全世界一直无法将C 与H 合成CH4,因为C 原子外层4 个电子,2 个已成对,只有2 个未成对,只能与2 个H 生成CH2,不能与4 个H 合成CH4。我原君公司的光催化能使C 原子外层成对电子变成2 个未成对电子,加上原来2 个未成对电子,C 原子能与4 个H 合成CH4。前提:C 原子需是单个的C。 CFh9@Nx
按此原理设计制造的甲烷炉,第一段10m 干馏区,固体有机物中的C 与H在五六百度工况下干馏,获得碳氢气体(CmHn)流向第二段氧化区,送入适量氧气明火燃烧,CmHn 气体升至~1000℃裂解为单个的C,然后光催化使C 原子外层未成对电子增至4 个形成sp3 杂化轨道与4 个H 生成甲烷。其可靠性为: fz^j3'!\
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(1)甲烷炉干馏区与现有技术一样,现有热解炉干馏20 多分钟,我们也是干馏20 多分钟。干馏产生CmHn 无须怀疑。 i*=~mO8E
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(2)干馏产生的CmHn 气体已五六百度,进到氧化区明火燃烧提高至~1000℃,CmHn 肯定裂解成单个的C。例如,甲烷加热到1000℃便裂解为碳粉。 kY$EK]s
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(3)光催化使C 原子外层成为4 个未成对电子与4 个H 合成CH4。验证:中国科学院唐山中试基地进行了制天然气5 万m3/d 二年中试,原料:6 个月生 44}5o
活垃圾,6 个月秸秆,6 个月枝丫材,6 个月干化污泥和煤。中试结果:有光催化产出的合成气甲烷>30%,加乙烷等C2+折合为甲烷计算的甲烷含量>45%。无光催化产出的合成气甲烷<0.3%,与著名品牌美国德仕古气化炉、荷兰壳牌气化炉、中国航天炉、晋华炉一样。光催化使甲烷量比原来增加200 多倍。且焚烧生活垃圾、秸秆、污泥均无烟,无烟囱,无二恶英,无NOx、SO2。 f7a4E+}
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诺贝尔化学奖得主鲍林证明CH4 是sp3 杂化轨道,我国化学家唐敖庆发展了其学说,但都没说是什么使sp3 杂化轨道得以形成。我研发团队境外实验室发现:光催化可使C 原子2s 轨道的电子吸收光子能量跃迁到2pz 轨道。将红外光射过仪器,在仪器另一端全部接收到,而向仪器注入原子级的C,仪器另一端仅接收到该红外光的10%,同时获得CH4。被C 原子2s 轨道电子吸收的红外光限于一定的光谱:2s 轨道与2pz 轨道的能级差与红外光的能量一致时,红外光才会被2s 轨道的电子吸收,电子吸收光子后跃迁至2pz 轨道。我公司掌握了该范围的光谱,制造的甲烷炉合成的甲烷量,比现有气化炉增加200 倍,其合成气可轻松加工为天然气。1t 秸秆制天然气240m3、1t 生活垃圾制天然气80m3,天然气单位成本比煤制天然气降低约50%。