CN105258385A - 冷热机及其应用 - Google Patents

Abstract

冷热机及其应用是热工学领域的最新发明，有53个项目，分为四大类：一、新式制冷，使制冷能耗低，可制造大量节电的空调、冰箱、制冷机；可使工厂CO₂零排放；较有效地解决气候变暖危机；二、新式发动机，使小汽车成本低并节油，提高所有交通工具载重量，汽车飞机合一机，客机垂直起降，空天飞机等，使海陆空交通有大的进步；三、新式能源技术，塔式钠冷慢中子增殖反应堆，氘-氚对撞核聚变，有害气体零排放的节能火力发电站，水蒸气电解制氢氧，天然气工人制造等技术，较有效地解决人类的能源危机；四、低能耗技术，使钢铁、化肥、水泥等主要产品成本大减；饭粥合一锅将是人类最佳的煮饭炊具。上述发明如成功，将推翻卡诺定理和热力学第二定律。

Description

冷热机及其应用

本方案将热工学各机器改进，换代后统称为冷热机，它符合热力学第一定律，不符合热力学第二定律和卡诺定理，必将赢得全人类的肯定。它不仅节能，而且工厂CO₂零排放，将防止气候变暖，氘-氚对撞核聚变必将成功，防止能源危机将作出重大贡献。本方案分二部分：一、冷热机及其应用第一方案；二、冷热机及其应用第二方案。

(一)冷热机及其应用第一方案。

一、新式的制冷机及其应用。

本制冷机为扩散吸收式制冷机，杜绝一切有毒物质作工质，氨是不可使用的工质。本制冷液体的汽化不是降低压力进行的，而是扩散剂进入制冷液的汽化室，制冷剂因扩散进入而分压减少，相当于减压蒸发而制冷，吸收剂吸收制冷剂而把扩散剂分离出去，吸收经加热把制冷剂从吸收剂中解吸出来经冷却制冷剂从气体冷凝成液体，如此循环。

本制冷机有四种类型：(一)R134a制冷机。R134a做制冷剂，水做吸收剂，氢作扩散剂，***压力采用R134a的临界压力3.94MPa，实际采用4.0MPa，R134a的临界温度106℃；(二)二甲醚制冷机。二甲醚作制冷剂，水作吸收剂，氢作扩散剂，***压力采用二甲醚的临界压力5.32MPa，实际采用5.5MPa，二甲醚临界温度128.8℃；(三)CO₂制冷机。CO₂作制冷剂，水作吸收剂，空气作扩散剂，***压力采用CO₂的临界压力7.372MPa，实际采用7.5MPa，CO₂临界温度31.1℃；(四)甲烷深冷制冷机。甲烷为制冷剂，乙醇为吸收剂，氢为扩散剂，***压力系用甲烷的临界压力4.638MPa，实际操作为5MPa，甲烷临界温度为-82.5℃，上述制冷机的实际应用如下：

1、R134a制冷，空调、冰箱、开水三合机。

图1R134a制冷，空调、冰箱、开水三合机示意图：1-开水贮罐；2-电加热器；3-浮子室；4-水冷器；5-R134a贮罐；6-氢贮罐；7-制冷室；8-大流量电磁阀；9-小流量电磁阀；10-气液分离器；11-开水发生器；12-吸收塔；13-温控电磁阀；14-锅炉；15-电磁炉；16-溢流管；17-蛇管；18-冷气单向阀；19-暖气单向阀；20-热交换器；21-锅炉；22-电磁炉；23-阀；24-风扇；25-电磁炉；26-双门隔板。

本样机可由现在的冰箱改造而成，即现有冰箱增高二分之一；左右两边增宽冰箱的二分之一，暖气机部可拆运到家后组装，顶部的开水罐亦到时组装。这是双门冰箱，上部为冷冻室，下部为冷藏室，背面隔着一块铁板，铁板之后则是冷气制冷室，制冷气时，电风扇开，26单向电磁阀开，风进入铁板之间蛇管处，吸收冷量后，由18单向阀开，把冷气送入卧室。

当设备按图装好后，进行***抽真空，然后通上自来水，当水装满后，浮子顶起停止进水。氢贮罐压力为4MP，25电磁阀开，让氢充满***空间，压力降为3MP之多，；制冷开机让9电磁阀开，液体R134a流入7制冷室，在氢扩散之下，液体R134a蒸发气化制冷，比重较重的R134a沿蛇管下降，铁板之前的冷冻室获得低温；下门的冷藏室亦获得冷量。铁板之内的空气由24风扇扇入，获得冷量成冷气，由18单向阀电磁阀开，送入卧室。制冷剂R134a和扩散剂氢沿蛇管下降，最后进入12吸收塔，通过水层，被吸收，氢不被吸收而上升，进入氢贮罐。12吸收塔水层增高是，由16溢流管流入14锅炉中由15电磁炉加热；加热温度150℃，热水被管间的冷水冷却，冷水进入吸收塔的喷头喷出，用于吸收R134a10气液分离器中的气体R134a，进入4水冷器，在汽水的冷却下成为液体，进入5R134a贮罐。当自来水进入4水汽器，在冷水的冷却下，成为11开水发生生成开水，当温度达100℃时，13温控电磁阀开，把开水输入1开水贮罐中；此时4水冷器水往下降，浮子下降，使自来水自动进入水冷器。

冬天的时候，开动暖气开关，25单向电磁阀开，22电磁炉开，把锅炉的水加热至100℃，蒸汽沿列管上升，把管间的空气加热70℃，通过19单向电磁阀开，把暖气送入卧室。

2、二甲醚制冷，空调、冰箱、开水三合机，和上述R134a制冷，空调、冰箱、开水三合机的原理一致，不再重述。

3、CO₂制冷，中央空调、开水两合机。

图2CO₂制冷，中央空调、开水两合机示意图：1-开水贮罐；2-电加热器；3-浮子室；4-CO₂冷凝器；5-CO₂贮罐；6-空气贮罐；7-制冷室；8-电磁阀；9-喷射泵；10-气液分离器；11-开水发生器；12-吸收塔；13-温控电磁阀；14-锅炉；15-电磁炉；16-溢流管；17-冷交换器；18-冷气单向阀；19-暖气单向阀；20-热交换器；21-锅炉；22-电磁炉；23-水冷器；24-填料；25-鼓风机；CO₂制冷量很大，适用于中央空调制冷。CO₂制冷中央空调、开水两合机适用于医院、超市等大单位的空调。设备按图2安装，然后***抽真空，注入自来水。6空气贮罐压力7.5MP，首先充入***，6空气贮罐压力降为6MP，当制冷时，8电磁阀开，5CO₂液体进入9吸入空气，因扩散而蒸发制冷，沿着17冷交换器而下降，进入4CO₂冷凝器，把管内的CO₂冷凝成液体，制冷气体进入12吸收塔，CO₂被水吸收，不被水吸收的空气，进入6空气贮罐。吸收液通过16溢流管进入14锅炉中加热；吸收液经15电磁炉加热变热的CO₂解吸，CO₂气体和热水沿列管上升，把管间的热水加热成开水，13温控电磁阀开，把开水送入1开水贮罐；23水冷器的水位下降，使自来水进入23水冷器。

10气液分离器使CO₂与水分离，在花板上的水通过导管进入12吸收塔的喷头，喷淋而下，在24填料中，把上升的CO₂吸收成溶液。25鼓风机，把空气鼓入17冷交换器，把空气制成冷气-30℃，通过18单向电磁阀，把冷气送入冷气现场，喷气。冬天时开动暖气***，27电磁阀开，25鼓风机把空气鼓入17热交换器的管间，22电磁炉开动，把21锅炉中的水升温至100℃，蒸汽沿热交换器的列管上，把管间的空气加热至60℃，18单向电磁阀开，把暖气送入暖气现场喷气。

4、甲烷制冷，新式空分制氧工艺。

目前的空分制氧，电耗很大，原因是空气需压缩至20MPa；本工艺利用甲烷制冷，获得-140℃左右的低温，冷却空气可至-100℃以下，所以空气不必压缩至20MPa，只需压缩空气至低压，制氧电耗很少。

图3甲烷制冷，新式空分制氧工艺示意图：1-空气压缩机；2-冷冻器；3-冷冻器；4-甲烷制冷器；5-喷射泵；6-氢贮罐；7-甲烷贮罐；8-气液分离器；9-冷交换器；10-锅炉；11-电磁炉；12-溢流管；13-填料；14-吸收塔；15-冷冻器；16-双级精馏塔；17-节流阀；18-节流阀；19-加热器；20-乙醇进口阀；21-电磁阀；22-电磁阀；23-热交换器；24-液氮槽。

工艺流程：1空气压缩机将空气压缩成低压，进入2冷冻器除去空气中的水和二氧化碳；进入4甲烷制冷器管间。甲烷制冷是甲烷制冷剂乙醇为吸收剂，氢为扩散剂，***操作压力为5MPa；从20乙醇进口阀中加入乙醇，使锅炉充满乙醇为止；***抽真空，打开21电磁阀，让5MPa压力的氢充满整个***，氢贮罐的压力降为3MPa；制冷时，打开22电磁阀让5MPa的液体甲烷进入5喷射泵，吸入氢气，一起进入制冷室，因氢的扩散作用液体甲烷蒸发为气体制冷，温度达-140℃左右，制冷气体沿列管而下，冷冻了管间的低压空气至-120℃以下，进入16双级精馏塔底加热器，节流阀18开，减压进入塔内，低压空气温度达-172℃成液体空气，空气中的氢上升至23热交换器的管间，管内的氧被蒸发而变冷，使气氮变成液氮贮存在24液氮槽中。通过17节流阀，液氮减压为常压进一步精馏成纯氮气。甲烷制冷气体进入9冷交换器，然后进入14吸收塔，甲烷被乙醇吸收不被吸收的氢，上升至6氢罐。乙醇溶液通过12溢流管，进入10锅炉，在11电磁炉的加热下，溶液上升，甲烷从乙醇中解吸，气液进入8气液分离器进行分离。液体乙醇通过溢流管进入14吸收塔的喷头喷出，在13填料中把甲烷吸收。气体甲烷进入15冷冻器，被空分出来的氧冷冻成液体进入7甲烷贮罐。

上述甲烷制冷新式空分制氧，使制氧耗电大幅降低对氮肥工业，钢铁工业火力发电工业改进大有作用。

5、氮肥用冷新技术，低温甲醇洗CO₂和H₂S和液体甲烷洗涤一氧化碳；深冷分离氨；冷空气冷却造粒尿素。

图4低温甲醇洗CO₂和H₂S，液体甲烷洗CO工艺示意图：1-冷却器；2-洗涤塔；3-加热器；4-气液分离器；5-气液分离器；6-冷却器；7-节流阀；8-甲醇泵；9-甲烷泵；10-冷冻器；11-减压阀；12-溢流管；13-甲烷洗涤塔；14-溢流管。

甲醇洗涤塔进口温度-57℃，压力7.7MPa，变换气压缩至7.7MPa进入3加热器，把甲醇洗涤液加热，通过11减压阀进入4气液分离器，气体CO₂和H₂S分离出来，送硫酸工序。甲醇液通过12溢流管进入6冷却器。具有低压的低温氨气进入10冷冻器，把甲烷液冷冻至-120℃用9甲烷泵送入13甲烷洗涤塔。变换气经甲醇洗涤后，组成为H₂95.27％，CO3.73％，N₂0.23％，A₂0.53％，CH₄0.25％，进入13甲烷洗涤塔，CO被冷凝溶入甲烷液中，洗涤气体送合成工段；甲烷洗涤液经7节流阀减压，进入气液分离器，被冷凝的CO被释放，从5气液分离器分离出来；甲烷液体通过14溢流管进入10冷冻器，被-170℃的氢冷冻成-120℃的甲烷液，用9甲醇泵送入13甲烷洗涤塔。从10冷冻器出来的氮气进入1冷却器。变换器进入3加热器，将甲醇洗涤液加热，然后进入1冷却器，被氮气冷却至-57℃，然后进入甲醇洗涤塔进行吸收CO₂和H₂S的洗涤。

6、合成氨深冷分离氨和冷气冷却尿素造粒工艺。

从合成塔出来的混合气体中，氨含量很低，一般为10％～20％，本合成塔20MPa，用水冷不能分离氨；本工艺用甲烷洗涤后的合成气-80℃左右，未冷冻混合气体。

图5合成氨深冷分离氨和冷气冷却尿素造技工艺示意图：1-氨合成塔；2-蒸汽包；3-油分离器；4-热交换器；5-鼓风机；6-氨贮罐；7-冷冻器；8-氨分离器；9-压缩机；10-循环压缩机；11-冷交换器；12-尿素造粒塔；13-单向阀；14-单向阀。

氨合成反应是可逆放热反应，存在最佳的反应温度，本工艺最佳温度为350℃～360℃，在这个最适宜温度下，反应速率最大，为此，本合成氨塔采用新结构，即具有热交换器结构，管内装催化剂，管间充入360℃的饱和水，即190大气压的水。管间的水随着管内的合成氨反应，温度升高，不断移出反应热，使饱和水产生蒸汽，沿管间上升，直立塔外的蒸汽包2管间之中，当管内气体冷却了蒸汽时，又变为饱和水返回氨合成塔管间。这种氨合成塔，反应速率快。甲烷洗涤气体-80℃在7冷冻器中冷冻合成气，使氨冷凝在8氨分离器中，液氨进入6氨贮槽。氨的彻底分离，使进塔气体中氨含量低时，氨合成反应有利。本工艺由于反应速率快，进塔氨含量低，空速可提高至4×10⁴/n生产强度可提高三倍左右。被深冷的合成气体在11冷变换器中把5鼓风机鼓入的空气冷却至-30℃以下，进入12尿素造粒底部施放冷气，尿素可造大颗粒在冷气的冷冻下不会粘塔，实现尿素大颗粒化，有助于提高肥效。

7、缓效尿素-硝酸尿素、磷酸尿素、硫酸尿素工艺。

由于甲烷制冷，使空分制氧成本降低，氧的应用改变了氮肥工业的面貌，煤用O₂-H₂O连续气化制合成气；深冷甲醇洗CO₂和H₂S，液体甲烷洗CO；深冷分离氨和冷空气造大粒尿素使氨肥工艺流程缩短；本工艺提出新式尿素：用氧氧化氨生产NO，再氧化为NO₂，在尿液中与尿素生成硝酸尿素[CO(NH₂)₂HNO]，用氧焙烧磷矿生成P₂O₂，在尿液中与尿素反应生成磷酸尿素[CO(NH₂)₂H₃PO₄]；用氧与H₂S反应生成SO₂，再催化反应生成SO₃，在尿液中与尿素反应生成硫酸尿素[CO(NH₂)₂SO₄]。

图6缓效尿素-硝酸尿素工艺示意图：1-氨加热器；2-蒸汽包；3-尿素合成塔；5-氨气提塔；6-CO₂汽提塔；7-混合器；8-气液分离器；9-溢流管；10-减压阀；11-低压蒸馏塔；12-冷凝塔；13-液体化肥贮槽；14-泵；15-硝酸尿素反应塔；16-造粒塔；17-空气冷冻器；18-鼓风机；19-溢流管；20-溢流管；21-溢流管；22-溢流管。

尿素合成首先生成甲铵的反应：然后进行液体甲铵的脱水反应：这两个反应都是可逆反应，如果第一个反应后能立即进行甲铵的脱水反应，生成尿素，将有助于反应向不可逆方向发展，有利于尿素合成率的提高。现在已明白甲铵的脱水反应的速率随着反应温度的增高增加很快，当温度为140℃时265分钟的转化率仅为40％；当温度提高到200℃时，则只需2分钟便达40％的转化率；随转化温度的提高，转化率也提高。可是现今的尿素工艺，没有为最佳的反应温度创造条件；例如水溶液全循环工艺尿素合成塔的反应温度170℃～175℃，尿素从塔顶出来，温度为190℃，整个反应过程从未达到最佳的200℃的工艺条件。再如二氧化碳提工艺，甲铵在甲铵冷凝器产生的，反应热由管外副产蒸汽移走了；然后反应物进入尿素合成塔，塔底温度为170℃～175℃，塔顶温度为188℃～190℃，整个尿素合成未在最佳反应温度200℃的工艺条件下进行。尿素合成塔外壳包一层夹套，液氨在夹套中吸热降低尿素合成塔壁的温度，以防止腐蚀。23是夹套，预热的液氨进入1氨加热器中。

