[发明专利]利用水的热分解生产氢气的方法

权利要求书

1．一种由水生产氢气的方法，包括：

(a)将水加热至水的离解温度，形成包含氢气和氧气的离解水反应混合物；

(b)形成该反应混合物的涡流，使该反应混合物围绕涡流管反应器内部空间的纵向轴经受离心力，这样涡流管反应器内部空间中的氢气和氧气就发生径向层化；然后

(c)优先在沿着涡流管反应器内部空间纵向轴上的隔离点从反应混合物中提取氢气。

2．一种由水生产氢气的方法，包括：

(a)将水加热至水的离解温度，形成包含氢气和氧气的离解水反应混合物；

(b)形成该反应混合物的涡流，使该反应混合物围绕涡流管反应器内部空间的纵向轴经受离心力，这样涡流管反应器内部空间中的氢气和氧气就发生径向层化；然后

(c)优先在沿着涡流管反应器圆周的纵向隔离点从涡流的圆周部分中提取氧气。

3．根据权利要求2的方法，它还包括优先在沿着涡流管反应器内部空间纵向轴的隔离点上从反应混合物中提取氢气。

4．根据权利要求1、2或3的方法，其中所述水通过聚焦在涡流管反应器上的集中太阳能辐射而加热至离解温度。

5．根据权利要求1、2、3或4的方法，其中所述水离解温度为约1800-3000℃。

6．根据权利要求1、2、3、4或5的方法，其中所述反应混合物与一种能够将水催化离解成氢气和氧气的催化剂接触。

7．根据权利要求1-6中任何一项的方法，其中所述优先提取步骤包括施加真空以提取所述气体。

8．一种涡流管反应器，包括：

(a)具有第一端面和第二端面的细长壁，所述壁和端面共同限定了一个具有纵向轴且适合容纳涡流的内部空间；

(b)第一端面上的入口孔，用于将气体以正切角度引入内部空间，引发所述气体在内部空间围绕纵向轴进行圆周运动以形成涡流；

(c)沿着纵向轴同轴位于内部空间的氢气导管，所述氢气导管在纵向隔离的点处可透过氢气。

9．一种涡流管反应器，包括：

(a)具有第一端面和第二端面的管状壁，所述壁和端面共同限定了一个具有纵向轴且适合容纳涡流的内部空间；

(b)第一端面上的入口孔，用于将气体以正切角度引入内部空间，引发所述气体在内部空间围绕纵向轴进行圆周运动以形成涡流；

(c)与圆柱壁相邻同轴位于内部空间的氧气导管，所述氧气导管在纵向隔离的点处可透过氧气。

10．根据权利要求9的涡流管反应器，它还包括一个沿着纵向轴同轴位于内部空间的氢气导管，所述氢气导管在纵向隔离的点处可透过氢气。

11．根据权利要求8、9或10的涡流管反应器，其中所述反应器由能够经受水离解温度的耐火材料制成。

12．根据权利要求11的涡流管反应器，其中所述水离解温度为约1800-3000℃。

13．根据权利要求8-12中任何一项的涡流管反应器，它还包括一种被放置与涡流接触并能够将水催化离解成氢气和氧气的催化剂。

14．根据权利要求8-13中任何一项的涡流管反应器，它还包括与所述导管流体相通的真空泵，用于在所述导管中产生比在涡流管反应器内部空间中要低的压力。

15．根据权利要求8-14中任何一项的涡流管反应器，它还包括一种将集中太阳能聚焦到涡流管反应器上的装置。