[发明专利]利用海水制备低氘氚水的系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于健康饮用水制备技术领域，涉及一种水制备系统，尤其涉及一种健康水制备系统；同时，本发明还涉及一种利用海水制备低氘氚水的系统。

背景技术

氕、氘、氚是氢三种同位素；H氕原子核内有1个质子，无中子，丰度为99.98％；氘D(又称重氢)，原子核内有1个质子，1个中子，丰度0.016％；氚T(又称超重氢)，原子核内有1个质子，2个中子，丰度0.004。

然而，有研究发现，随着时间的沉淀，太阳辐射的能量在地球上部分以氘、氚的形式存在于水中，因此，如今水中氘、氚的含量高于以往，并处于增长态势。

氘(deuterium)为氢的一种稳定形态的放射性同位素，也被称为重氢，元素符号一般为D或2H。原子核中有一个质子和一个中子，氢中有0.016％的氘。在大自然的含量约为一般氢的7000分之一，用于热核反应，聚变时放出β射线后形成质量数为3的氦；氘被称为“未来的天然燃料”。

氚(tritium)元素符号为T或3H。原子核中有一个质子和两个中子。并带有放射性，会发生β衰变，其半衰期为12.43年。由于氚的β衰变只会放出高速移动的电子，不会穿透人体，因此只有大量吸入氚才会对人体有害。在地球的自然界中，相比一般的氢气，氚的含量极少。氚的产生是当宇宙射线所带的高能量中子撞击氘核，其氘核与中子结合为氚核。氚与氘一样，都是制造氢弹的原料。自然界中存在极微，从核反应制得，主要用于热核反应。

由此可见，水中存在的氘、氚具有放射性，在一定程度上影响人们的健康；重水(超重水)含量越高，对细胞周期影响越大，会缩短细胞的生命周期；重水有毒，水中重水的含量如果超过一定值，可以致命。然而，如今还没有解除水中氘、氚的方法；更没有出现体积小、适用于家用的水制备设备。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的水制备设备，以便克服现有水处理方式的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种利用海水制备低氘氚水的系统，可制备不含氘氚的轻水，提升人们的生活品质。

此外，本发明还提供一种利用海水制备低氘氚水的方法，可制备不含氘氚的轻水，提升人们的生活品质。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种利用海水制备低氘氚水的系统，所述系统包括：海水抽取设备、海水提纯装置、制氢设备、氢气发电装置、氧气输送设备、水生成设备；

所述海水抽取设备的抽水端设置于海面以下，将海水抽取出来，由海水提纯装置提纯；所述海水提纯装置先将抽取的海水过滤，而后去除设定的有害物质及盐分，经提纯后的海水输送至制氢设备，作为制氢设备的部分原料；

所述制氢设备包括固态氢气储存容器、快速启动装置、液体储存容器、换热器、气化室、重整室；膜分离装置设置于分离室内，分离室设置于重整室的上部；

液体储存容器中储存有液态的甲醇和水；通过固态氢气储存容器中储存固态氢气或/和快速启动装置为制氢设备提供启动能源；所述固态氢气储存容器中储存固态氢气，当制氢设备启动时，通过气化模块将固态氢气转换为气态氢气，气态氢气为氢气发电装置发电，作为制氢设备的启动电源；

所述快速启动装置包括第一启动装置、第二启动装置；所述第一启动装置包括第一加热机构、第一气化管路，第一气化管路的内径为1～2mm，第一气化管路紧密地缠绕于第一加热机构上；所述第一气化管路的一端连接液体储存容器，通过原料输送装置将甲醇送入第一气化管路中；第一气化管路的另一端输出被气化的甲醇，而后通过点火机构点火燃烧；或者，第一气化管路的另一端输出被气化的甲醇，且输出的甲醇温度达到自燃点，甲醇从第一气化管路输出后直接自燃；所述第二启动装置包括第二气化管路，第二气化管路的主体设置于所述重整室内，第一气化管路或/和第二气化管路输出的甲醇为重整室加热的同时加热第二气化管路，将第二气化管路中的甲醇气化；所述重整室内壁设有加热管路，加热管路内放有催化剂；所述快速启动装置通过加热所述加热管路为重整室加热；

所述液体储存容器中的甲醇和水通过原料输送装置输送至换热器换热，换热后进入气化室气化；所述原料输送装置提供动力，将液体储存容器中的原料输送至制氢设备；所述原料输送装置向原料提供1.1～5MPa的压强，使得制氢设备制得的氢气具有足够的压强；

气化后的甲醇蒸气及水蒸气进入重整室，重整室内设有催化剂，重整室下部及中部温度为350℃～409℃；所述重整室上部的温度为400℃～570℃；重整室与分离室通过连接管路连接；所述分离室内的温度设定为400℃～570℃；