本工艺采用200℃，19MPa，NH₃/CO₂＝3.5，氨提塔采用200℃操作，采用钛材料，本工艺尿素合成塔中热交换器的列管，亦可采用钛材。

本工艺的尿素合成塔采用热交换器的结构，尿液在列管之中，管间则是甲铵液。开车时，氨和二氧化碳进入尿素合成塔管间，生成甲铵，然后进入合成塔底部，进入热交换器管间内，脱水生成尿素；液氨进入17空气冷冻器，为造粒塔提供冷空气制造大颗粒尿素，然后进入23液氨预热夹套，吸收热交换器管间甲铵生成热，然后进入1氨加热器，用200℃蒸汽加热。加热200℃的氨进入4喷射泵，把3尿素合成塔的尿液吸入，进入5氨汽提塔底部，沿着列管鼓泡而上，管间用蒸汽200℃加热；进入8气液分离器，分解出来的气体，进入尿素合成塔热交换器管间，在氨提塔的花板上的尿液，通过19溢流管进入6CO₂汽提塔顶部，沿列管成膜而下，20MPa的CO₂的进入5CO₂汽提塔进行汽提，汽提气体进入3尿素合成塔热交换器管间，进行CO₂和NH₃的甲铵反应。放出的热量是甲铵脱水反应需要的热量，热量通过列管传入管间的甲铵液中。CO₂汽提塔底的尿液通过20溢流管和减压阀10进入11低压蒸馏塔，在管间的蒸汽300℃的加热下，尿液中的甲铵分解；蒸馏塔的气体进入12冷凝塔生成氨水，通过21溢流管流入13液体化肥贮槽；蒸馏塔的尿液已缩进入15硝酸尿素反应塔喷淋而下与塔底进来的NO₂反应生成硝酸尿素，此反应塔具有热交换器结构管间有蒸汽，可进一步浓缩硝酸尿素，浓的尿液通过22溢流管进入造粒塔喷洒大颗粒硝酸尿素，空气经18鼓风机鼓入17空气冷冻器被管内的低温度氨冷冻成冷气，进入造粒塔冷冻下落的硝酸尿素大颗粒。15硝酸尿素反应塔顶出来的气体进入12冷凝塔底部与其氨水反应生成稀硝酸氨水溶液，经21溢流管进入13液体化肥贮槽，用泵把液体化肥送农村出售。

制造NO₂首先进行氨催化氧化生成NO，常压氧化每千克铂催化剂只能氧化1.5T氨，而0.9MPa压力下可提高到10T，加压氧化设备紧凑投资费用少，本工艺亦要求高压的NO₂，因此采用0.9MPa压力，氧化温度870℃～900℃，为了防止温度高于1000℃，本工艺采用缩小铂网面积，铂网周围有冷却的气体，氧及氨其冷却夹套有两室，一室为氧气预热室，另一室为氨预热室。本工艺用喷射泵使氨和氧加入水蒸汽，减少***的危险。本工艺用纯氧进行氧化而不是用空气，以减少气体流量，减少铂的损失。

图7新式氨氧化工艺示意图：1-氨预热室；2-氧预热室；3-喷射泵；4-喷射泵；5-氨冷夹套；6-氧冷夹套；7-混合器；8-20层铂网；9-废热锅炉；10-快速冷却器；11-冷水泵；12-气液分离器。

氨进入1氨预热室，用废热锅炉产生的蒸汽加热，于此同时氧气、进入2氧预热室，亦用废热锅炉产生的蒸汽加热；同进入喷射泵3、4吸入加热后的蒸汽，分别进入5氨冷夹套，和进入6氧冷夹套；吸收铂网的高温热量，使之不超过1000℃，然后同时进入7混合器，并立即向下进入铂网进行催化氧化，氧化气体快速通过9废热锅炉，又快速通过10快速冷却器。气体快速冷却，使水蒸气很快冷凝，同时NO来不及氧化成NO₂，减NO₂的溶解损失，经12气液分离器NO沿管子送入硝酸尿素反应塔，沿途使NO氧化成NO₂，进入硝酸尿素反应塔中NO₂与尿液中的水生成硝酸，然后与尿素反应生成硝酸尿素，这是微溶于水的化肥，所以是缓效氮肥。

制造磷酸尿素，首先造出P₂O₅；目前的湿法磷酸和磷肥工业都相当落后，劳动条件和环保都很差，应该淘汰；目前的热法磷酸用电炉加热天然磷矿，使之升华，而后氧化，水合制成磷酸。用电炉难自动化；本工艺用氧和甲烷焙烧天然磷矿粉，升华和氧化制得P₂O₅，便于自动化、大型化。

图8生产P₂O₅新工艺示意图：1-旋风分离器；2-磷矿粉仓；3-螺旋加料器；4-喷嘴；5-沸腾焙烧炉；6-氧预热器；7-废热锅炉；8-旋风分离器；9-冷却器；10-冷水泵；11-螺旋排渣机；12-喷射泵。

用球磨机把天然矿石磨成粉末，用空气鼓风机把矿粉送入1旋风分离器，然后落入2磷矿粉仓，此仓是窄而长，目的是起料封作，使炉内气体(5大气压)不易漏出。3螺旋加料机也是很长的，目的也是料封作用，氧喷嘴4在螺旋加料机之上，目的是起料封作用。

氧经过6氧预热器达500℃～600℃，通过12喷射泵吸入天然气，进入炉内燃烧，此时炉底已堆满了磷矿粉，高度已超出螺旋加料机，经氧和甲烷燃烧气体吹动，矿粉沸腾而起，磷受热升华，并与氧反应生成P₂O₅，燃烧气体通过6氧预热器，进入7废热锅炉，然后进入8旋冈分离器，矿渣被11螺旋排渣机排出，P₂O₅和CO₂气体注9冷却器冷却送图6.15反应塔，P₂O₅与尿液的水生成磷酸，然后与尿素反应生成磷酸尿素；这是氮磷复合肥料，亦是微溶于水的缓效尿素。没有反应的CO₂进入冷凝塔，生成碳酸氮铵液体化肥送农村出售。

制造硫酸尿素，将H₂S-CO₂用氧燃烧，生成SO₂，然后催化氧生成SO₃，送尿液反应塔生成硫酸尿素。

图9将H₂S生成SO₃新工艺示意图：1-燃烧室；2-喷射泵；3-冷却器；4-转化器；5-喷射泵；6-蒸汽包；7-冷却器；8-废热锅炉；9-水泵。

氧进入2喷射泵，吸入H₂S-CO₂进入1燃烧室燃烧生成SO₃经3冷却器冷却，进入5喷射泵，吸入氧，进入6蒸汽泡，吸收了热量进入4转换器。二氧化硫酸、氧化反应是可逆放热反应，存在最适宜反应温度，目前的转换器无法维持最佳温度。本工艺的转化器采用热交换器的结构，即管内装催化剂，管间充入饱和水，最佳温度为420℃，管间的饱和水压力为300大气压，当反应温度超过420℃时，饱和水产生蒸汽，因此反应温度一直维持420℃，平衡转化率最高。产生的蒸汽进入6蒸汽包，SO₂气体吸收了热量使蒸汽成为饱和水，回流4转化器的管间。SO₂+1/2O₂＝SO₃，本转化率可能达99.5％，经过8废热锅炉，进入7冷却器冷至50℃左右，SO₃送往图6反应塔SO₃与尿液中的水生成硫酸，然后与尿素反应生成硫酸尿素，含硫的化肥可使作物叶子不发黄，有利于作物生长。硫酸尿素和硝酸尿素一样微溶于水，是尿素的缓效化肥。

8、氮肥联产二甲醚汽车替代燃料工艺。

本工艺的氮肥因甲烷制冷空分制氧成本低廉而采用，煤用氧-蒸汽连续汽化，此合成气体无氮气，有利于联产二甲醚汽车燃料。

图10氮肥联产二甲醚汽车替代燃料工艺示意图：1-旋风分离器；2-第一煤仓；3-螺旋加料器；4-第二煤仓；5-螺旋加料机；6-沸腾炉；7-废热锅炉；8-旋风分离器；9-螺旋排渣机；10-蒸汽包；11-二甲醚反应器；12-冷却器；13-吸收塔；14-水泵；15-水泵；16-二甲醚溶液贮罐槽；17-溢流管；18-蒸汽包；19-冷却器；20-耐硫变换器；21-饱和塔。

经球磨机粉碎的煤粉用空气鼓风机输送至1，落入2第一煤仓，3螺旋加料机把煤粉送入4第二煤仓，用两个煤仓是防止沸腾炉的气体从煤仓中泄漏，第二煤仓是密闭的，可用加压CO₂舱内。5螺旋加料机把煤粉送入6沸腾炉，用5MPaO₂-H₂O连续气化制取H₂-CO合成气体；经7废热锅炉后进入8旋风分离器把煤渣分离下来，用9螺旋排渣机排出。合成气进入19冷却器冷却至250℃进入11二甲醚反应器；此反应器具有热交换器构造，管内装催化剂，铜锌铝催化剂和脱水剂r-AI₂O₃；管间是250℃的饱和水，压力为40.6大气压；当反应温度超过250℃即生成蒸汽，维持最佳反应温度250℃；空速为6000标准升/(千克、催化剂、小时)反应物进入12冷却器水冷后，进入13吸收塔，用水把反应物中的二甲醚吸收下来，由17溢流管流入16二甲醚溶液贮罐，进一步精馏成二甲醚，冷凝成液体二甲醚。不能吸收的合成气体进入10蒸汽包吸收热量后进入21饱和塔，获得水蒸汽，进入18蒸汽包中加热，然后进入20耐硫变换器，此反应器亦具有热交换器构造，管内装催化剂，钴钼系耐硫变换催化剂，管间则是饱和水，最佳温度为180℃为反应温度，饱和水温180℃，压力为11大气压左右。若温度超过180℃则饱和水产生蒸汽，使反应维持在最佳的180℃左右。变换反应气进入甲醇洗涤工段和甲烷洗涤工段见图4及其说明。如何制造尿素及其缓效化肥见图6及其说明。如何实现深冷分离氨见图5及其说明。如何用甲烷制冷空分制氧见图3及其说明。

9、钢铁、尿素、水泥、硫酸联合工艺。

由于甲烷制冷空分制氧的低成本，制造H₂-CO合成气可用O₂～H₂O连续煤气化获得，H-CO，可用于钢铁生产中的还原炼铁，氧把煤燃烧升温加上CO、H₂达110℃用于还原铁矿，使钢铁的生产成本降低，同时可以大型化和连续生产，使钢铁生产达到理想的状态，不用污染环境，同时制造出多种产品。钢渣是很好的水泥，按高品位的水泥配方制造；新式炼铁是铁矿在24铁矿煅烧沸腾炉高温中煅烧使硫升华随气体排出，高温中硫与氢反应生成H2S，在高温中旋风分离，使含硫气体脱离了铁矿。在甲醇洗涤中，将CO₂和H₂S吸收下来，然后解吸送硫酸工段制造硫酸。

图11钢铁尿素水泥，硫酸联合工艺示意图：1-旋风分离器；2-第一煤仓；3-螺旋加料机；4-第二煤仓；5-螺旋加料机；6-沸腾炉；7-废热锅炉；8-旋风分离器；9-螺旋排渣机；10-冷却器；11-甲醇洗涤塔；12-减压阀；13-气液分离器；14-水泥雾化室；15-废热锅炉；16-冷却器；17-旋风分离器；18-铁矿煤炭粉仓；19-螺旋加料机；20-空气鼓风机；21-雾化器；22-钢水出口；23-CO₂高压喷嘴；24-铁矿煅烧沸腾炉；25-旋风分离器；26-还原炼铁沸腾炉；27-氧预热器；28-H₂-CO预热器；29-旋风分离器；30-碳石粉仓；31-螺旋加料机；32-新式炼钢平炉。

按图10那样制造H₂-CO，即用O₂-H₂O连续煤气化。图11的24铁矿煅烧沸腾炉产生的H₂S等气体与气化炉产生的H₂S、CO₂一起进入10冷却器冷却，然后进入11甲醇洗涤塔，具体的流程见图4及其说明，甲烷制冷空分制氧见图3及其说明。

铁矿石和煤炭一起在球磨机中磨成粉末，用空气鼓风机把粉末送入17旋风分离器，落入18铁矿、煤炭粉仓，由19螺旋加料机加入24铁矿煅烧沸腾炉，炼钢平炉的尾气1500℃，通过H₂-CO预热器和O₂预热器，这些预热器需要高级的耐热钢制造，进入沸腾炉的气体1100℃，把铁矿石和煤炭粉加热，大量的CO₂等气体使矿粉沸腾，矿粉中的硫升华与氢反应生成H₂S，在旋风分离器中，铁矿和煤炭粉落入26还原炼铁沸腾炉底部，氧吹管在高处往下喷，矿粉起料封作用，H₂-CO在另一边喷出，被加热至1100℃，进行铁矿石的还原炼铁反应，最后海绵铁和煤粉一起落入32新式炼钢平炉中，有炉顶的上吹，亦有炉侧的下吹，1100℃的CO-H_2，，在氧中燃烧达1800℃以上，下游两侧的CO₂喷嘴喷出高压的CO₂，使钢液充分搅拌；铁液由右向左流动，到了下游钢液静止状，使渣钢分离，最后钢渣经21雾化器，用空气喷吹成雾状在14水泥雾化室中飘落下来，热空气达1000℃进入15废热锅炉产生蒸汽，空气经16冷却器冷至50℃，进入20鼓风机中加压后进入21雾化器中使钢渣雾化，成为水泥，制成波特兰水泥的组成：3CaO·SiO₂阿利特55％-65％；2CO·SiO₂贝利特15％-25％；3CaOAI₂O₃铝酸盐8％-14％；4CaOAI₂O₃F₂O₃钙铁石8％-12％。其氧化物的含量：CaO60％-70％；SiO₂18％-22％；AI₂O4％-6％；F₂O₃2％-4％。尿素制造见图6及其说明；硫酸的制造如图9和说明。

二、新式发动机。

1、二冲程增压汽油机。

一般人认为二冲程汽油机因扫气不可避免泄漏汽油三分之一浪费汽油和污染环境，目前此机处于淘汰之势。实际上这是误区，采取适当办法，二冲程扫气时，不会泄漏汽油；本发动机在吸气时，用化水器(原理与化油器一致)吸入大量水雾，使压缩比可提高6.8以上，原来的汽油机可以增压；扫气之后增压，在增压时用化油器供油，即扫气是用空气(不含汽油)扫气，因此避免了扫气泄漏汽油。二冲程燃烧次数多，用化水器使吸入的空气含有大量的水，有助于降低气缸和活塞的温度，这是客服二冲程气缸和活塞的高热负荷的办法。

图12A图12B二冲程增压汽油机示意图：1-废气涡轮增压机；2-二冲程汽油机；3-活塞；4-火花塞；5-单向阀；6-化油器；7-进气窗阀；8-排入大气窗阀；9-化水器；10-曲轴箱；11-排气进入涡轮窗阀；12-涡轮进口；13-涡轮增压出口气阀。本二冲程汽油机，有两个扫气出口，图中11是废气进入涡轮的扫气出口；当活塞下降至8时，废气排入大气，使废气扫气干净；此时气缸压力与大气相同；涡轮增压空气压力大，冲开单向阀5，增压空气进入气缸之前通过化油器6，在节气阀控制下，汽油进入空气中，雾化成可燃气体，达到二冲程供油的目的，图12B就是如此状况；图12A是曲轴箱进入空气的状况。所以有两个扫气出口是重要的，使二冲程供油。

二冲程发动机将采用单缸机的形式，使曲轴箱能起到扫气泵的作用，亦利于机器牢固，便于增压。

2、单缸单排四人座混合动力小汽车。

目前四人座小汽车，宽度很大，往往是一人座，城市经常发生堵车，如果车的宽度缩小一半，或原来的三分之二，堵车将会减少。目前摩托车单缸四冲程125载客人2人；改为二冲程，功率提高一倍足可成为单缸单排四人座小汽车的发动机，汽车成本大为减少，燃油耗量亦减少，城市交通将不易发生堵车；汽车的机动性亦加强，据报道外国人的确有人造这样的车很快销售一空。本二冲程增压汽油机将是此类车的良好的发动机，这样的小汽车亦是美观的，如图13所示。比敞篷的摩托车优越得多，风雨无阻，慢速不倒，安全可靠。本工艺不在燃油中掺水，而是吸入的空气用化水器掺水，必将达到节油的目的，所有四冲程内燃机都拆除配气体结构，在凸轮的位置上装上废气涡轮和增压机，以回收废气带走的物理热，据资料称柴油机转变为有效功的热量为30-39％；废气带走的热和冷却水带走的两项之和达55-70％；本工艺在这两项中采用新措施，若节省20％左右，则柴油机的热效率将达60％，这是非常有价值的。本工艺还在预燃室的构造提出新办法，即组合式预燃室。预燃室的优点是比较平稳，但目前的预燃室则造成油耗过大；本人以为造成油耗大的原因是预燃室是固定的小室，里面空气不充足，很多燃料未燃烧而放空，损失了，本汽车除用单缸二冲程内燃机作动力；亦用电瓶电动机作动力，形成混合动力，汽车开动时首先使用电瓶电力推动，最终才用二冲程内燃机作动力。

3、具有组合式预燃室的新式二冲程柴油机。

图15新式二冲程柴油机，具有新式预燃室，图14组合式预燃室示意图：1-活塞；2-气缸；3-汽缸盖；4-油喷嘴；5-燃烧室；6-预燃室。

从图中可看出6预燃室是5燃烧室中间的小室，相当于一个小湖四周的金属围栏，形成圆筒状；当活塞上升至上止点时圆筒与气缸盖密闭合成一个小室(所以称为组合式预燃室)，金属围栏是温度最高之处，有喷入与金属围栏接触柴油能快达自燃点而燃烧，随后随喷随烧；当活塞下降时，周围的空气进金属围栏内，把燃料烧尽，所以本预燃室油耗是低的。

图15新式二冲程内燃机示意图：1-水箱；2-废气轮机；3-增压机；4-内燃机气缸。

本内燃机拆除了强制循环的冷却***，水套产生的热水进入化水器，吸气时进入气缸(回收冷却热量)，散热器之处更换水箱，不断为水套提供冷水；配气机构拆除后，把废废气涡轮装在凸轮的位置上；凸轮轴被涡轮轴的轴取代；齿形皮带把涡轮轴与曲轴连接，不过曲轴的轮盘是大直径的，与转速快的涡轮相匹配。曲轴更换为使所有活塞处于同一位置，以便利用曲轴箱压气和扫气。

