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2024.8.8
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节能与减排方法简介
当今,燃料浪费严重。浪费有种种原因,其中之一是化石燃料燃烧不完全。从文献《发动机排放污染物的生成机理和影响因素》的论述中,可以得到证明。参见如下网址:http://www.doc88.com/p-74659666823.html
众所周知,化石燃料将要枯竭了;为节省燃料,不从燃烧的根本原理上解决问题,必将加速能源枯竭之日的到来。
在上述文献中,说明了化石燃料燃烧不完全的汽车尾气中排放的主要污染物是CO(一氧化碳)、HC(碳氢化合物)、NOX(氮的多种氧化物)和微粒。上述排放物污染大气,损害人类健康。为了减排,也要从燃烧的根本原理上解决问题。
● 什么是燃烧的根本原理呢?
那就是“零氧平衡原理1”,或者说是完全的氧化还原反应原理。 在燃烧过程中,要有空气中的氧气(氧化剂)和燃油、煤炭等(可燃剂);为了充分燃烧要提供适量的氧。(注1:在论述炸药原理的文献中。)
氧既不要多,又不要少;氧多了,不是生成氮气,而是生成氮的多种氧化物(NOX 有毒);氧少了,生成的是一氧化碳(CO 有毒、 可燃)。简而言之,燃烧之后,氧既没有剩余,又不缺少,这就是所谓的零氧平衡原理。
● 怎么保证燃烧过程中的氧既不多,又不少呢?
很简单:利用零氧平衡原理的计算公式,根据氧化剂和可燃剂的氧平衡值,计算氧化剂和可燃剂的配比;按配比燃烧就可以保证氧既不多,又不少。
燃料都完全燃烧了,可以达到节省燃料的目的,又取得了减排污染物的效果。
● 零氧平衡原理容易实现吗?
当然,在炸药和火箭燃料领域,普遍应用的就是零氧平衡原理。例如火箭燃料:因为,水是氢二,氧一(H2O);所以火箭燃料,用两份液氢,一份液氧;两者燃烧生成水(H2O)――这是众所周知的事实。无论火箭燃料有多少种,其配比都是符合零氧平衡原理的;炸药的配比基本上也是如此,只是根据情况稍有差比而已。
● 用地球上最丰富的物质,简介零氧平衡原理的应用:
地球上有大量的空气和水,专家利用空气和水就可以生产出大量的硝酸铵(NH4NO3 ),硝酸铵只含有氮、氢和氧,没有碳(C)――请跟踪燃烧后,氮、氢和氧的去向;
地球上还储藏大量的铝土矿,从中可以提炼出大量的铝(Al)――关注燃烧后,铝氧化物的妙用。
● 燃烧后,氮、氢、氧和铝的去向:
当硝酸铵(NH4NO3)和铝(Al)完全燃烧时,也就是氧化剂和可燃剂进行完全的氧化还原反应时,因为上述两种燃料中没有碳(C),所以它们完全燃烧的生成物只能是氮气(N2)、水(H2O)和三氧化二铝(Al2O3),而没有二氧化碳(CO2),这就是碳的零排放。
● 碳的零排放的诀窍――选用不含碳的可燃剂。
然而,当选用其他含碳的可燃剂时,由于符合零氧平衡原理,亦将保证碳的排放量很低――这就实现了碳的低排放。
● 碳低排放的诀窍:
诀窍1:其诀窍在于零氧平衡原理公式的反比定律――含碳量越大的可燃剂的氧平衡值的绝对值越大,计算结果是可燃剂的用量越少,当然碳排放量就少了。
诀窍2:请想想看,谁会特意去选含碳量大的可燃剂呢――选含碳量最低的可燃剂。
●铝氧化物的妙用:众所周知,三氧化二铝在酸性介质中显碱性,这种特性不是正可以 中和 多年来被酸雨侵蚀的大地和海洋中的酸性吗。
● 氧化剂和可燃剂都用多少呢?
以硝酸铵和铝为例说明如下:
用零氧平衡原理的公式计算硝酸铵和铝的配比,结果如下:
NH4NO3 : Al = 81.651 % : 18.349 %
由上可见,两个百分比的数值相加(81.651+18.349)为100,说明计算正确。(注:请翻一翻有关炸药的书,一切就迎刃而解了。)
● 在化学领域,氧化剂和可燃剂有许多种;可以根据科技水平及其经济性,择优先后应用;当能源枯竭了,沥青都将是可以利用的可燃剂啊。
为了实现上述要求,实在需要来一次能源革命,以推广、实施零氧平衡原理。为此,需要研制新的发动机及其传输系统的软硬件;需要生产相应的燃料;设置双燃料供应站;制定相应的规定和规程;为了安全,氧化剂和可燃剂 必须 分别储存在各自的储存罐内;为此,要根据燃料的配比,研制大小不一的储存罐;还有没有想到的方方面面,……。
为实现上述种种要求,必然需要投入大量的人力、物力和财力。想想看,如此轰轰烈烈的搞起能源革命来,还有高失业率?金融危机?经济危机?燃料节省了,必将推迟能源枯竭到来的时间;碳排放降低了,以至于碳零排放实现了,大气污染、温室效应、大旱与大涝等灾害亦必将推迟,或者减弱了。将地球村治理好,最便宜;就不必逃到其他星球去啦。一万年太久,只争朝夕!