮于反应器中,氢氧化铝悬浮物于水中浓度过高时,会自动排泄至沉淀槽中,经螺旋输送机送界区外干燥精制包装单元,1吨金属铝生成约1.88吨微米级氢氧化铝。


图2  氢氧化铝粉体SEM分析图像
 
  (4)反应器后设气体缓冲罐,在强烈反应运动中所释出的气体含有大量水雾,经过滤后可得到纯度98.87%的干燥氢燃料气。

异常现象

  利用上述方法制备氢氧化铝所产生的氢燃料气具有以下异常现象:
  (1)经检测在氢燃料气中检测出氢的同位素氘和氚,同时检测出氦3(3He),氦含量高达1.0%,为地表的空气中氦体积含量的2000倍左右;
  (2)氢燃料气产量为理论上化学平衡氢气产量[1]的8~12倍;
  (3)氢燃料气的热值为氢气理论热值的3.3~3.6倍;经过现场观察,氢燃料气燃烧十分剧烈,火焰中心为橙红色,火焰边缘为橙黄色,与通常氢气燃烧呈现的温和性和蓝色火苗有所不同;
 


图3  氢燃料气燃烧状况

 
  (4)氢燃料经内燃机气燃烧后排放出的尾气冷凝水氘丰度[R(D/H)]为原料水中的40%,是具有极高的医学价值的低氘水。
 

图4  氢燃料气内燃机发电系统
4 小结
 
  在最高反应温度为130℃、最高反应压力为0.3MPa,促进剂中无稀有金属,反应动力为内源性能量的条件下,铝水解反应率提高、氢燃料气热值高于纯氢气、燃烧较纯氢气剧烈且火焰颜色不同、燃烧后尾气冷凝水中氘丰度降低,特别是检出氢燃料气中出现新产物氦等 [2],上述异常现象具有冷聚变的特征,其反应机理及意义值得进一步讨论、研究。

参考文献
1.范美强,孙立贤,徐芬等.铝水反应制氢技术[J].电源技术,2007,31(7):556~558.
2.张武寿.冷聚变的范式特征—一种科学哲学的视角[J].前沿科学,2008,03:75~78.





相关热词搜索:铝水解,异常,冷聚变

上一篇:美国辉光能源公司Suncell反应器技术介绍
下一篇:最后一页

分享到: 收藏