本柴油机可使用二甲醚水溶液作为燃料，这正是20世纪70年代乳化油！本机增压，温度高，水雾不影响燃烧。二冲程汽油机亦可使用二甲醚水溶液作燃料，因化水器加入大量水，使压缩的燃料混合气体很难达到燃点，所以爆震不会发生，乳化油加水使压缩比提高6.8，本法提高得更大。

本二冲程内燃机，对改进汽车是会有帮助的。目前四人座的小汽车已不必四缸汽油机，单缸足于拖动汽车，使汽车变窄为现在汽车三分之二是可行的，可以解决堵车的问题。货车则加长一倍，使载重量增加一倍。

4、活塞压气燃气轮机。

内燃机的压气功能是很优秀的，柴油机一级压气量达40多大气压，一般压气机一级压气只能达6大气压。假如柴油机的气缸不再作燃烧和膨胀功能，只利用其压气功能，组成活塞压气燃气轮机将是非常优秀的发动机。图16活塞压气燃气轮机示意图：1-水箱；2-浮子室；3-化油器；4-燃烧室；5-喷射泵；6-燃气轮机；7-喷射泵；8-高压燃气罐；9-活塞压气机；10-化水器；11-曲轴箱；12-起动电机；13-电磁阀；14-节气阀；15-火花塞。本活塞压气机是单缸的，大气缸代替以往四缸(或六缸)，即拆除配气机构，在原凸轮的位置上安装6燃气轮机，用齿形皮带把曲轴和燃气轮机轴连结起来，曲轴需用大轮盘，以匹配转速快的燃气轮机。压气机气缸均有三个阀，盖上有进气单向阀和出气单向阀，及由曲轴箱进气的原扫气窗阀。燃烧室4具有水冷水套，产生的热水在压气机吸气时，由空气进入化水器(即与化油器相同原理)被吸入空带进曲轴箱或气缸中；水套中的补充水是通过2浮子室，把1水箱中的水加入达成的，浮子的高度与水套的最高水位一样高，当水套的水位下降，浮子也下降，水箱的水自动进入浮子室，然后进入水套。

发动机发动时，开动12起动电机带动燃烧轮机，又带动压气机压气；汽车开动时，13电磁阀开，高压空气通过7喷射泵吸入空气，然后进入化油器，控制节气阀以控功率；燃气混合气在火花塞点火下燃烧，燃气进入5喷射泵吸入大量空气使燃气降温至700℃以下，进入6燃气轮机作膨胀功；轮机轴通过齿形皮带带动压气机曲轴，使压气机压缩空气，压缩空气进入8高压贮气罐，如果停车，13电磁阀关闭。本燃气轮机进口温度700℃以下，虽然加速度a有所减少；但加进的空气使质量增加，F＝ma，燃气轮机叶轮的推力是大的；热效率一定是大的，因为压气的压力很大，60大气压以上。12是直流电动机，可以作起动电机，亦可作工作电机，用电瓶提供能源成为内燃机与电瓶电动机混合动力的发动机。

本发动的空气质量为四冲程的四倍，功率亦可提高到四倍，汽车可以加长四节车厢，如图17所示，小汽车原4人座可载为20人座，可作公交车，对改变城市公交大有好处，这种长蛇式的小汽车比地铁舒适，不必上下走动。大客车、货车成了公路上的列车，在高速公路上可行驶。若不增加车厢，则可把部分燃气转入喷气式旋桨端部喷出使汽车直升；如图18所示。汽车若能直升飞行，对农耕有利，有利于施肥，播种等。

5、高压离心压缩喷气发动机。

目前喷气式发动机有二个重大缺点：一、不能使飞机垂直起降；二、热效率低；这两个缺点都因燃烧轮机工作温度太高有关；所有的燃气轮机的设计者，都希望提高初温，以为这能提高热效率，他们根据卡诺热效率公式n＝1-T₂/T₁，以为提高初温下，便能提高热效率，这是误区；卡诺定理本身是错误的，该公式不符合实际，实际的热效率远低于公式计算值。卡诺是根本不了解热机效率与工质温度有关的人(他的热机只有温度热源和低温热源)，实际上发动机不需低温热源，他是一个外行，竟来指导内行。很清楚如果工质压力很低，初温T₁再高也没有用，液体火箭的初温不是很高吗，而效率却很低。总之卡诺循环热效率公式，使目前的喷气式发动机设计走进了死胡同。本喷气式发动机就是要达到喷气工质有最高的压力，为此，进入轮机的燃气工质温度一定不能高于700℃，只有低于此温度金属才能经受住高压的应力。

目前工业上的离心压缩机取得很好的成绩，现今的离心压缩机总的发展趋势是向高速度、高压力、大流量、大功率的方向发展；提高叶轮圆周速度方面，采用钛合金的叶轮圆周速度达400m/s，压缩机转数达20000r/min，最高可达120000r/min，从而缩小叶轮直径，使压缩机体积、质量减小，减轻重量，节省材料。压缩出口压力可达15-35MPa，最高可达42MPa，功率可达6×10⁴KW。本喷气发动机就是应用这种工业上的成果，采用先进的离心压缩机。这种大型的离心压缩机不能外挂在下翼上，本方案采用尾部的敞篷的发动机机舱，便于散热。

图19高压离心压缩喷气发动机示意图：1-燃气轮机；2-离心压缩机；3-起动电机；4-燃烧室；5-喷射泵；6-喷射泵；7-电动巧克；8-尾喷管；9-喷气式直升旋翼；10-喷气式直升旋翼；11-喷气式直升旋翼；12-敞篷机舱。

发动机启动时，3起动电机开动，把空气在离心压气机中压缩至35MPa-42MPa，通过6喷射泵吸入空气，降低高压空气的温度，进入4燃烧油喷成雾状，在火花塞点火下真空气中燃烧，温度达1500℃，燃气出来进入5喷射泵，吸入大量空气，使燃气温度降为700℃，进入燃气轮机作膨胀功，燃气温度降为300℃以下，进入电动巧克，巧克把燃气导入三个直升旋翼的末端喷出，使飞机直升，到了高空，电动巧克把燃气导入尾喷管喷出，使飞机向前飞行，旋翼停止转动，都与机身平行停住。喷射泵起着重要作用，吸入大量冷空气使燃气降温，两个喷射泵能否达到目的，待试制后可增加喷射泵的流量，以达到降温的目的。

6、单缸多活塞压气中小型飞机喷气发动机。

喷气发动机要实现大功率化，功率的大小，决定于发动吸气量的大小；目前的喷气发动机压气机能力有限，压缩的压力不大，这些都影响了上述指标的实现。目前的喷气式飞机应用高贵的耐热材料，增加燃气轮机进气的初温，所以制造成本很大；本中小型飞机则采用单缸活塞式压气，而且用两个以上活塞工作，压气量很大，压力亦很大，有超群的功率和超群的高热效率，不需要高贵的耐热材料，制造成本低，本机进入燃气轮机温度低于700℃，因此为垂直起降创造了条件，起飞时，分一部分燃气进入直升旋翼中，在旋桨末端喷出，使飞机直升；有了直升旋桨飞到了30000m高空是轻而易举的，因旋桨上升的推动比喷气上升推力大，比直升的速度，本机是优秀的。本机的巡航速度也是超群的，因压气量很大，要比轴流式压气机大几倍，因此功率也大几倍。

图20单缸多活塞压气中小型飞机喷气发动机示意图：1-上气缸；2-下气缸；3-上活塞；4-下活塞；5-进气单向阀；6-进气单向阀；7-增压窗阀；8-增压窗阀；9-高压贮气罐；10-电磁阀；11-化油器；12-起动电机；13-燃气轮机；14-出口单向阀；15火花塞；16-燃烧室；17-电动巧克；18-尾喷管；19-尾喷管；20-循环水泵；21-上隔板；22-下隔板；23-节气阀；24-散热器；25-出口单向阀；26-进气单向阀；27-喷射泵；28-喷射泵；29-喷射泵。

发动机起动时，开动12起动电机，使燃烧轮机转动，带动压气机曲轴转动；活塞上升，进气单向阀26，6开，空气进入1上气缸和进入2下气缸；当活塞上升至上止点，14出口单向阀和25出口单向阀开，经过28喷射泵吸入大量空气而降低高压空气温度，然后把压缩空气压入9高压贮气罐，与此同时，下气缸压缩的高压空气出25单向阀进入29喷射泵吸大量空气将温度入9高压贮气罐；当活塞下移至下止点，上活塞往下压缩的空气从7增压窗阀进入上气缸，达到增压的目的；4下活塞往下压缩的空气，从8增压窗阀进入下气缸，达到增压的目的；如此循环。当飞机要起飞时，10电磁阀开，高压空气进入11化油吸入汽油，通过23节气阀控制供油量，燃料混合气进入16燃烧室，在15火花塞点火下燃烧，燃气通过27喷射泵，吸入大量空气使燃气轮机出来的燃气已降温至300℃以下，但压力仍很大，进入17电动巧克，导入进入旋翼的管道中，燃气从桨叶末端喷出，使飞机垂直起飞；当到了高空，17电动巧克导入两个尾喷管18、19，同时喷出使飞机高速向前飞行。

这种喷气发动机，以卧式形态安装在飞机的尾部敞篷发动机舱内。这种发动机适用于中型飞机，也适用于小型飞机。

图21小型飞机示意图：1-驾驶舱；2-喷气式直升悬疑；3-敞篷喷气发动机舱；4-尾喷管；5-尾喷管。敞篷机舱是有利于散热和减轻重量。

三、新能源技术。

1、圆形塔式电解槽，泵循环电解液的水电解工艺。

目前电解水制氢耗电量大，效率低。提高电流效率，降低能耗是本工艺的目标。目前碱式电解水(30％的氢氧化钾水溶液)由K⁺向阴极移动，使阴极电阻变大，加大阴极的面积是必要的，同时，应该把积累在阴极的K⁺离子冲刷掉，所以应用泵循环电解液的达到此目的，为了加大阴极面，本工艺设计圆形的塔式电解槽；阴极在塔的壁边较大直径的面积；阳极处圆心之中，小直径的小管面积的电极。

图22圆形塔式电解槽、泵循环电解液的水电解制氢氧工艺图：1-阳极；2-圆筒式阴极；3-圆筒式隔膜；4-电解液槽；5-循环水泵；6-溢流管；7-溢流管；8-氢贮罐；9-氧贮罐；10-单向阀；11-单向阀；12-氧气室；13-氢气室。

本装置高3米，宽2米，阴极用上下一个2.8米直径的不锈钢铁环，用不锈钢棒焊接或圆筒框架，再用镍丝(或不锈钢丝)绕制成一个圆筒式的阴极电极，钢丝成了阴极的尖端突出，便于尖端放电。阳极则用上下一个直径10厘米的不锈钢环，用不锈钢棒焊接成小圆筒框架，再用镍丝(或不锈钢丝)绕制成一个小圆管式的阳极，钢丝成了阳的尖端突出，有利于负离子向阳极放电。隔膜是用上下一个1米直径的不锈钢环，用不锈钢棒焊接成圆筒式的框架，再用三层镍丝或不锈钢丝织成的布状的网围绕成隔膜。

开车之前设备抽真空，然后用泵把30％的氢氧化钾电解液从阳极管内充入电解槽，充满电解槽后，接通电源：阳极的外表面，电解液发生分解反应，生产氢离子并放出氧，氧立即上浮进入12氧气室；氢离子通过隔膜移向阴极，未接触阴极，因阴极尖端放电，使氢离子成氢气，立即上浮至氢气室。

5循环泵不断将电解液注入阳极圆筒内，再从网上的间隙溢出，使阳极表面一直存在K⁺离子，不存在电阻大的现象。积聚在阴极的K⁺离子成氢氧化钾，不断受水流冲刷，离开阴极向上移动，直这至从6、7溢流管流回4电解液槽，使阴极不存在因氢氧化钾的积累，使电阻增大的现象。这种电解槽可能有较高的电解率，若电解效率达90％以上，又能在20MPa的高压下电解，那么氮肥工业将发生变化，用空分制氮电解制氢实现氨合成的最短流程，这种可能性是存在的。

2、火力发电厂联产乙炔丙酮溶液(航空替代燃料)工艺。

乙炔在氧气中燃烧，可产生3000-4000℃的高温，这种高热值的燃料，用作未来的航空替代燃料是非常恰当的；因为它还有另一个特性，丙酮在常压下约可溶解相当于它体积的25倍的乙炔，而在1.2MPa可溶解相当体积300倍的乙炔，这表明乙炔丙酮溶液是理想的航空燃料，不但热值高而且便于携带。乙炔的生产可用甲烷部分氧化法，即在反应炉内，氧气和一部分甲烷先进行燃烧，产生的热量使另一部分未燃的甲烷在反应区裂解为乙炔，然后用水淬冷，因乙炔在1200℃是不稳定，很快地分解为炭和氢，因此必须使甲烷热解为乙炔后，尽快离开高温度区，所以用水淬冷的方法，使甲烷裂解反应气迅速冷却，达到制备乙炔的目的。

目前的燃烧火力发电装置排放对人类生存环境及地球气候变暖均成直接的危害，如果不改变燃煤产生蒸汽，而发电的方法，它的危害不会结束。燃煤的污染物有粉尘、硫氧化物(SO₂、SO₃)氮氧化物(NO_x)及二氧化碳(CO₂)，目前的减排措施实际上是没有效率的，照这种办法搞下去使人类社会面临巨大的生存环境恶化的威胁，30年内地球将不适宜人类居住了。人类社会必须坚决执行污染物零排放的措施，才能克服人类面临生死存亡的巨大挑战。

本法就是使燃煤锅炉成为生产乙炔的反应器，反应炉1500℃的高温不仅不使发电厂减产而是增产。生产替代航空汽油是必要的，因为石油可供开采仅剩50年了，现在就应停止是有用于燃料，石油用于制造高级塑料，人造纤维更有价值。用天然气制造乙炔的技术路线也是行不通的，因为天然气可供开采约60年，煤可供开采300年，本法采用炭氢反应生成甲烷的技术路线，图22和图31已提出高效应的水电解制氢氧的方法，为本法提供了技术支持。

20世纪60年代，我读书时的教科书《热工学》清华大学等校编著写到，热力发电厂“它的热效率最高不超过20-35％，即燃料所发出的热量65-80％没有得到利用。其中最主要的是蒸汽在凝气器内凝结时放给冷却水的热量，约占燃料所发出的热量约50％”。权威的教授们认为凝气器冷却带走了50％的热量，为何半个世纪过去了还不改革？所以本工艺将改掉凝气器技术，让乏气直接放空，因为凝气器所需的冷却水非常大，10万千瓦的电厂，所需冷却水每小时20000吨左右；本工艺直接乏气放空，大约消耗的水每小时仅为400吨；乏气可作更多的功，所以是有益的。本锅炉产生的蒸汽不作蒸汽轮机的工质，而是作为加热蒸汽，通过热交换器把硬水加热成作功的蒸汽，因软水中的钠离子放空对环境不利，硬水中的钙则不影响环境，因为钙对人有益，同时硬水不必处理是廉价的。

图23火力发电厂联产乙炔丙酮溶液(航空替代燃料)工艺图：1-第一煤仓；2-第二煤仓；3-螺旋加料机；4-螺旋加料机；5-锅炉；6-甲烷反应器；7-氢预热室；8-旋风分离器；9-氧喷嘴；10-氧预热室；11-氢喷嘴；12-给水泵；13-锅炉；14-锅筒；15-预热器；16-蒸汽发生器；17-废热锅炉；18-旋风分离器；19-螺旋排渣机；20-灰斗；21-电除尘；22-冷却器；23-高压洗涤塔；24-气液分离器；25-高压水泵；26-CO₂制冷机；27-喷射泵；28-蒸汽轮机；29-发电机；30-吸收塔；31-吸收液槽；32-高压水泵；33-水箱；34-汽包；35-甲烷化炉；36-循环压缩机；37-旋风分离器；38-喷射泵；39-高压水喷嘴；40-高压水喷嘴；41-溶剂泵。

氢氧的制取采用图22圆形塔式电解槽泵循环电解液的水电解制作氢氧工艺。大气压炭氢反应制甲烷在5锅炉中和6甲烷反应器中进行，这些列管却是镍制起催化剂的作用(包括7氢预热器和10氧预热器都是镍制)；煤粉仓有两个目的起密封作用。600℃的氢与煤粉在6甲烷反应器中反应；沸腾的煤粉、氢进入5列管中继续反应，反应热被管间的饱和水吸收制成蒸汽(6甲烷反应器，管内管间都通炭与氢，列管起催化剂作用)；沸腾的炭氢反应物在8旋风分离器进行气固分离，气体通过旁路进入锅炉，固体炭在左侧进入锅炉，氧喷入炭中燃烧，高温效应产生1500℃的温度，把甲烷气体加热到了中下部，温度已达1300℃，产生热裂反应，生成乙炔，在冷水淬冷下，离开了高温区，炉底温度为200℃(一般的淬冷温300℃产生炭黑；本淬冷至700℃不产生炭黑而生成CO和H₂；锅炉的反应物进入17废热锅炉，降温后进入18旋风分离器，灰渣被19螺旋排渣机排入20灰斗中，气体进入21电除尘，然后进入22冷却器冷却，然后进入24气液分离器加热洗涤液(使H₂S和CO解吸)，进一步冷却后进入23高压洗涤塔；25高压水泵把洗涤水加压进入CO₂制冷机26(CO₂制冷机原理见图2)冷却后进入23高压水洗涤塔洗涤合成气中的H₂S和CO₂。裂解气经水洗后进入30吸收塔，溶剂泵41把溶剂N-甲基吡咯烷酮送入30吸收塔喷头喷出，吸收乙炔，乙炔浓度8％，进一步提液。(亦可用丙酮吸收乙炔，直接成航空燃料)。

