全世界一直無法將C 與H 合成CH4,因為C 原子外層4 個電子,2 個已成對,只有2 個未成對,只能與2 個H 生成CH2,不能與4 個H 合成CH4。我原君公司的光催化能使C 原子外層成對電子變成2 個未成對電子,加上原來2 個未成對電子,C 原子能與4 個H 合成CH4。前提:C 原子需是單個的C。 &`7~vA&c
按此原理設計制造的甲烷爐,第一段10m 干餾區(qū),固體有機物中的C 與H在五六百度工況下干餾,獲得碳氫氣體(CmHn)流向第二段氧化區(qū),送入適量氧氣明火燃燒,CmHn 氣體升至~1000℃裂解為單個的C,然后光催化使C 原子外層未成對電子增至4 個形成sp3 雜化軌道與4 個H 生成甲烷。其可靠性為: )k&pp^q\
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(1)甲烷爐干餾區(qū)與現(xiàn)有技術一樣,現(xiàn)有熱解爐干餾20 多分鐘,我們也是干餾20 多分鐘。干餾產(chǎn)生CmHn 無須懷疑。 ^H+j;K{5,
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(2)干餾產(chǎn)生的CmHn 氣體已五六百度,進到氧化區(qū)明火燃燒提高至~1000℃,CmHn 肯定裂解成單個的C。例如,甲烷加熱到1000℃便裂解為碳粉。 UT[9ERS
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(3)光催化使C 原子外層成為4 個未成對電子與4 個H 合成CH4。驗證:中國科學院唐山中試基地進行了制天然氣5 萬m3/d 二年中試,原料:6 個月生 @S~'m;
活垃圾,6 個月秸稈,6 個月枝丫材,6 個月干化污泥和煤。中試結果:有光催化產(chǎn)出的合成氣甲烷>30%,加乙烷等C2+折合為甲烷計算的甲烷含量>45%。無光催化產(chǎn)出的合成氣甲烷<0.3%,與著名品牌美國德仕古氣化爐、荷蘭殼牌氣化爐、中國航天爐、晉華爐一樣。光催化使甲烷量比原來增加200 多倍。且焚燒生活垃圾、秸稈、污泥均無煙,無煙囪,無二惡英,無NOx、SO2。 }iy`Ko+B"b
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諾貝爾化學獎得主鮑林證明CH4 是sp3 雜化軌道,我國化學家唐敖慶發(fā)展了其學說,但都沒說是什么使sp3 雜化軌道得以形成。我研發(fā)團隊境外實驗室發(fā)現(xiàn):光催化可使C 原子2s 軌道的電子吸收光子能量躍遷到2pz 軌道。將紅外光射過儀器,在儀器另一端全部接收到,而向儀器注入原子級的C,儀器另一端僅接收到該紅外光的10%,同時獲得CH4。被C 原子2s 軌道電子吸收的紅外光限于一定的光譜:2s 軌道與2pz 軌道的能級差與紅外光的能量一致時,紅外光才會被2s 軌道的電子吸收,電子吸收光子后躍遷至2pz 軌道。我公司掌握了該范圍的光譜,制造的甲烷爐合成的甲烷量,比現(xiàn)有氣化爐增加200 倍,其合成氣可輕松加工為天然氣。1t 秸稈制天然氣240m3、1t 生活垃圾制天然氣80m3,天然氣單位成本比煤制天然氣降低約50%。