一种天然气、氢氧气混合燃烧系统技术方案

本发明专利技术公开了一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，属于混合燃烧技术领域，用于解决现有技术中的氢氧气单独作为燃料存在安全隐患和氢氧气的水分含量高，气体干燥操作繁琐的技术问题，包括燃烧器、天然气总管和氢氧气发生器，天然气总管的一侧外部固接有与燃烧器相连通的天然气支管一和一端安装有储气罐的天然气支管二，氢氧气发生器的输出端固定安装有连接管一，且连接管二的一侧外部安装有空气管；本发明专利技术是通过将天然气与氢氧气混合并优化燃烧系统，有效的提高燃烧效率和燃烧安全性，并通过对干燥器的组成结构进行优化，能够持续的将气体中的水分连续去除，简化气体干燥操作。简化气体干燥操作。简化气体干燥操作。

【技术实现步骤摘要】
一种天然气、氢氧气混合燃烧系统


[0001]本专利技术涉及混合燃烧
，具体涉及一种天然气、氢氧气混合燃烧系统。

技术介绍

[0002]传统的能源系统主要依赖于化石燃料，如石油和天然气，而随着环境保护意识的提高和可再生能源的发展，寻找更清洁、高效的能源替代方案变得越来越重要，氢氧气是一种具有高热值的混合气体，由氢氧气发生器以水为原料，通过电解等加工制备成具有特定比例的氢气和氧气混合气体，氢氧气燃烧产生的能量密度高，燃烧后只产生水蒸气，无有害气体排放，因此被视为一种环保、清洁的燃料；
[0003]现有技术中由于氢氧气具有极高的燃烧速度和爆炸性，单独作为燃料存在安全隐患，氢氧气是由氢氧气发生器以水为原料制备而成的气体，其水分含量较高，若不经过干燥直接的与天然气进行混合使用，气体中的水蒸气的存在会改变气体的燃烧特性，可能导致不稳定的燃烧过程，影响燃烧系统的可靠性和效率，并且水蒸气在高温作用下，可与燃烧系统中的金属部件相互作用，导致腐蚀和损坏，降低系统的寿命和可靠性，现有技术中的对气体中水分进行干燥多是通过干燥剂吸收气体中的水分，这种设备在使用一段时间之后需要更换干燥剂，操作繁琐。
[0004]针对此方面的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，用于解决现有技术中的氢氧气具有极高的燃烧速度和爆炸性，单独作为燃料存在安全隐患，氢氧气的水分含量高，水蒸气的存在会改变气体的燃烧特性，可能导致不稳定的燃烧过程，影响燃烧系统的可靠性和效率和现有的气体干燥操作繁琐的技术问题。
[0006]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，包括燃烧器、天然气总管和氢氧气发生器，所述天然气总管的一侧外部固接有与燃烧器相连通的天然气支管一和一端安装有储气罐的天然气支管二，所述氢氧气发生器的输出端固定安装有连接管一，且连接管二的一侧外部安装有空气管，所述连接管一的另一端安装有干燥器，所述干燥器的输出端通过连接管二与储气罐相连通，所述储气罐的输出端通过混合气管与燃烧器相连通。
[0007]进一步的，所述干燥器包括壳体和安装在壳体内部的换热器，所述壳体的内侧中心转动安装有沿其长度方向设置的横轴，所述横轴上安装有多个透气膜，且横轴靠近连接管一的一端安装有扇叶，所述壳体的底部安装有集水箱，所述壳体的底部开设有多个与集水箱相连通的连通槽。
[0008]进一步的，所述壳体的内侧开设有多个环形槽，多个所述环形槽的内侧均滑动安装有安装环，多个所述安装环的内壁均固接有多根连接杆，多个所述连接杆的另一端均与横轴的外壁固接，多个所述透气膜分别安装在多个安装环的内圈，且多个所述透气膜均具
有朝向连接管一凸出的锥形面。
[0009]进一步的，所述透气膜由以下步骤制备而成：
[0010]S1、将三乙氧基硅烷、乙醇和纯化水加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55
‑
60℃，向三口烧瓶中缓慢滴加氨水，滴加完毕，保温反应1
‑
2h，向三口烧瓶中加入三乙氧基
‑
1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基硅烷溶液，保温搅拌3
‑
5h，得到浸渍液；
[0011]S2、将聚偏氟乙烯中空纤维膜放置到浸渍液中，浸渍液将聚偏氟乙烯中空纤维膜完全浸没，室温下浸渍15
‑
20min，将聚偏氟乙烯中空纤维膜从浸渍液中捞出，沥干至无液体滴落，将其转移到温度为65
‑
75℃的烘箱中，真空干燥至恒重，得到改性纤维膜；
[0012]S3、将乙醇、四乙氧基硅烷、纯化水、改性填料加入到三口烧瓶中搅拌，室温下向三口烧瓶中缓慢加入氨水，反应3
‑
5h，过滤，滤饼均匀的铺放在两层改性纤维膜之间，将其转移到热压机中，热压处理，得到透气膜。
[0013]进一步的，步骤S1中三乙氧基
‑
1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基硅烷溶液由三乙氧基
‑
1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基硅烷和乙醇按照用量比1g:10mL混合均匀后组成，所述三乙氧基硅烷、乙醇、纯化水、氨水和三乙氧基
‑
1H,1H,2H,2H
‑
全氟癸基硅烷溶液的用量比为7g:21mL:6mL:1g:5g。
[0014]进一步的，步骤S3中乙醇、四乙氧基硅烷、纯化水、改性填料、氨水的用量比为9mL:3g:2mL:5g:0.5mL。
[0015]进一步的，步骤S3中改性填料的制备方法为：将绢云母、滑石粉和纯化水加入到剪切乳化机中剪切搅拌，剪切乳化机温度升高至70
‑
80℃，向三口烧瓶中加入苯丙乳液和石蜡，保温搅拌3
‑
5h，后处理得到改性填料。
[0016]进一步的，所述绢云母、滑石粉、纯化水、苯丙乳液和石蜡的用量比为3g:2g：20mL：4mL：3g，所述苯丙乳液的固体含量为46％，所述后处理操作包括：反应完成之后，停止搅拌，三口烧瓶温度降低至室温，撇去上层悬浮物，抽滤，滤饼用纯化水洗涤至无漂浮物产生，将滤饼转移到温度为50