合成气体进入34汽包吸收热量后进入35甲烷化炉进行甲烷化反应：CO+3H₂＝CH₄+H₂O。使用镍基催化剂，反应温度230℃，反应器采用热交换器构造，管内装催剂，管间是230℃的饱和水，压力为30大气压，当温度高于230℃即产生蒸汽，蒸汽进入34汽包；当CO和H₂进入汽包吸收了热量饱和蒸汽冷凝成水，返回35甲烷化炉管间，此结构保证反应在最适宜温度下进行。生成的甲烷和反应气体进入36循环压缩机，压至50大气送回13锅炉进行甲烷的裂解制乙炔反应，这种方法使乙炔的产率达30％以上。

锅炉产生的加热蒸汽，从14锅筒出来进入16蒸汽发生器，产生蒸汽，进入28喷射泵吸收了预热的空气，进入28蒸汽轮机作功，使29发电机发电。加热蒸汽从16蒸汽发生器出来进入15预热器，把33水箱中的自来水用泵32压缩至高压200大气压的水预热至300℃，便加热蒸汽则成了饱和水，用12给水泵打回锅炉中加热，加热蒸汽达到临界压力221大气压，加热到374.2℃才成为蒸汽。本工艺不用凝气器冷凝气是积极的，因为10万千瓦的发电厂，凝汽器所需冷却水，每小时达20000吨，而放空的乏气每小时400吨，不仅用水量省了，而且乏气可作更多的功，因硬水蒸汽进入轮机前，用喷射泵吸入大量热空气，使蒸汽的分压降低，从而不致产生凝结水，使汽轮机能工作，因此乏气可作功致低压后放空，此时乏气温度比大气温度低，此时汽轮机成了制冷机，放空的蒸汽就是冷气，对抗大气变暖是有益的，乏蒸汽在天空中，在一定气候条件，将成雨水降回地面，这种循环是有益的，雨天是降温的天，也是洗涤空气的时候，有助于清洁环境。

与图23相似，即火力发电厂的锅炉，可成为化学反应器，一方面进行化学反应，一方面吸收反应热制成蒸汽，用于火力发电。实现有害气体零排放，而发电量则不减，发电厂的经济效益成倍增加。

图24火力发电厂联产二甲醚，甲烷乙醇溶液(柴油、汽油替代燃料)工艺图：1-第一煤仓；2-第二煤仓；3-螺旋加料机；4-螺旋加料机；5-上甲烷化炉；6-下甲烷化炉；7-旋风分离器；8-旋风分离器；9-锅筒；10-锅炉；11-氧喷嘴；12-废热锅炉；13-旋风分离器；14-螺旋排渣机；15-灰斗；16-氧预热器；17-硬水加热器；18-蒸汽发生器；19-蒸汽轮机；20-发电机；21-自来水箱；22-高压水泵；23-热交换器；24-水洗塔；25-减压阀；26-气液分离器；27-水泵；28-CO₂制冷器；29-二甲醚反应器；30-蒸汽包；31-蒸汽包；32-甲烷化炉；33-冷却器；34-二甲醚吸收塔；35-二甲醚水溶液；36-甲烷吸收塔；37-甲烷乙醇溶液；38-给水泵；39-喷射泵；40-氢预热器；41-蒸汽喷嘴。

制取氧和氢用图22圆形塔式电解槽，泵循环电解液的水电解制氢氧工艺。此电解用50大气压的水电解，生成50大气压的氢和氧；分别进入40氢预热器和16氧预热器预热至600℃；炭经两个煤仓用4螺旋加料机送入6下甲烷反应器；列管是镍制造作为催化剂起作用，氢预热器亦用镍制造，炭与氢在催化下生成甲烷；进入5上甲烷反应器，炭氢在管内沸腾而上，反应热在管间用水生产蒸汽。反应物经8旋风分离器固体炭落入锅炉底部，氧喷嘴喷出氧使炭在高温中燃烧，沸腾上升的燃烧物达1300℃，蒸汽喷管喷出蒸汽反应产生CO和H₂气；锅炉吸高热产生蒸汽。本锅炉生产临界温度374℃高压水蒸气220大气压；通过9锅筒，导入蒸汽发生器，把硬加热成200大气压的蒸汽送入19蒸汽轮机作功，使20发电机发电。锅炉里的在氧-蒸汽的连续反应下，温度达1300℃以上，此时CO₂含量少，H₂、CO含量高，这是二甲醚反应物，锅炉的作用既满足生产蒸汽的要求，又满足制取H₂、CO化学物质的要求。

21水箱中的自来水，用双高压水泵压缩至200大气压，送人17硬水加热器，为制造蒸汽先作加热，然后进入18蒸汽发生器生成蒸汽，锅炉产生的蒸汽只作加热之用，产生的硬水蒸汽才进入轮机中作功；加热蒸汽经18蒸汽发生器和17硬水加热器之后，饱和蒸汽成了饱和水，用38给水泵打回锅炉(甲烷反应器亦是锅炉)，制造加热蒸汽。从8旋风分离出来的甲烷、氢气体，进入12废热锅炉跟锅炉出来的H₂、CO气体和炭灰一道进行热交换。然后进入13旋风分离，炭渣用14螺旋排渣机排入15灰斗中，合成气则进入16电除尘后进入23热交换器是，冷却后进入24水洗塔，除去H₂S和CO₂，洗涤液经25减压阀，进入26气液分离器，气体H₂S和CO₂解吸后，送往硫酸制造(制硫酸的方法见图9和说明书)解吸后的洗涤水用27水泵加压送28CO₂制冷器(CO₂制冷见图2及其说明书)冷冻降温后进入水洗塔喷头喷出洗涤合成气体。洗涤后的合成气体通过23热交换器，温度升高后进入30蒸汽包吸收热量后，温度达230℃进入29二甲醚反应器，用甲醇催化剂铜锌铝和脱水剂KAI₂O₃，反应物进入31蒸汽包吸收热量，温度达250℃进入32甲烷炉进行甲烷化反应：CO+3H₂＝CH₄+H₂O。以上两个反应器都有热交换器的结构，即管内装催化剂，管间是饱和水，前者230℃的饱和水压力为30大气压；后者饱和水250℃压力为近40大气压；反应温度超过饱和温度即产生蒸汽，上升至蒸汽包中，冷却后返回反应器的管间，使反应维持在适宜的温度，有最大的产率。冷却后的反应物进入34二甲醚吸收塔，用水吸收，在精馏塔中可浓缩成汽车燃料(DME的水溶液亦可作柴油燃料使用)未吸收的气体进入36甲烷吸收塔，用乙醇吸收甲烷成为汽油替代氢预热器，预热至600℃放出与炭反应生成甲烷。

3、新式的原子能反应堆和新式的磁流体发电工艺。

一公斤的铀-235裂变时放出的能量为8.32×10¹³焦耳，相当于2000吨汽油或2800吨煤，核能的开发利用为人类提供无穷无尽的动力；可是目前的核电站存在不少问题，目前核电站多采用压水堆和沸水堆，新建的核电站，这种轻水堆占90％；一般认为轻水堆结构和运行比较简单，尺寸小，造价低，有良好的安全性，可靠性和经济性，因而得到广泛应用，这种见解是误区，苏美的核事故和日本的核事故都处在轻水堆中，用轻水作冷却剂都是一种重大错误，用水做冷却剂重要的问题是水的感生放射性，将造成放射性污染，造成操作上的维修的困难。还有一个重大问题，轻水对中子的俘获截面相当高，时热中子的吸收较强，使增殖反应不能进行。

本核反应堆要实现增殖功能，决不能用轻水作冷却剂，本堆用石墨作慢化剂，二氧化碳作冷却；二氧化碳吸收中子截面小，而且价格低，没有毒性，一般认为温度超过350℃气冷堆不能使用。对碳钢是如此，对不锈钢腐蚀不会有问题，本堆用不锈钢制造，与冷却剂接触部位用不锈钢复盖，可作冷却剂还有重水和氦。

目前反应堆芯部结构是存在问题的，核燃料芯块如此小的直径1厘米高1.5厘米，装入0.6毫米的锆合金管内。美苏的核事故就是锆合金制造的燃料包壳出了问题，当反应堆温度达1000多度时，会和水蒸汽发生剧烈的氧化反应：Zr+H₂O→ZrO₂+2H₂，氢和氧混合会发生“氢爆”，实际上三里岛发生了局部的***；苏联切尔诺贝利很短时间发生了***，也和锆外壳有关。

本核燃料的包壳采用不锈钢制造，壁厚2毫米，高度3.6米，直径3厘米；燃料不集成束件，而是一根根独立的插在石墨预定的位置上。目前的燃料制成细棒，目的是使裂变中子很快离开燃料棒到周围慢化剂中，带来的缺点，燃料棒不够坚强，易破损，这是大问题；本单根燃料棒是把铀_-235与铀_-238，3∶1的组分混合在一起，慢化剂石墨也混在一起，再制造成直径3厘米，高3厘米坚硬的陶瓷，这种燃料芯块依次装入2毫米厚的不锈钢棒中，一旦发生核反应，中子可能与三分之一的铀_-238反应生成钚_-239，这种几率三成左右；有六成是中子与石墨慢化与铀_-235起核反应，所以无需制成细棒，这种反应堆有用于增殖反应。

美苏的核事故，控制棒没有起到立即控制的作用，控制机构存在严重的缺点，把控制机构设在反应堆上方是有问题的，因为核事故温度最高之处是反应堆上方，温度一旦在800℃以上，***控制棒可能因反应堆物件变形无法插进去而不能停堆。本控制棒设在反应堆下部，控制棒固定在活塞上，只要活塞上移，所有控制棒都伸到堆内，阻止了核反应的发生；活塞是由齿条齿轮传动的，电动机转动使齿轮转动，齿轮转动带动齿条上移或下移，齿条就是活塞杆，因此控制棒的控制动作非常及时。

目前的磁流发电有严重的错误，把燃烧的高温气体，利用高温使气体电离，产生高温导电气体进入发电通道发电，这种方法热损失一定很大，高温造成很多困难。导体切割力线运动，产生感应电动势：ε＝BLu燃烧的气体运动速度肯定不大，对发电不利。本法则不利用高温产生离子而是高电压的电场，电压4-7×10⁴V，通过直流电晕放电效应，使电场使电场中的气体电离成正离子和负离子，使气体成为通电导体，气体具有高的导电率，为了使气体高速运动制造高压蒸汽，在发电通道中减压而获高速气流，切割磁力线运动，因为本气体有很高的速度。本超导磁体场强可达5T或更高，普通电磁铁的磁感应强度一般不高于2.5T，而且要消耗大量电能和大功率的整流设备，以公式看ε＝BLu，就因超导磁体使发电的感应电动势增加一倍。

目前的高温超导，零电阻的温度已提高到130K(即-143℃)已不是液氮温区(77K)而是液体甲烷临界温度区以上(甲烷临界温度-82.5℃)。本发明的甲烷制冷达-160℃，使高温超导的应用更为便宜和方便，本工艺就用甲烷制冷机维持超导冷冻***。

图25新式核反应和新式新式磁流体发电示意图：1-压力容器盖；2-压力容器；3-核燃料棒；4-控制棒；5-活塞；6-齿条齿轮传动机；7-石墨堆；8-预热器；9-蒸汽发生器；10-喷射泵；11-高压水泵；12-自来水箱；13-氢贮罐；14-甲烷贮罐；15-冷凝器；16-电磁阀；17-喷射泵；18-甲烷制冷器；19-超导磁体箱；20-发电通道；21-吸收塔；22-热分解塔；23-电磁炉；24-阳极；25-循环压气机。

2压力容器高12米，直径5米，上端有进空气窗孔，下端有出气窗孔。石墨堆整体与内燃机气缸相似，具有活塞，活塞用活塞杆相连，活塞杆是齿条，由齿轮带动齿轮由电动机带动；实现活塞上下移动，从而使控制棒上下移动达到控制核反应的目的。

石墨堆外形像蜂窝状，是由几百件石墨组件堆砌而成，具有燃料棒孔洞，也有控制棒孔洞。燃料棒集合在一起是，上端固定在不锈钢的框架上(花板上)，当更换燃料时，用起重机把11压力容器盖吊走，再把反应堆盖打开，然后把燃料棒集合组件(包括不锈钢框架)吊走，换上新燃料棒集合组件(包括不锈钢框架)吊进来***石墨的孔洞中。

当核反应启动时，电动机使齿轮齿条转动，便活塞下移，控制棒下移，空出核反应空间，25循环压气机把10大气压的CO₂压入反应堆内，冷却核燃料棒，加热到600℃的CO₂进入9蒸汽发生器，把列管中的硬水加热成200大气压的蒸汽，通过10喷射泵，吸入冷却2压力容器的热空气，进入磁流体发电通道10，右壁为阳极，左壁为阴极，发电时预接通直流电源，电极都有尖端突出，在4-7×10⁴V的电场中，产生负极尖端放电，使进入发电通道的蒸汽电离成离子，当200大气压减压时以极大的速度通过发电通道20，切割磁感线运动产生感应电动势，乏气已降温至常温以下，从高烟囱中放空，因CO₂冷却剂对中子的吸收截面小，所以蒸汽亦无放射性物质，放空是安全的。

19超导磁箱用液体甲烷-82.5℃浸泡线圈，用18甲烷制冷器维冷冻***，当温度高于-82.5℃时是，甲烷饱和液则产生蒸汽，甲烷气体上升至18甲烷制冷气管间，吸收管内甲烷制冷的冷量，使甲烷气体冷凝成液体，返回19超导磁箱中。甲烷制冷原理如图3所示。图25也给出CH₄制冷***。甲烷制冷时16电磁阀开，液体甲烷从14甲烷贮罐出来，进入17喷射泵，吸入扩散剂氢进入制冷室，因氢的扩散作用，降低了甲烷的分压，从而使甲烷汽化成气体而制冷，在管间冷冻管间的甲烷气体使甲烷冷凝成液体返回19超导磁体箱中。甲烷氢制冷气体进入15冷凝器，把列管中的甲烷气体冷冻成甲铵液体，流回甲烷贮罐。制冷气体出来进入21吸收塔，用乙醇吸收制作冷气体的甲烷，不被吸收的气体氢进入22热分解管间，冷冻被电磁炉加热的乙醇溶液，乙醇溶液到了热分解塔顶部，进行气液分，气体甲烷进入15冷凝器成液体甲烷，液体乙醇则溢流至21吸收塔吸收甲烷气体。

4、核动力喷气式飞机。

图27新式的核反应堆，用齿条齿轮传递的控制***十分灵活，便于控制功率适用大型的运输工具作动力；本核动力***都在飞机底层货舱中，卧式核反应堆在机尾部，远离乘客，使之不受放射性物质的威胁，此核动力喷气式飞机是大型化飞机，可参照美国航天飞机的外形尺寸，即飞机长为37米，高17米；

图26核动力喷气式飞机示意图：1-起动电机；2-大功率离心压缩机；3-热气轮机；4-CO₂循环压气机；5-热交换机；6-石墨CO₂气冷增殖反应堆；7-电动巧克；8-电动巧克；9-喷管；10-喷管；11-喷气式旋翼；12-喷气式旋翼；13-喷气式旋翼；14-喷气式旋翼；15-热气左边出口；16-热气右边出口；17-喷射泵。

飞机起飞时，反应堆控制棒的电动机转动，带动齿轮齿条转动，使活塞下移，使控制棒下移。露出反应区，4CO₂循环压主机把CO₂压缩机10大气压，送入核反应堆冷去燃料棒，600℃的CO₂气体从反应堆出来，进入5热交换器，与此同时，1起动电机带动大功率高压缩机，把空气压缩至300大气压以上，通过17喷射泵，吸入大量空气，使压缩空气冷却，空气进入5热交换器，吸收热量汁500℃多温度，进入3热气轮机作功，带动2高心压缩机压缩空气，在热气轮机作功后的热空气是高压的。从3热气轮机的左右两个出口15.16进入7.8电动巧克电控巧克把高压空气导入11.12.13.14喷气式旋翼，从旋桨末端喷出，使旋翼旋转，使飞机垂直上升，到了高空电动巧克7.8把高压空气导入左右两翼共四个喷管中喷出，使飞机高速向前，快到目的地降低速度，开动旋翼，飞机逐渐下降，到了机场可以垂直下降。

5、核动力磁流体电火箭空天飞机。

目前各国设想的空天飞机携带氧化剂和燃烧剂，美国的“哥伦比亚号”航天飞机起飞总质量为2000多吨。这是很笨重的飞机不会有什么大作为，本空天飞机是核动力的，一公斤油-235相当于汽油2000吨，所带燃料非常轻，本核动力不同于图26核动力喷气式飞机，那种飞机靠离心压缩机压缩高压空气，高温度喷气，速度可能达超音速。但执行外太空的任务则是无能为力了，离开地球，到了火星着陆，需要达到第二宇宙速度，11.2公里/秒，非用磁流体电火箭不可，这种空天飞机才能飞离地球，为力达到这个目标。本空天飞机，采用英国的航天飞机“霍托尔”的尺寸。飞机长62米，只有长的飞机，磁流体加速道是60米长，使喷气速度超过11.2公里/秒是可能的，本空天飞机具有两个动力***，一是以空气为工质的如图28核动力喷气式样飞机那一套动力***，二是以水为工质的，磁流体电火箭***，起降时这两个***同时开动，确保垂直起降安全。

图27核动力磁流体电火箭空天飞机示意图，1-起动电机，2-高压离心压缩机，3-汽轮机，4-热交换器，5-水箱，6-热交换器，7-高压水泵，8-石墨气？增值反应堆，9-CO2循环压气机，10-超导磁体箱，11-超导磁体箱，12-磁流体发电通道，13-磁流体推力加速通道，14-磁流体起动加速通道，15-磁流体往下喷箱，16-磁流体往下喷箱，17-磁流体推进喷箱，18-磁流体别动喷箱，19、20、21、22-喷气式选一，23翻板阀，24-翻板阀，25-喷气右边出口，26-喷气左边出口，27-喷射泵。

喷气式动力***同图26及其说明，不再重述，磁流体电火箭，发电原理与图25及其说明一致，超导冷冻***与图25及其说明一致，本超到磁体长60米，发电通道长60米，12磁流体发电通道电极与13磁流体推力加速通道电极一致，14磁流体制动加速道与发电通道的电极相反。

当空天飞机起飞时，高压蒸汽进入12磁流体发电通道和进入14磁流体别动制动加速道预先接通直流电源，4-7×10⁴V，13磁流体推力加速道的磁流体是从发电通道转变180°，与此同时23和24翻板阀堵住了水平喷出的通道，打开了向下的通道，因此飞机垂直上升，到了高空高压蒸汽停止通往14磁流体4制动加速道，同时24翻板阀打开水平喷气的道路17磁流体推进喷箱喷出高速的磁流体蒸汽是经过60米长约强力加速道加速的，排气速度达到化学推进剂最高排气速度4000m/S的十倍，可以执行飞离地球外太空任务，本空天飞机因有两套垂直起降***。十分安全，可在大气层内下行，载客可达2千人，空中客车A380载客850名，是不安全的，空中出了问题，不能任何机场着陆，本飞机到任何城市却不需1小时。

6、核动力磁流体发电的电力机车。

由于电力机车功率大，爬坡能力强，因此担负着相当比重的运输量。目前直流电力机车，接触网电压不能过高，一般用3300伏，电流很大，电力网线非常粗，接触网相当大，目前有一种交直流电力机车，接触网用20-25千伏，高电压交流电，在车内用降压和整流变为直流，使接触网电压提高，使导线面积减少，也减少变电所数量，这虽然改善了一些，严重缺点仍在，图25新式核反应堆和新式磁流体发电，适合于机车，生产电力，由于齿条齿轮控制***十分有效，核燃料包壳用2毫米不锈钢十分安全。把核动力磁流体发电安排在机车的最后车厢，同时把核反应堆安装在车厢高处，核反应堆不影响机车内乘客，放空的乏气亦不影响乘客。

图28核动力磁流体发电的电力机床示意图：1-核反应堆；2-发电通道；3-超导磁体箱；4-超导磁体箱；5-蒸汽发生器；6-？水预热器；7-高压水泵；8-CO2循环压气机；9-自来水箱；10-控制棒；11-齿轮齿条控制器；12-通气口；13-喷射泵；14-压力容器；驾驶室和电动机在车头上，列车尾上的磁流体发电通过直流电缆通过车顶上把电力传输到车头上的电动机上，车尾的核发电是无人区全由车头驾驶室控制，本核反应堆是石墨气冷增殖反应堆，因热料棒的核燃料是铀_-235和铀_-238混合在一起，(漫化剂石墨亦混在一起)两者之比为3∶1，1、即产生热中子的裂变几率是四分之三，快中子被_铀-238吸收而的几率是四分之一，保证裂变反应持续进行，亦能发生四分之一的增殖反应，所产生的钚是裂变的燃料，反应堆在尾车的顶上，核辐射不会伤害车厢内的人。核燃料棒，不锈钢包壳2毫米厚，十分坚固，绝不会破损，放射物块不能跑出包壳外，十分安全，更换核燃料时，把机车开进专设的支线内，用尤门起重机，把30里面厚钢板的压力容器盖吊开，把反应堆盖吊开，把燃料棒集合体包括不锈钢花板框架等，从石墨堆的孔洞中吊出，龙门起重机开至远处，把乏核燃料集合体吊入深水池中，过半年才吊出，放入卡车上，送乏燃料处理处，新的核燃料集合体连同不锈钢花板框架吊入核反应堆石墨的孔洞中，然后把盖头盖上。

机车开动时，车头上的驾驶室遥控吧8CO₂循环压气机把10大气压的CO₂送入核反应堆内，核反应堆控制器，把电机转动带动齿轮齿条转动，使活塞下移，控制棒下降，露出板反应区，燃料棒的包壳然热能被CO₂吸收而降温，500℃的CO₂进入蒸汽发生器，把硬水生成200大气压的蒸汽进入13喷射泵吸入压力容器中用于冷却的热空气进入2发电通道，左壁为阴极，右壁为阳极，快速通过2发电通道而发电，直流电源通过电缆把电力传输到车头上电动机上，为了加快速度，驾驶室遥控控制器使活塞下移，露出更多的燃料棒，进行裂变反应，以提高功率，本核反应堆和磁流体发电核动力装置与图5完全一致。

7、磁流体电火箭船

世上已有磁流体推进技术，这是不正确的技术，用海水作磁流体工质，必然导致海水离导致水电解反应，污染环境和浪费电力，这是无法克服的困难，本磁流体电火箭和图29中的磁流体电火箭是一致的，也是说和图27一致的发电方法。

图29核动力磁流体电火箭船示意图：1-石墨气冷增殖反应堆；2-压力容器；3-水预热器；4-CO2循环压气机；5-水蒸汽发生器；6-水箱；7-高压水泵；8-超导磁体箱；9-发电通道；10-磁流体加速通道；11-超导磁体箱；12-直流电动机；13-螺旋桨；14-喷射泵；15-通风孔；16-出气孔。

本核反应堆放置在船最高位置上，使核辐射不致伤害船员，本船有两套推进***，一是直流电动机带动的13螺旋桨推进***，一般在停泊区慢速行驶时使用，二是磁流体电火箭推进***，在大海中使用，两个动力***都使用超导磁流体发电，以便产生电力，需发电时，4CO₂循环压气机把10大气的CO₂送入1核反应堆中冷却燃料棒，从反应堆顶部出来的600℃的CO₂气体进入5蒸汽发生器，产生蒸汽200大气压500℃进度14喷射泵吸入由15通风孔进入空气，冷却核反应堆外壁成高温空气，从16出气孔出来，在14喷射泵中吸入与蒸汽混合咋一起，高压蒸汽减压后快速通过9发电通道。发电通道已用感应圈使之有47×10⁴V的电场，(右壁为正极，左壁为负极，两极都有尖端突出，接上电源后产生电晕放电，使蒸汽电离成离子，蒸汽成了导电导体，切割磁力线运动，产生感动电动势电流方向用右手定则，即产生了与感应圈相同的电流方向，感应电动势力＝BLu；直流电机接通了电源，转动了螺旋桨，使船舰前进，开出停泊区进入大海中，直流电机停止供电，使10磁流体加速通道(加速通在发电通道下面有共同的电极)上有足够的电力，通电的蒸汽(磁流体)在超导磁场力的作用下产生安培力，使磁流体产生加速运动方向用左手定则(即向船尾快速喷气)最后倾斜向下喷入水中，推动船舰快速向前，推动力F＝ILB加速道40米以上，产生的加速度相当大，这种磁流体电火箭使船舰飞速向前。

8、氘-氚对撞核聚变和磁流体发电工艺。

热核反应只有在太阳上，这种宇宙观模的热核反应炉才行得通，在地球上决不能实施可控的热核聚变的，要使高温，高密度的等离子体态能维持一定时间，并以人工控制是不可能的事，他们看好的可实现可控热核聚变的方法是“磁约束”即将若干组线圈盘中通以电流，形成环形磁场，将高温高密度的等离子体约束在其中，使其达到点火的条件，这种“托卡马克”，这是真正的梦想，决不能成功。因为10⁸K的高温，早把线圈绕成气体了，据说1993年12月10日，在美国普林斯顿创造了核聚变反应能量功率5.6兆瓦的世界纪录，我对这个纪录表示怀疑，为何普林斯顿的线圈能经受住10⁸K的高温。20世纪80年代，我提出氘-氚对撞实现核聚变的方案，给上海的原子能专家否定了，2005年，当我设计了环形磁流体加速器突然又想到了氘-氚对撞核聚变可能成功，不久我在书店找到了一本书，郑仁蓉，朱顺泉着《核物理与放射化学》36页：“1934年，卢瑟福与奥利芬将和哈特克用氘核轰击氘时，产生了质量为3的氦，实现了世界上首次的核聚变”作者说“它的科学意义一点也不亚于已有的诺贝尔奖”的确意义重大天才的科学家的实验它揭示了核聚变唯一正确的，对撞的道路，我从第一次提出氘-氚对撞核聚变至今已有三十年历史了，我的方案非一日之寒，现正式提出了专利申请。

图30氘-氚对撞核聚变和磁流体发电工艺示意图：1-自来水箱；2-硬水与热器；3-蒸汽发生器；4-高压水泵；5-给水泵；6-喷射泵；7-超导磁体箱；8-核聚变锅炉；9-氘-氚环形加速道；10-锅筒；11-电磁铁；12-衔铁；13-衔铁套子；14-超导磁体箱；15-发电通道；16-超导磁体箱，17-重水蒸汽加热器；18-气液分离器；19-氚贮罐；20-单向阀，9氘-氚环形加速道直径3米，环形加速道宽30厘米，高10厘米，超导磁场并未覆盖整个氘-氚环形加速道，右端30厘米处没有超导磁场，目的是使11电磁铁不受超导磁场影响，执行其电磁铁的功能，氘-氚一起在9氘-氚环形加速道中加速，外圆壁为正极，内圆壁为负极，两极相对之处有尖端突出，当接通直流电源4-7X10⁴V时，产生尖端放电，在电晕放电中氚-氚都成了磁流体，具有导电性，通电导体在磁场中，受到磁场力的作用，产生安培力，F＝ILB安培力的方向用左手定则，此时氘-氚磁流体按顺时针方向运动，由于电流和磁场力是巨大的，产生的动力十分大，因此产生高的加速运动。

由于氘-氚原子核都带正电，要使两个带正电荷的核靠近，必须有足够的动能，以便克服两者之间库仑斥力。

这种氘-氚磁流体和加速器能够产生巨大的动能，不亚于10⁸K高温时等离子体的动能，但是为了是氘-氚对撞，光有足够的动能是不行的，还要使它们对撞，11电磁铁的装置就是为了氘-氚对撞而设置的，电磁铁的线圈接通继电器的电路2，继电器的电路1由于控温器控制，当温度高时控温器使继电器电路1通电，此时继电器2断电，使衔铁磁场小时，而落入13衔铁套子里，使氘-氚有通路而按顺时针运动而加速，当温度低时，控温器使继电器电路1断电，因而使继电器电路2通电，铁芯内外激起磁场，衔铁被磁化，被铁芯吸引，从衔铁套子里跳起来，堵住了氘-氚的去路，而发生对撞，由于超导磁场下的氘-氚都具有极高的动能，与衔铁发生对撞引起整个加速道的氘-氚连环对撞，因为所有氘-氚动能很大足以克服氘-氚核子间的库仑斥力，而发生聚变反应。9氘-氚环形加速道是密封的，不允许氘，氘-氚有泄漏之处，所以衔铁套子也是密封的。

8核聚变锅炉用不锈钢制造，用重水冷却剂(因重水的中子吸收截面小)，但因重水在中子辐照下生成氚，氚有放射性，所以重水只在第一回路中使用，8核聚变锅炉产生临界温度374.2℃的临界压力221.03大气压的中水蒸汽，蒸汽从10锅筒出来，进入17重水加热器，把二回路的水加热成200大气压300℃的二回路加热蒸汽，二回路的加热蒸汽进入了蒸汽发生器，产生硬水蒸汽200大气压250℃的进入6喷射泵吸入空气后进入15发电通道发电，乏气在高烟囱放空，二回路蒸汽进入2硬水预热器加热硬水，二回路蒸汽成了饱和水，由5给水泵打入17重水加热器产生二回路蒸汽。

当重水在中子辐照下生产氚气，氚浮出水面，与水蒸气一起到锅筒中，与蒸汽一起进入17重水蒸汽加热器，把二回路加热成水蒸气，进入了蒸汽发生，把硬水加热成水蒸气作为发电的工质，当在喷射泵吸入空气后在磁流体发电通道发电，从17重水蒸汽加热器出来的重水和氚进入18气液分离器，气体氚通过单向阀20进入19氚储罐，氚亦可以由锂吸入中子而得到氚，氚可以在海水中无限量地取得，氚是本核聚变的原料，5米高的重水靠重力返回8核聚变锅炉，氘-氚对撞核聚变是在9氘-氚环形家督通道中进行的，用电磁体铁使加速道升起衔铁挡板，加速成高动能的氘-氚无路可走，使发生连环的对撞。发生如下的反应：D-T反应，²D+³ ₁T→⁴ ₂He+n+117.6MeV。D-D反应：₁ ²D+³ ₁T→⁴ ₂He+n+3.3MeV；₁ ²D+₁ ²T-₁ ³T+¹ ₁H+4MeV，反应热经9氘-氚环形加速道***包围的重水所吸收，这个8核聚变锅炉用不锈钢制造，要能承受300大气压的压力，这个圆形的容器包围了整个9氘-氚环形加速道和11电磁铁及13衔铁套子，8核聚变锅炉产生的蒸汽进入10锅筒，进入17重水蒸汽加热器，把二回路的水，加热成300℃蒸汽，二回路的水由5经水泵打进的，产生的蒸汽进入3蒸汽发生器，使之产生50大气压蒸汽(262.7℃)进入6喷射泵，吸入空气进入15发电通道发电，二回路蒸汽进入2硬水预热器，把硬水(1自来水箱由4泵打进的硬水)加热，二回路蒸汽冷凝成饱和水，由5给水泵打进17重水蒸汽加热器，如此循环，氚可由锂吸收中子而得到，锂的熔点186℃，重水温度374.2℃，重水可溶解锂，因此核聚变将不断产生氚，氚与蒸汽一起进入锅筒后进入17重水蒸汽加热器，重水蒸汽冷凝成水，与氚一起进入18气液分离器，液体重水返回核聚变锅炉，氚则进入氚贮罐。

本高温超导采用130K零电阻的温度，用液体甲烷冷冻线圈，(甲烷临界温度-82.5℃)，设施用甲烷制冷机维持超导制冷***，与图27相同。

四、低能耗技术。

1、高电压；电解水蒸汽制氢氧工艺

新式的用电技术在水电解制氢氧亦有贡献，图24圆形塔式电解槽，泵循环电解液的水电解制氢氧工艺，可能提高电解效率，但是电压太低，氢氧产量不够大，本工艺高电压，电解水蒸汽制氢氧，因为电压高，电流大制氢氧的量很大，能满足发电厂对氢氧的需求，本工艺的结构与图24基本相同。

图31高电压，电解水蒸汽制氢氧工艺示意图，1-圆管式阳极，2-圆筒式阴极，3-圆筒式隔膜，4-蒸汽锅炉；5-锅筒；6-单向阀；7-直流电源；8-氢贮罐；9-氧贮罐；10-单向阀；11-单向阀；12-氧气室；13-氢气室。

本装置高3米，宽2米，阴极用上下一个2.8米直径的不锈钢环，用不锈钢棒焊接成圆筒框架，再用镍丝(或不锈钢丝)绕别成圆筒式的阴极电极，钢丝成了阴极的尖端突出，便于尖端放电，阳极则用上下一个直径10厘米的不锈钢环，用锈钢棒焊接成小圆筒框架，再用镍丝(或不锈钢丝)绕别成一个小圆管式的阳极，钢丝成了阳极的尖端突出，有利于负离子向阳极放电，隔膜是用上下一个直径1米的不锈钢环，用不锈钢棒焊接圆筒式的框架，再用三层镍丝(或不锈钢丝)织成的布状的网，围成圆筒状的隔膜。

当4蒸汽锅炉生产正常，把电解槽抽真空，然后充从阳极管中入200大气压的蒸汽，直流电源4-7×10⁴V接通电极，阴极产生尖端放电，水蒸气成了H⁺和OH^-离子，水蒸气在阳极表面发生分解反应，生成氢离子并放出氧，气体压力是底高顶低，氧上升直至12氧气室进入氧气贮罐。氢离子游向和通过隔膜，得到电子成氢气，氢气上升氢气室，进入8氢气贮罐，氢不会进入氧气室，氧亦不会进入氢气室安全是有保障的，因为氢气都无横向流动的动力，只能垂直上升。

2、电磁炉电饭锅

目前用电做饭约是电阻或电饭锅，热效率有50％-55％，本用电做饭的是电磁炉电饭锅，电磁炉热效率达70％-80％，节约能源，经济性好，温控准确，锅温均匀，烹饪效果好，安全卫生，无空气污染，灶台光滑清洁，一抹即净，一炉多用。