‑
55℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，得到改性填料。
[0017]进一步的，所述热压机设置压力为0.9
‑
1.3MPa，温度为45
‑
50℃，热压时间为30
‑
50min，热压完成之后，热压机温度降低至室温，得到透气膜粗品，将透气膜粗品依次用纯化水洗涤至中性之后，放置到无水乙醇浸泡、超声6
‑
8h，将其从无水乙醇中捞出，转移到温度为50
‑
55℃的干燥箱中，真空干燥至恒重，剪切，得到透气膜。
[0018]本专利技术具备下述有益效果：
[0019]1、本专利技术提供的一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，通过天然气总管、天然气支管一、天然气支管二、氢氧气发生器、连接管一、空气管相互配合，能够将氢氧气发生器制备出的氢氧气与空气混合后，再与天然气在储气罐中混合，进入到燃烧器中进行混合燃烧，氢氧混合气本身含有33％纯氧，在炉膛中形成富氧条件，改变炉膛内的燃烧环境，从而提高燃烧效率，氢氧气的热值和火焰温度远远高于天然气，能够为提高热量产生量，进而降低生产成本；通过控制安装在天然气支管二、连接管一与空气管上的控制阀门，能够利用空气和天然气的压力，将干燥器和储气罐内多余的氢氧气吹入燃烧器中进行燃烧，保证燃烧器的安全性。
[0020]2、本专利技术提供的一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，通过壳体、换热器、横轴、安装环、连接杆、透气膜、扇叶相互配合，能够将进入到壳体内侧的空气和氢氧气的温度快速降
低，有助于气体中水蒸气冷凝成液体，经过多个透气膜依次的进行分离，将空气与液体水进行分离，降低气体的含水量，在空气与氢氧气进入都壳体内侧的同时，混合气体驱动扇叶转动，经过横轴传动，带动多个本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，包括燃烧器(1000)、天然气总管(100)和氢氧气发生器(200)，其特征在于，所述天然气总管(100)的一侧外部固接有与燃烧器(1000)相连通的天然气支管一(101)和一端安装有储气罐(400)的天然气支管二(102)，所述氢氧气发生器(200)的输出端固定安装有连接管一(201)，且连接管二(202)的一侧外部安装有空气管(203)，所述连接管一(201)的另一端安装有干燥器(300)，所述干燥器(300)的输出端通过连接管二(202)与储气罐(400)相连通，所述储气罐(400)的输出端通过混合气管(401)与燃烧器(1000)相连通。2.根据权利要求1所述的一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，其特征在于，所述干燥器(300)包括壳体(301)和安装在壳体(301)内部的换热器，所述壳体(301)的内侧中心转动安装有沿其长度方向设置的横轴(302)，所述横轴(302)上安装有多个透气膜(305)，且横轴(302)靠近连接管一(201)的一端安装有扇叶(306)，所述壳体(301)的底部安装有集水箱(308)，所述壳体(301)的底部开设有多个与集水箱(308)相连通的连通槽(307)。3.根据权利要求2所述的一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，其特征在于，所述壳体(301)的内侧开设有多个环形槽，多个所述环形槽的内侧均滑动安装有安装环(303)，多个所述安装环(303)的内壁均固接有多根连接杆(304)，多个所述连接杆(304)的另一端均与横轴(302)的外壁固接，多个所述透气膜(305)分别安装在多个安装环(303)的内圈，且多个所述透气膜(305)均具有朝向连接管一(201)凸出的锥形面。4.根据权利要求2所述的一种天然气、氢氧气混合燃烧系统，其特征在于，所述透气膜(305)由以下步骤制备而成：S1、将三乙氧基硅烷、乙醇和纯化水加入到三口烧瓶中搅拌，三口烧瓶温度升高至55
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60℃，向三口烧瓶中缓慢滴加氨水，滴加完毕，保温反应1
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2h，向三口烧瓶中加入三乙氧基
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1H,1H,2H,2H
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全氟癸基硅烷溶液，保温搅拌3
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5h，得到浸渍液；S2、将聚偏氟乙烯中空纤维膜放置到浸渍液中，浸渍液将聚偏氟乙烯中空纤维膜完全浸没，室温下浸渍15
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20min，将聚偏氟乙烯中空纤维膜从浸渍液中捞出，沥干至无液体滴落，将其转移到温度为65
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75℃的烘箱中，真空干燥至恒重，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王武钧，史伟伟，朱新山，
申请(专利权)人：安徽华铂再生资源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：