本电饭锅最重要的特点是饭的质量非常好，煮饭的原理与饭甑饭相似，即米在开水中煮5分钟，捞出来在饭甑中蒸半小时，这是中国传统佳节宴会上的米饭，本电磁炉电饭锅采用现代科技，使之自动化，这点和传统的饭甑饭不同之处，本电饭锅除煮出好饭外，亦可同时煮出最好吃的稀饭，这对全家老小大有好处，本电饭锅还可以大型化，可制造保温桶那样大锅，供大食堂职工就餐。

图32电磁炉电饭锅示意图，1-不锈钢锅体，2-电磁炉灶台，3-加热线圈，4-米；5-铁板，6-水，7-篦子，8-锅耳柄；9-锅盖，10-四脚之一，11-有孔盘子。

锅体应比一般不锈钢锅高三分之一，篦子充满比米粒小的孔有四个脚，高在10-30厘米左右还有两个耳柄，盘子高在2厘米以上，充满比米粒小的小孔，篦子四个脚压住盘子使之固定不动。煮饭将洗好的器具，如盘子，放进锅内，周围放进待煮成粥的米，再放进篦子，然后放进要煮成饭的米(米要干净的免淘米)然后加上自来水，用勺子搅动，倒掉洗涤水，然后加自来水，使刚淹没篦子为宜，然后耙平米粒，盖上盖子，盖子的构造要使盖子能伸入锅内2厘米——3厘米，使盖子和锅壁构成一圈的槽，使米汤不会溢出锅外，而留在一圈的槽沟之中，保持灶台清洁，接上电源煮饭，当水开了，开水涌入米中，煮上5分钟，电磁炉调低功率，最低温度120℃，此时开水落回篦子以下，锅盖槽沟的米汤也落回篦子之下，米在无水浸泡下蒸上米半小时即熟透了，移开电饭锅打开锅盖，待水分蒸发，即可食用，当饭吃完了，移开篦子，下面就是稀饭，可用开水调好浓度，即可食用。因多孔盘子高4厘米，它的作用，不影响产生蒸汽，又不烧焦米粥。这种稀饭是换代的新产品，比现今的稀饭好吃。

3、人机人际交流的工具——钟码电脑输入法在电脑中的应用。

电子计算机的发明是用电技术最神奇的发明，它的多种功能神奇的令人叹服，称之为电脑，真是太恰当了，当今世界的电信业，完全改变了世界往日通讯，电子邮件如此快速，把以往几星期才能收到的信，顷刻间收到了，美中不足之处外在于汉字上机输入法太落后，消耗人的大量精力，与电脑高度的工作效率很不相称，五笔、自然码、拼音码、仓吉颉码都难学，使用不方便，造成人机分离状态，不少人因不会打字，不能发电子邮件，难怪汉王提出电脑笔，在与电脑相连的手写板上写字电脑马上转成印刷本，这解决了一些人机分离的问题，我以为比电脑笔更高明的输入法，大概算我的发明-钟码输入法，本钟码不仅可打出单词，亦可打出常用的词句和常用的成语。此码已获上海三次优秀发明奖，专家们肯定他是有道理的，因为此手写字快不用动脑筋，和快速的高作效率的电脑很合拍，此码的原理是每个汉字都有四声发音，如妈ma＝2，麻ma＝5，马ma＝6骂ma＝3，因此打汉字用这个四声简谱声调：2563每句话都可谱写成音乐符号2563，多字词编码：冰冻三尺，非一日之寒谱成简谱：232622325，按电脑数字键，屏幕上则显示印刷体中文，例如不打不相识36326，不到黄河不死心：3355236树倒猢狲散36523；树欲静而风不止3335236；死马当活马医663362；先下手为强23655；做一天和尚撞一天钟32353362；坐山观虎斗32263；当把人间所有话都编码成编码，制成软件，打任何话都能显示，当然这种编码工程很大，一个开发公司总能完成任务的，给天下带来的好处是打字非常方便，可以说钟码是人机人际交流的工具。未来机器人用得很多时，出现机器和人共事，钟码是机器人能听懂的，所以将来可能是人机对话的好工具，电子邮件及手机留言用钟码则是人际交流的好工具。

钟码亦可用于一切外文的输入，如俄文，作家——2366，好还是坏-22333636，你好——623566，英文，奥巴马——366；华盛顿——536；非常好——263

这种输入法一定受外国人的欢迎。

在未进行每句话编码之前，先进行单字，双字、叁字、四字辞的编码。

一字词编码例如下：李——木子李——666，胡——古月胡——635，吕——口口吕——662，昌——日日昌——332，(法则一：能拆字即拆二字再加本字读音，谱写成简谱，不能拆字则拆五笔，按笔划的名称普成曲子，笔划的名称谱成曲子，横＝5，竖＝3，撇＝6，折＝5，勾＝2，点＝6.例如：交-点、横父＝653，后-撇、撇、横、口＝6656，渊-点、点、点、撇、米＝66666，述-术、点、折＝365，荒-横、竖、竖、亡、撇＝53356，者-土、撇、日＝663，效-交、文、效＝253，老-土、撇、匕＝666，关-点、点、天＝662，卒-点、横、人、人、十＝65555，率-玄、点、点、点、点＝56666；

影-日、京、撇、撇、撇＝32666，商-点、横、点、点、竖＝65663；夏-横、自、撇、又＝5363；愿-原、心愿＝523；弱-弓、点、点、弓、点＝26626；乱-千、口勾＝262，；嫂-女、臼、竖、又＝6333；陕-勾、竖、夹＝232；尚-竖、点、点、竖、勾＝36632；光-竖、点、点、兀＝3663，米-点、点、木＝663；曲-日、竖、竖＝333；皮-勾、撇、竖、又＝2613；血-撇、皿＝66；离-点、横、凶、竖、勾＝65232，角-撇、折、用＝653，；欠-撇、勾、人＝625；市-点、横、巾＝652；晋-亚、日、晋＝333；截-土、隹、勾、撇、点＝62266；痉-广、点、点、折、点＝66656；逃-兆、点、折＝365；弟-点、点、弓、竖、撇＝66236；存-横、撇、竖、子＝5636，丞-了、折、折、横＝6555；

出-折、竖、山＝532；雄-横、撇、折、点、隹＝56562；茶-横、竖、竖、人、横＝53355，事-横、口、折、横、横＝56555；害-点、点、勾、横、竖＝66253，疾-广、点、点、矢＝6666；告-撇、土、口＝666；愎-点、竖、点、复＝6363；凿-业、点、点、干、折＝36635，丧-土、点、点、勾、撇＝66626；质-撇、撇、十、贝＝6653；翰-十、日、十、人、羽＝53556.

一字词编码法则：谱写拆出单字的五笔，(或单字中拆出二个汉字的四声，再加汉字的四声)。

皑皑-皑皑白山＝5552；矮小-矮小勾点＝6626；

爱好-爱好女子＝3366；爱惜-爱惜点竖＝3263；

爱称-爱称禾尔＝3256；爱护-爱护横勾＝3352；

安分-安分八刀＝2322；安乐-安乐撇折＝2365；

安宁-安宁点点＝2566；安身-安身撇竖＝2263；

安定-安定点点＝2366；按捺-按捺横勾＝3352；

暗号-暗号口横＝3365；黯然-黯然撇折＝3565；

昂贵-昂贵中横＝5325；八股-八股月几＝2632；

把家-把家点点＝6266；罢了-罢了勾＝362；

罢手-罢手撇横＝3665；霸道-霸道首点＝3366；

白饭-白饭食反＝5356；白痴-白痴广点＝5366；

败局-败局尸勾＝3522；拜托-拜托横勾＝3252；

斑驳-斑驳马撇＝2566；搬运-搬运云点＝2356

搬弄-搬弄王横＝2355；板壁-板壁尸口＝6326；

版本-版本木横＝6635；版面-版面横撇＝6356

两字词编码法则，谱写两字和第二字两笔(或两字)的四声简谱。

叁字词编码举例如下：

办事员-办事员口贝＝33563；办公室-办公室点点＝32366；

半辈子-半辈子了横＝33665；半空中-半空中口竖＝32263；

绊脚石-绊脚石横撇＝36556；帮倒忙-帮倒忙点竖＝23563；

保证金-保证金人王＝63255；暴风雨-暴风雨横竖＝23653；

三字词编码法则：谱写三字和最后一个字再拆两笔(或字)的四声。

四字词编码举例：

不足为奇-不足为奇大＝35553；沧海-粟-沧海-粟横＝26225；

草木皆兵-草木皆兵丘＝63222；长夜漫漫-长夜漫漫点＝53336

四字词编码定则：谱写四字词和最后一个字再拆一笔(或字)的四声。

多字词(句子)编码法则：谱写所有字的四声，以上按键输入最后再按输入键屏幕即显示。钟码对空天飞机在外太空与指挥中心电信联系，这通信亦是高效率的。

4、高压电解制氢，空分制氢制合成氨，硝酸尿素，联产航空燃料工艺。

航空燃料已有由火力发电厂联产的方案，但还不够，大中型的运输工具很多，需要高能量的燃料——航空燃料，硝酸尿素是肥效高的缓效化肥解决了粮食供应有保证，此外乙醇的制造利用玉米的酿造，更多的化肥有利于玉米的生产，利用电解的高压氢生产氨进一步加工成硝酸尿素，甲烷乙醇溶是汽油替代燃料，需要量很大，电解制氢，空分制氮是最简短的合成氨工艺，图31高电压、电解水蒸气制氢氧，能大量生产氢氧，使生产合成氨化肥大为改观，因为有大量的氧，有利于氨氧化制成NO，进一步制成硝酸尿素，生产NO见图7及其说明，生产硝酸尿素见图6及其说明，生产乙炔见图25及其说明，空分制氮见图3及其说明，本高压电解制氢，采用200大气压的蒸汽，因而产生200大气压的氢，此高压锅炉就是生产乙炔的锅炉，空分的氮，加压至200大气压，与氢合成氨。

前述冷热机符合热力学第一定律，不符合热力学第二定律和卡诺定理，如果热力学第二定律和卡诺定理是正确的，那么本专利申请在中国以及世界各国都不会授予专利权，因此在提出冷热机及其应用第二方案之前，进行科学的分析，用科学的论证证明热力学第二定律和卡诺定理是错误是必要的。先了解一下卡诺循环：工质被活塞密封在气缸里，气缸壁和活塞是用完全绝热的材料制成的，而气缸顶则是用对传热毫无阻碍的材料制成的。此外，有一个温度维持为T₁的恒温物体作为对工质加热的“热源”；另有一个温度为T₂的恒温物体作为接受工质放热热量的所谓“冷源”；还有一个用完全绝热材料制成的绝热盖。于是，如果想让工质进行定温变热的膨胀过程，就可以把恒温热源与气缸顶接触，同时使工质缓缓膨胀，如果想让工质进行定温压缩的放热过程，就可以把恒温冷源与气缸顶接触，同时使工质缓慢受到压缩；如果想让工质进行绝热过程，就可以把绝热盖盖在气缸顶上，同时使工质缓慢进行膨胀或受到压缩。工质依次进行上述四个过程，就会完成一次卡诺循环。我断定这机器是永远不会动作的，这个永不动机竟然导出卡诺热效率公式：n＝1-T₂/T₁这就是中国及世界发动机，发动机设计行业遵守的发动机初温下要大的原因。

1824年卡诺提出卡诺热机循环，及热机必须工作在两个热源之间，热机的效率仅决定于两个热源的温度差，而与工作物质无关，不论什么工作物质其效率都等于卡诺循环效率，即n＝1-(T₂/T₁)。***早对卡诺作了中肯的批判：“卡诺差不多探究到问题的底蕴，而妨碍他完全解决这个问题的，并不是事实材料不足，而只是一个先入为主的错误理论。”

我们可以检验一下卡诺循环效率的公式n＝1-(T₂/T₁)是否正确，某蒸汽机厂蒸汽温度230℃，冷却温度为30℃，按卡诺效率n＝1-(T₂/T₁)＝1-(273+30)/(273+230)＝40％，但该厂蒸汽机效率只实际有12-15％，相差如此大。又如某汽轮机中工作温度580℃，冷却温度为30℃，按卡诺效率n＝1-(T₂/T₁)＝(853-303)/853＝64.5％实际汽轮机效率只有36％；再一次证明卡诺定理是错误的。然而卡诺定理还继续影响全世界，例如液体火箭为什么不用汽、柴油？而用液氢，目的是要使T₁最大，热力学第二定律则证明：在给定的热源和冷源之间，任何热力循环的热效率都不可能超过卡诺循环的热效率，这也是荒唐的，卡诺循环根本不能实现的，它的热效率是真的吗？现在人们知道决定热效率的关键因素是工质的压力，柴油机的工质压力高热效率达40％，汽油机压力低热效率只有26％，先进的火力发电厂，采用超超临界机组，蒸汽参数达27Mpa/580/600℃，机组热效率达43％-48％，这并不是初温高，而是压力高的原因。工质压力高，热效率高是符合科学道理的，做功的大小与力成正比，F＝ma，力的大小与工质质量成正比又与加速a成正比，工质压力大，表明加速a一定大，所以有高的热效率。本方案特别关注如何提高工质的质量，实践证明工质的增加有助于提高热效率。例如：浮化油加水可节能，气缸喷水亦可节能，稀薄燃烧都是增加工质而节能。热机原本不存在低温热源的事实。热力学第二定律的二位作者和卡诺都认为热机能够作功是因为有低温热源的压缩；高温热源膨胀作功的结果。这不符合事实，任何热机都必须人为地压缩工质，起动电机作功，加燃料燃烧膨胀作功；飞轮的储存能量使发动机不断压缩；压缩与外界无关，根本不存在低温热源，T₂的废气温度是发动工作结束后的产物。稀燃发动机的兴起，实际上推翻了卡诺定理，空燃比18∶1的汽油机，节能减排的效果之高，被各国汽车界所重视，人们不用重视初温要高，而是相反，增加空气的工质，降低初温，其中日本本田、丰田、德国波尔舍、尤克斯、美国的克莱斯勒都做出样机。

热力学第二定律被认为是制冷工程的热力学基础，它指出热量能自发，它从高温物体向低温物体传递，而不能自发地从低温向高温物体传递。要让低温物体中的热量转移到高温物体中去，则必须消耗外界功。它指出制冷机就是在消耗一定的外界功(电能或机械能)的条件下，利用制冷剂的状态变化而将热量从低温物体转移到高温环境中去，从而达到制冷的目的。若制冷机消耗的功为W，从低温物体取出的热量为Q，则制冷系数ε＝Q/W。以上的理论，在热带地方人们会信以为真，但在严寒的地区，气温-60℃制冷的工质比外界气温高，是否不需要消耗外界功而制冷呢？所以这种制冷理论绝对错误。这实际上是一种热质说的错误理论，以为制冷只有排除热质才能制冷。我认为制冷的实质是制冷工质在减压膨胀作功后，内能减少的结果；不管热机作功，还是制冷机作功都必须压缩工质至高压；制冷作功的目的是为了冷量，所以压缩的热量应尽可能除去，以后膨胀作功，内能将减少更多，制得更冷。绝无排除热质的企图。

目前压缩式制冷有两处的浪费：一处是压缩中产生的热量，温度低无法利用；二处是制冷剂减压膨胀作功，这功不能利用，所以压缩式制冷电耗是高的。本新式的吸收扩散式制冷是利用喷射泵吸入扩散剂，造成制高压的冷剂组分减少，起了减压作用而制冷，无须压缩，因此节电。我认为扩散吸收式制冷机的出现就应宣告推翻了热力学第二定律，因为整个制冷过程没有将热量从低温物转移到高温环境中去，那么制冷系数ε＝Q/W＝0/W＝0，所以热力学第二定律不是科学的定律，中国和世界各国大学都应停止教授这些定律。

(二)冷热机及其应用第二方案。

一、新式制冷机的应用。

冷热机及其应用第一方案已提出三十个项目；本第二方案提出下列二十三个项目。

1、高温超导的冷冻***。

1986年发现了临界温度为23.2K的低温超导只能在液氦温区实现超导电性，其设备杂而昂贵，1988年发现了零阻温度130K和164K的高温超导。目前各国都达到了130K上下的水平，这种高温超导有应用价值，冷热机及其应用第一方案已提出甲烷深冷制冷，制冷可达-160℃，使高温超导的应用进入实用阶段。本高温超导冷冻***，用空气作冷载剂，因为空气无毒、不燃、易得、十分安全。空气的临界温度为-140.6℃，临界压力为3.78MPa。

用甲烷深冷剂冷机制得接近临界压力的液体空气(压力为3.78Mpa以上，温度-140.6℃以下)。

将此液体空气注入高温超导的磁体箱内(此箱应能承受4Mpa的压力)，浸没整个磁体，高温超导工作时，从磁体箱底部注入上述空气的冷载剂，从磁体箱顶部不断流出温度较高的液体空气，此空气进入甲烷深冷制冷机的制冷室内吸收冷量后又注入磁体箱内，如此循环。图33高温超导冷冻***流程图：1-超导磁体箱；2-甲烷深冷制冷室；3-甲烷冷冻器；4-液体甲烷贮罐；5-喷射泵；6-液体空气泵；7-甲烷液体泵；8-氢贮罐；9-吸收塔；10-甲烷冷却器；11-吸收液加热锅；12-电磁炉；13-乙醇冷却器；14-乙醇泵。

本高温超导冷冻***流程说明如下：液体空气约-140℃在磁体箱1顶部流出，进入液体空气泵6，液体甲烷从储罐4流出进入7甲烷液体泵，压缩后进入喷射泵5，吸收储存在8氢储罐中的氢气，进入甲烷深冷制冷室，因氢气的扩散进入甲烷液体中，甲烷组分减少，起了减压作用，因此液体甲烷气化成气体制冷；-160℃的冷气顺列管而下；液体空气经泵6的压缩进入2甲烷深冷制冷室顶部，在列管间顺流而吸收冷量，液体空气降温至-145℃左右，注入超导磁体箱底部，在箱内，液体空从下而上，放出冷量。制冷混合气体进入3甲烷冷冻器，把冷却的甲烷冷冻成液体，流入4液体甲烷贮罐；制冷混合气体进入10甲烷冷却器，顺列管间而下，把冷量传给刚从11吸收液加热锅解吸出来的甲烷气体；甲烷气体冷却后进入3甲烷冷冻器冷冻成液体，流入4液体甲烷贮罐中。从11吸收液加热锅流出的乙醇，进入14乙醇泵中压缩进入13乙醇冷却器列管从下而上，吸收制冷混合气体的冷量后，进入9吸收塔，在莲喷头中喷出；制冷混合气体则进入9吸收塔底部上升，混合气体中的甲烷被乙醇吸收，不被吸收的氢上升，直至8氢贮罐；乙醇的吸收液从高处往低处流，流入11吸收液加热锅，被电磁炉加热，使吸收液中的甲烷解吸成气体，顺着10甲烷冷却器的列管而上而冷却。

2、车用天然气液化工艺。

天然气有一系列的优点：a、抗爆性能好，压缩比可达15；b、燃烧完全；c、对环境污染小；E、资源丰富，可开采100年，煤可开采300年，煤亦可制造天然气；F、作为发动机燃料，其费用为汽油机的三分之二，发动寿命长，维修为汽油车的70％；G、安全性好，天然气密度比空气小为0.58，一旦泄露，会很快消散。以往天然气的携带方法都是不理想的，以往的液化天然气深冷至-162℃，用压缩式制冷，液化能耗高，本新式制冷，用甲烷扩散吸收式制冷，液化能耗低，一次充气行程与汽油车相当，这是十分理想的天然气携带方法。天然气的临界温度为-82.5℃，临界压力为46.4大气压；制取-140℃左右的液体天然气，钢瓶压力为20大气压左右，(本一系列天然气稀燃发动机的供燃都是利用低压天然气直喷燃烧室的，因此，需要制成低压下的液体天然气)。

图34车用天然气液化工艺流程图。1-甲烷冷冻器；2-天然气冷却器；3-甲烷深冷制冷室；4-液体甲烷储罐；5-开水发生器；6-喷射泵；7-甲烷液体泵；8-天然气气枢櫃；9-压缩机；10-氢气储罐；11-吸收塔；12-甲烷冷却器；13-液体天然气；14-乙醇冷却器；15-乙醇泵；16-加热锅；17-电磁炉。图34本车用天然气液化工艺流程说明如下：天然气由管道输送到8天然气气櫃，9压缩机把天然气压缩至20大气压左右，进入5开水发生器生产开水，(开水送入附近的旅馆，水冷后的天然气进入2天然气冷却器，然后进入3甲烷深冷制冷室冷却成液体天然气，输送至加油站中的天然气液体储罐13。甲烷从4液体甲烷储罐中进入7液体甲烷泵然后进入6喷射泵中吸入10氢气储罐中的氢气，喷入3甲烷深冷制冷室，从下而上，把冷量传给天然气，使之液化成液体。制冷混合气体上升至1甲烷冷冻器中，把电磁炉加热解吸出来的甲烷，冷却后进入后冷冻成液体甲烷，流入4液体甲烷储罐中。制冷混合气体进入2天然气冷却器，把水冷后的天然气冷却，进入3甲烷深冷制冷室冷冻成液体天然气，送加油站的13液体天然气储罐中，制冷混合气体进入11吸收塔，其中甲烷被喷淋而下的乙醇所吸收，不被吸收的氢气进入10氢气储罐中；乙醇吸收液利用位差，流入17电磁炉上面16加热锅中加热，溶解于乙醇中的甲烷受热后解吸成气体，在列管中从下而上，在12甲烷冷却器中冷却然后进入1甲铵冷冻器冻成液体，在12甲烷冷却器管间出来的制冷混合气体进入14乙醇冷冻器中，把管中的乙醇冷却，乙醇进入11吸收塔中喷淋而下，吸收气体中甲烷。

3、冷气流化床制大颗粒化肥工艺。

目前塔式造粒的尿素粒度小于2.5mm，强度低易粉化，氮流失大，大颗粒尿素，强度大，不易粉化，增产效果好，发达国家多使用流化床造大颗粒化肥，本工艺亦是流化床，不过是冷气流化床，而且在造粒塔底部实施的，有更良好的效果。

图35冷气流化床制大颗粒化肥工艺流程图。1-水冷却器；2-CO₂冷却器；3-吸收液加热锅；4-电磁炉；5-水泵；6-吸收塔；7-喷射泵；8-CO₂冷冻室；9-CO₂冷冻器；10-液体CO₂贮罐；11-CO₂液泵；12-空气储罐；13-空气除水器；14-离心式鼓风机；15-阀；16-阀；17-空气除水器；18-排粒喷气管；19-流化床冷气喷气管；20-流化床；21-造粒塔漏斗；22-皮带输送机；23-化肥贮斗；24-自动称；25-造粒塔。

以上的工艺流程说明如下：造粒塔的造粒机甩出1厘米左右直径的大颗粒尿素，塔下19流化床冷气喷气管喷出大量的冷空气(温度可达-10℃以下)。在造粒底部用钢板制成20流化床装置，落下的大颗粒尿素，经过一段的时间，用另一支空气喷管18冷气由西向东吹，使垂直运动的尿素大颗粒，向东偏移，脱离了流化床冷空气流而顺塔壁落下，经造粒塔大漏斗，汇集至皮带输送机上，送入化肥贮斗中，自动称过称后，包装缝线。

要使大颗粒尿素悬浮，流化床应吹入大量的冷空气，使用大功率的离心鼓风机14，本制冷采用制冷量大，工质易得的CO₂制冷机，这是大型的冷气制造设备，制造成本并不高，能耗低，冷气将得到充分利用，在流化床中，冷气使大颗粒尿素坚固，在大颗粒尿素在塔中下落时冷气已使之尿素液体凝结，因整个造粒塔都是冷气充满着，包装工人也受益匪浅。为了进入8CO₂制冷室的空气中的水不致凝结成冰，用空气储水器把空气中的水除去，其原理是，利用制冷空气的低温-10℃以下，进入除水器的管间，把从上而下的空气冷冻至0℃以下，使水结冰，附在管壁上，因而空气中的水份除去；有两个除水器，轮流使用，结冰的除水器鼓入热空气使之融化而再生。

本CO₂制冷机是大型的，其制冷原理都是相同的，***压力是CO₂临界压力之上75大气压。CO₂液体从10液体CO₂贮罐中进入CO₂液泵，进入喷射泵7，吸入扩散剂氢气进入CO₂制冷室，顺管而下，把从上而下管间空气冷冻成-10℃以下的气体，冷空气进入除水器后进入19流化床冷气喷漆管喷出，使落下的尿素大颗粒在流化床中悬浮冷冻成坚硬的颗粒。由排粒喷气管把把冷空气吹入，使大颗粒尿素倾斜向东，脱离流化床的冷气压力，掉落在造粒塔中的大漏斗中，输至皮带输送机22，然后进入23化肥贮斗，过称后包装缝线。

从8CO₂制冷室来的制冷混合气体进入9CO₂冷冻器，把从水中解吸出来，已冷却的CO₂冷冻成液体，进入10液体CO₂贮罐中；制冷混合气进入2CO₂冷却器中，把电磁炉4加热分解出来的CO₂冷却；制冷混合气体进入1水冷却器，把在电磁炉锅3分解了CO₂的热水冷却，热水是用5水泵输送的，冷却的水进入6吸收塔喷淋而吸收制冷混合气中的CO₂，吸收液顺位差流入3吸收液加热锅中，用电磁炉加热，使水中的CO₂解吸。制冷如此循环。

二、新式的发动机及其应用。

冷热机及其应用第一方案已提出一系列的新式发动机及其应用，本第二方案提出更先进的稀燃和天然气及汽油发动机及其应用。

1、稀燃天然气和汽油二冲程发动机。稀燃发动机是世界各国汽车界发起的革命性发动机的发展，但是四冲程实施稀燃很困难。市场上至今未有稀燃发动机的销售；然而二冲程天然发动机实施稀燃则是较容易的，未来的汽车燃料肯定是液化天然气。本稀燃天然气二冲程和电动混合动力发动机是新时代的发动机，必将取代目前的四冲程发动机成为主流的汽车发动机。本发动机使用液化天然气，钢瓶压力为20大气压液化天然气温度在-140℃左右。燃气的供给的控制如图36所示：图36稀燃天然气二冲程发动机，燃料供给和控制原理图：1-燃气压力罐；2-火花塞；3-沟区；4-活塞；5-控制针阀；6-电磁阀；7-截止阀；8-液化天然气钢瓶；9-单向阀。当发动机开动时，6电磁阀起减压作用，把20大气压天然气减压至3大气压左右；用5控制针阀，控制天然气进入1燃气压力罐的压力，其原理和摩托车的控制针阀相同；当针阀开启较大时进入1燃气压力罐中的天然气较多，压力罐压力较大；当二冲程扫气终了时，1燃气压力罐的压力大于气缸的压力，9单向阀开，天然气进入气缸中，与空气混合；当活塞压缩之后，气缸压力大于燃气压力罐的压力，单向阀9自动关闭，停止供燃气，这种供燃的方法比电喷更可靠，更安全。这种供燃的方法使二冲程不用泄露燃料，因吸气时不再化油供燃了。扫气时用纯空气扫气。废气的排放压力很大，因此收集废气于罐中，带动废气轮机作功，装上发动机发电，电力供起动电机作功，因此起动电机亦是工作电动机不用离开飞轮上的齿轮。这也是发展内燃机与电力混合作功力创造了条件，此发动机首先使用电瓶中的电力，最后才使用内燃机作功。本发动机亦可使用汽油作燃料，用涡轮压缩空气前由化油器吸入汽油压缩进入燃气压力罐，待扫气完毕冲开单向阀进入气缸供给燃料。

本二次冲程发动机还有一个重要措施，即曲轴箱吸气时，用化水器喷入大量的水，使气缸和活塞得到冷却。图37二冲程气缸喷水的原理图：1-化水器；2-活塞；3-水套；4-排气出口；5-曲轴箱吸气入口；其原理是：当二冲程活塞上升至上止点时，曲轴箱的吸气窗阀5开，空气被吸入；在气流的作用下，化水器中的水喷出与空气混合。(化水器的原理与化油器原理一致，只是化水器不作控制)水进入气缸能节油为大家认可，乳化油节油，气缸喷水节都是事实，本法更为巧妙，冷却了气缸和活塞。本二冲程内燃机比四冲程内燃机的功率大一倍左右，单位重量的马力数大，易实现稀燃燃烧，所以，四冲程已没有存在的必要了。以后，中小型汽车都会使用本稀燃天然气二冲程和电力混合动力发动机。

2、新式的中小型汽车。

本新式的中小型汽车，就用上述的稀燃天然气二冲程和电力混合动力作发动机，单缸二冲程内燃机比四缸的四冲程内燃机，体积小很多，在车头箱内可放安蓄电池，和天然气钢瓶；东头箱可向前伸延，以便长的钢瓶便于安放。由于燃气的压力罐的压力始终大于一个大气压，因此化水器化水器怠速运转时总是有天然气喷入气缸之中，保证发动机不熄火。当大载荷行驶时，转动油门把，供燃操纵钢丝绳使针阀往上提，天然气进入燃气压力罐的就多，压力大，扫气终止时，单向阀开，向气缸喷入天然气就多，发动机功率大。供燃的控制与摩托车相似，因此汽车的圆形的转向盘旁加装摩托车上那种转向把，以便控制针阀的钢丝绳。

发动机顶上有一个大的冷却水箱，水顺流而下进入内燃机的水套中，吸收气缸壁的热量后，热水从气缸顶上排出进入化水器中，曲轴箱吸气时进入气缸中，这种水冷***不用有散热水箱了。

上述混合动力发电机，适宜制造最小型，最廉价，最节油的小汽车，售价可以低于一万元一辆，双人单排座小汽车可称为个人小汽车。露天停车位可竖起电线杆，架空电线为汽车充电。本汽车除了使用液化天然气，亦可使用液化石油气，还可以使用乙醇吸附天然气的低压气钢瓶供燃。个人小汽车天然气钢瓶放在两个座椅的下面的坑道上，钢瓶上面还有一层钢板当作防爆墙，钢瓶从特种行旅箱中推进去的。

3、稀燃增压二冲程压气天然气和汽油燃气轮机。

在冷机及其应用第一方案已提出活塞压气的燃气轮机，这是有意义的，不过还需进一步的发展、完善。本项目就是一种尝试。

图38稀燃增压二冲程压缩天然气燃气轮机示意图：1-离合器踏板；2-手动变速器；3-离合器；4-二冲程增压压气机；5-单向阀；6-单向阀；7-燃气轮机小齿轮；8-压气机大齿轮；9-燃气轮机；10-＝离心式鼓风机；11-化水器；12-起动电机；13-压缩空气罐；14-喷射泵；15-燃气压力罐；16-针阀式燃料控制器；17-电磁阀；18-火花塞；19-天然气钢瓶；20-车轮；21-进空气窗阀；22-水箱；23-电磁阀；24-喷射泵；25-喷射泵。

当发动启动时，12起动电动机转动，离心式鼓风机10吸入空气，在化水器11的作用下吸入大量的水，形式低压空气进入4二冲程增压压气机(曲轴箱和气缸都可以吸入空气)，压缩的气体进入13压缩空气罐，开车时，23电磁阀开，高压空气进入14喷射泵，形成真空区，把15燃气压力罐中的天然气吸入19天然气钢瓶中的天然气由16针阀燃料控制器控制下进入15燃气压力罐中；燃气的节制与摩托车相同，汽车的转向盘道上，装上转向把，右手控制转向把，通过节油阀操纵钢丝绳控制天然气进入燃气压力罐15的量，大载荷，针阀提得高，天然气进入15燃气压力罐，压力高，进入喷射泵的天然气多，因此功率加大。燃烧室在火花塞点火下燃烧；13压缩空气罐还有一条管线通入燃烧室，在24喷射泵的作用吸入大量的空气，进入燃烧室升温之后也可以燃烧天然气，这就是稀燃燃烧，这时燃气温度大约800℃通过喷射泵吸入空气，此时燃气降温在600以下，进入9燃气轮机作功，通过小齿轮带动大齿轮，把功率传给4二冲程增压压缩机，通过3离合器驱动后轮，使汽车行驶。这种燃气轮机比同气缸的四冲程压气量达8倍以上，功率也应是8倍以上，用于带动列车式小汽车和卡车，要比冷热机及其应用第一方案的汽车长。

本燃气轮机的工质得到充分地膨胀，压力又比内燃机高，所以热效一定高，可能达50％以上，由于采用一系列喷射泵喷气时吸入大量空气使工质的质量增加，F＝ma公式可知，增加工质的质量，有助于提高推力，因而有较大的功率。如果不用于制造列车式汽车，汽车顶上安装单旋翼喷气式旋桨，一部燃气用于燃气轮机作功，一部分燃气用推动旋桨，这种直升机会成功的，而且有多余的燃气用于推动飞机向前飞行，这种汽车飞机能够成功的。

图39汽车飞机示意图。1-小汽车；2-喷气式旋桨；3-前排车轮。前排车轮用铁板封闭，使左右不能通风，因此可以起方向舵的作用。车轮的截面积大，车子高。将来高速公路可架起高架桥，汽车飞机可贴桥面飞行，十分安全。旋桨安装具有向前飞的姿态，加上喷气推进，起了喷气式飞机的作用。

4、稀燃冲压离心压气天然气和汽油喷气式发动机。

现代涡轮喷气发动机设计是错误的，用轴流式发动机压力低，热效率低。冷热机及其应用第一方案提出的高压离心压缩喷气发动机，采用工业上的新成果采用先进的离心压缩机是正确的，喷气发动机有了光明的前景；本第二方案亦采用这种先进的离心压缩机，而且采用最大功率6×10⁴KW，出口压力42Mpa，同时进行一系列措施，以提高热效率。提出稀燃冲压离心压缩，天然气和汽油喷气发动机。

图40稀燃冲压离心压缩天然气和汽油喷气发动机原理示意图。1-液化天然气；2-电磁阀；3-供燃针阀控制器；4-燃气压力罐；5-冲压装置；6-离心压缩机；7-燃气轮机；8-起动电机；9-水冷套；10-燃烧室；11-散热器；12-冲压燃气喷管；13-喷射泵；14-冲压燃气喷管；15-水泵；16-喷射泵；17-喷气式飞机；18-喷射泵。

本喷气式飞机共有八个燃气喷管，左右机翼下各两个喷管，一个向后喷气，一个向下喷气；机尾两侧各两个喷管，一个向后喷气，一个向下喷气。飞机起飞时8起动电机转动，带动6离心压缩，离心压缩机由5冲压装置中吸入空气，压缩至42Mpa高压，高空气经过喷射泵16时，产生真空，使4燃气压罐中的气体天然气进入真空区，然后与高压空气混合进入燃烧室10，在火花塞点火下燃烧；高压空气有一部分进入18喷射中，吸入大量空气，使压缩空气降温，增加了工质，进入燃烧室，实现稀燃燃烧。燃气大约150℃进入13喷射泵，吸入大量空气，燃气降温至800℃以下，进入燃气轮机作功，作功后燃气温度500℃左右由管路进入左右机翼中的向下喷气的喷管中喷出，与此同时，燃气进入机尾两侧的向下喷管中喷出，使飞机垂直起飞；燃气进入向下喷管还是向后喷管，由四个电动巧克控制。起飞到高度四个电动巧同时转90°角，把四个向下喷气改为向后喷气，从而飞机向前飞行，高速飞行时，5冲压装置才起作用，进入的空气压缩成低压气体，进入离心压缩的空气具有较大压力，从而改善了离心压缩机使之空气压得更高的压力。燃料的供给控制与图38相同。液化天然气在钢瓶1中，-140℃左右，20大气压，开机时2电磁阀开(此阀起减压作用，减至3大气压左右)，天然气进入3供燃针阀控制器中，在针阀控制下进入4燃气压力罐中，当高压空气向燃烧喷燃料时通过了16喷射泵，产生了真空区，天然气由4燃气压力罐进入真空区后与高压空气汇合进入10燃烧，在火花塞点火下燃烧。有一部分高空气通过18喷射泵，吸入大量空气后进入10燃烧室中，因此产生稀燃燃烧，燃烧温度降至1500℃以下。燃烧室10用水套冷却，冷水用15水泵注入水套的底部，热水从水套顶部流入散热器；散热器安装机尾背部，与机身平行，飞行时看，冷气流很大，冷却效果很好。供燃控制摩托车成熟的针阀式控制器，飞机的方向盘右边应有转向把，右手握转向把操纵钢丝绳，实现针阀节制天然气，大功率的针阀更易控制。四个冲压燃气喷管具有冲压功能，把进入的空气压缩；又具有喷射泵的功能，燃气从管道中来进入喷管中喷气，产生真空区，冲压产生的低压空气进入混合燃气从喷管中喷出，高质的混合气体有利于提高推力，作更大的功。

本喷气式飞机采用低压(20大气压)，低温(-140℃左右)液化天然气作燃料是因为天然气的热值与汽油相近，天然气热值为50.05MJ/kg，汽油热值为40.9MJ/kg；采用低压天然气是利用低压压力，实现加燃料的自动化，这方法比电喷还要好，既准确又安全。本机亦可用汽油作燃料，用高压泵压缩后在燃烧室中喷油燃烧。汽油作燃料也有价值，因比重较高，油箱比液化天然气小。

对小型喷气式飞机，燃烧室可不用水冷，而是把燃烧室移至飞机尾部的背上，让冷气流冷却燃烧室，不过需要高级耐热钢材制造，要有足够的厚度。以上是以天然气为燃料的喷气式发动机，以汽油为燃料的喷气式发动机基本上和天然气发动机相同，只是供油完全按目前涡轮喷气发动机供油。

5、稀燃，喷射泵吸入大气增质喷气天然气火箭和汽、柴油火箭。

液态氢的密度是非常小的0.0708g/cm³，3.9L液态氢的热值相当于1L汽油，所以，可以肯定用液氢作火箭的推进剂是错误的，虽然氢的热值热很高，119.6MJ/kg，汽油的热值为44.32MJ/kg；所有可燃物在氧中的燃烧速度都是非常快的，氢氧燃烧，和汽油与氧的燃烧没有大的差别，由于氢的密度低，单位时间输进燃烧室的量远不如汽油，空中携带大体积的液氢，虽然是劣势，三级液氢火箭，如同一级汽油火箭，这样三级液氢火箭造价如此高，这种设计肯定是错误的。

汽柴油与天然气相比较，汽柴油密度大，汽油的密度是700-760kg/m³，柴油的密度是780-860kg/m³，天然气的密度是424kg/m³，汽柴油有优势，但汽柴油价格高，天然气的费用是汽柴油的2/3，所以低轨道的卫星发射火箭多用天然气作推进剂，高轨道卫星发射一级火箭才可能使用汽柴油作推进剂。

图41喷射泵增质，天然气稀燃火箭发动机示意图。1-液氧储罐；2-液体天然气贮罐；3-高压泵；4-高压泵；5-喷射泵；6-喷射泵；7-燃烧室；8-空气进气管；9-空气进气管；10-喷射泵装置；11-尾翅；12-燃气喷嘴。

本火箭的压力大于200大气压，为了达到300大气压以上采用加压的液体氧和液体天然气；液氧的压力为50大气压以上，温度-118.4℃以下。低压储罐比常压储罐重量增加不多，但使泵达高压300大气压以上，热效率大的提高是有利的。推进剂经过高压泵3、4加压后，用喷射泵5、6吸入大量空气，在燃烧室中进行稀燃燃烧，由于吸入空气使液氧的携带减少很多，燃料则可增加，同大小的火箭更大的功率。本火箭管有喷射泵装置10燃气从喷嘴12喷出时，产生了真空，从8、9空气进气管吸入大量的空气，然后混入高压高温的燃气中，一起喷气作功。F＝ma，由于喷射泵吸入大量的空气，使质量m增加很多，火箭的推力下也增加很多，加速度a是由气体压力和温度决定的，略有减少，但推力F增加更多，是由喷射泵增质的效果造成的。

6、稀燃天然气燃气轮机发电电力加喷气推进高速列车。

本天然气稀燃燃气轮机采用高压离心压缩机，压力达42Mpa，有很高的热效率，轮机不仅产生大功率的动力，而且还有大量的高压气体，可喷气作膨胀功，本高速列车就是用上述两种动力推动的，轮机带动交流发电发电，整流将交流点变为直流，然后用电动机带动机车；燃气轮的乏气压力仍很高，用导管导入喷气管喷出，是另一股推动列车的动力。列车速度可达500公里/小时以上，由于车头机车厢很重，列车有很高的稳定性，高速而不至翻车。

图42天然气稀燃燃气轮机加喷气推进高速列车原理示意图。1-直流电机齿轮；2-车轮轴齿轮；3-；4-交流发电机；5-离心压缩机；6-燃气轮机；7-起动电机；8-鼓风机；9-喷射泵；10-喷射泵；11-散热器；12-水套；13-燃烧室；14-水泵；15-喷气管；16-喷射泵；17-燃气压力罐。

当列车启动时，7起动电机运转，带动鼓风机8和离心压缩机5，8鼓风机，为离心压缩机5送入低压空气，离心压缩的高压空气由喷射泵吸入天然气，液体天然气储罐压力50大气压，减压后3大气压通过3燃烧控制针法后送入17燃气压力罐，喷射泵9产生真空时，天然气进入喷射泵9内与高压空气混合后送入燃烧室13；另一支高压空气进入16喷射泵吸入大量空气后送入燃烧室13，实现稀燃燃烧。温度达1200℃，燃气进入10喷射泵，吸入大量空气进入燃气轮机作功，温度达700℃，作功后的燃气200℃，压力仍很高，导向15喷气管中喷出作功力。

燃气轮机作功，带动交流发电机发电，经整流后，直流电供电流电动机，使之作功，直流电动机齿轮带动车轮轴齿轮使车轮转动。

7、稀然天然气燃气轮机发电电力加喷气推进高速船

本高速般原理与上述高速列车完全一致，基本原理见上述说明，图43天然气稀然燃气轮机架喷气推进高速船原理示意图，1-供燃挖别针阀；2-燃气压力罐；3-喷射泵；4-散热器；5-动力电机；6-离心压缩机；7-燃气轮机；8-交流发电机；9-鼓风机；10-水套；11-燃烧室；12-水泵；13-喷射泵；14-直流电动机；15-直流电机齿轮；16-旋桨轴齿轮；17-旋桨；18-喷气管；19-喷射泵。

高速船升动时，5起动电机转动，带动9鼓风机和离心压缩机6转动，鼓风机吧空气压缩成低压，送入6离心压缩至高压，高压空气进入3喷射吸入天然气，天然气用1控制别针阀节制其量，进入燃气压力罐2中，然后才进入高压空气中，动如燃烧室，在火花塞点火下燃烧，另一支高压空气进如喷射泵，吸入大量空气后进入燃烧，实现稀燃燃烧。温度大约1200℃，燃气进入13喷射泵吸入大量空气，温度达700℃左右，进入燃气轮机转动，8交流发电机发电，经整流，直流电送入14直流电机使之作功，功率由15齿轮输入旋桨机轴的齿轮16，带动旋桨转动使船开动。作功后的燃气压力仍很高，引入喷管18作喷气作功，推到船向前行驶，达到高速行驶。

在新能源技术上冷热机及其应用第一方案中提出八项新技术，本第二方案提出如下项目。

8、有害气体零排放的火力发电厂和联产天然气工艺。

从目前到21世纪中期，煤仍然是世界最主要的提供电力的能源，目前造成大气污染是相当严重的，排放控制要求一直在做，但效果不佳，只有火电厂彻底的工艺改革，实现有害气体零排放才能解决问题，第一方案已提二项火电厂有害气体零排放的工艺，本第二方案提出一项火电厂有害气体零排放的工艺这个火力发电厂还联产天然气工艺。

图44火力发电厂联产天然气工艺流程图，1-水箱；2-水泵；3-每分仓；4-螺旋加料机；5-煤粉仓；6-螺旋加料机；7-高压热水器；8-锅筒；9-老咕噜；10-预热器；11-旋风分离器；12-锅筒；13-分离器；14-高压蒸汽发生器；15-喷射泵；16-预热器；17-旋风分离器；18-灰斗；19-废热锅炉；20-蒸汽轮机；21-发电机；22-水冷器；23-脱硫塔；24-甲烷化炉；25-冷却器；26-天然气吸收塔；27-乙醇天然气溶液槽；28-二冲强压气机；29-喷射泵；30-氢储气柜。

由于新式制冷，甲烷深冷制冷机能耗低，天然气液化成本低，液化天然气成为发动机主要燃料，火箭用氢作推进剂亦会改为使用液体天然气，而汽油作发动机燃料是一种浪费，石油用于制造人造纤维，人造橡胶，塑料是更有利的。液体天然气会取代汽柴油，对天然气的需求量大，联产天然气是重要的。

由于新式水电解制氢、氧成本低，为电厂的改造提供了有利条件，煤高压无氧加氢制取甲烷，加氢气化是强放热反应，热量为锅炉所利用，制造饱和水蒸气，氧与未完全反应的煤燃烧发热，成为CO₂，新建高压锅炉有了热源，生成的CO₂，脱硫后于氢反应生成甲烷，CO₂的甲烷化速度是一级反应，用镍作催化剂，甲烷冷却后，用乙醇吸收成天然气溶液，经减压天然气释放出来压缩送天然气公司。

提高发电的热效率就是要生成高压蒸汽，此外还需用预热的空气做扩散剂，在进入汽轮机作功时用喷射泵吸入，使蒸汽组份减少，相当于成为低压蒸汽，不易生成饱和水，不必再热。

图44说明如下：水泵2把1水箱的水加压成高压，250大气压，老锅炉9产生的蒸汽压力不高，例如100大气压，饱和蒸汽在8锅筒出来，进入7高压热水器的管中，管间则是2水泵送进的水，热交换使200大气压的水成高压热水，管内的饱和蒸汽因冷却凝成饱和水，顺流而下，自动返回9锅炉中，被加热的高压水进入14高压蒸汽发生器管间；13高压锅炉的饱和蒸汽从12锅筒中分离出来，高压锅炉产超临界压力的蒸汽，如320大气，温度600℃，把进入14的200大气的热水加热至560℃成饱和气体，继续加成过热蒸汽580℃，出来进入15喷射泵，吸收预热的空气，进入20蒸汽轮机作功，使21发电发电由于进入的空气，使蒸汽分压降低不产生冷凝水，乏气温度被很低的也不凝成水滴，最后放空。水蒸气不用凝汽器回收而是用尽其热量最后放空，这是发电厂重大的改革，因为热量全部利用了放空的蒸汽，在一定的气候条件下变成雨水降回大地，夏天的降雨对降低气温极为有效，所以，蒸汽放空是有益的，是对抗气温变暖的有力措施。雨水多对农作物的丰产也是帮助的。

为了使9锅炉中的氢和煤在加压50大气反应，生产天然气，需要两个煤粉仓，以便起密封作用，生成的天然气经11旋风分离进入，19废热锅炉，未完全反应的煤粉落入13高压锅炉的燃烧室中，用氧燃烧生产CO2和放出热量，制造高压蒸汽经17旋风分离器，煤灰进入灰斗18中，天然气、氢等混合气体在19废热锅炉中放出热量。在22水气器冷却至常温，进入脱硫塔23用PDs法脱硫PDS是高效的脱硫剂，主要成分是双核酞菁钴磺酸盐，工艺简单，脱硫率达95％，虽然价格高，但是用浓度只有1-5mg/kg，在甲烷化炉中CO₂与氢反应生成天然气，进入26天然气吸收塔内，用乙醇吸收其中的天然气成天然气乙醇溶液，流入27乙醇天然气溶液槽中，经减压天然气从乙醇液中解收出来。压缩后是天然气公司，未吸收的氢进入28二冲程压气机压缩，经过喷射泵29补充氢气后进入锅炉9热烧室，如此循环。

9、新式合成氨和一步法硝铵联产天然气工艺

氨合成反应是在较高温和较高压及催化剂条件进行的，反应后的气体氨含量只有10％-20％，学者们研究认为寻求低温下具有良好的生活性的催化剂，是降低操作压力的关键，中国已能生产良好的催化剂，但是目前的合成塔结构无法满足良好催化剂适宜的工作条件，本工艺，提出新的氨合成塔，采取科学的措施满足良好催化剂的适宜的工作条件，减低压力达100大气压，将成为可能使合成氨生产的能耗减少。新式的水电解制氢、氧成本低，为本工艺提供条件，合成氨的氨来自与水电解的氢，氮则用空气燃烧氢获得，使合成氨工艺流程简短，氧用于燃烧制取CO₂，然后甲烷化，制造高压蒸汽用于蒸汽透平带动离心压缩机获得100大气压的氢-氮气体。

压力低的氨适于制造的化肥是硝铵，制造尿素的成本高，未来的化肥主要产品不是尿素而是硝铵，然而目前氧化催化剂是铂，铂的价格昂贵而且易损失，非铂催化剂由于技术上和经济上的原因，节省的铂费抵消不了氧化率低造成的氨消耗，因而非铂催化剂未能在工业上大规模应用，我认为非铂催化剂已能在工业上有所应用，已有了良好的开端，未来非铂催化剂的应用是可能大规模应用的。

氨氧有谢列六个反应

以上各反应式平衡常数是式6最大，式3次之，如果无催化剂的作用肯定生产氮气，说明铂催化剂是优秀的，铁、钴非铂催化剂也是优秀的，如阻止式6、式3的反应，使之不发生，那么铁、钴非铂催化剂将可能大规模应用，只要氨不分解氨氧化率低一些，问题不是很大，本工艺大量提高反应物氨和水的组分，同事提高压力至10-50大气，这些条件使式6、式3处于平衡不至于发生反应。

图45新式合成氨和一步法硝铵联产天然气流程图，1-水箱；2-水泵；3-高压蒸汽发生器；4-煤仓；5-煤仓；6-甲烷化炉；7-旋风分离器；8-锅筒；9-高压锅炉；10-氨氧化炉；11-废热锅炉；12-喷射泵；13-快速冷凝器；14-气液分离器，15-饱和蒸汽冷凝器；16-氨合成塔；17-热交换器；18-氨冷凝器；19-液氨贮槽；20-水泵；21-硝铵吸收塔；22-硝铵吸收塔；23-硝铵溶液机；24-蒸发器；25蒸汽循环平，26-离心压缩机；27-循环离心压缩机；28-硝铵造粒，29-压缩机，30-喷射泵，31-喷射泵；32-水泵；33-燃烧炉；34-热水器；；35-气液分离器；36-氢气柜；37氨气柜；38-鼓风机；39-喷射泵。

本工艺联产天然气与图44一致，见相关说明，制造高压蒸汽亦与图44相近似，本公司着重说明新式合成氨和非铂催化剂硝铵的原理和结构，本合成氨塔具有热交换器的结构，管内装填催化剂，管间则是饱和水，氨合成适宜温度是360℃，因此管间的饱和水的压力为210大气压左右，当反应热使热水温度上升时，即生成饱和蒸汽，沸腾状，蒸汽上升凝结成饱和水，靠重力返回合成塔底部的管间，这样催化剂保持360℃左右适宜温度，达到最高的氨合成率，目前最高平衡气体中氨含量为20％，本法可能是30％或更高，这种用饱和水生成饱和蒸汽及时把反应热吸收，产生蒸汽，蒸汽快速离开，使催化剂床温度恒定，适用于所有化学发热反应的催化床的冷却，效果最佳。

本非铂催化剂的氨氧化炉，亦采用热交换器结构，管内装填催化剂铁，钴，管间用铁板分割隔成二部分，一半的管间是氨和水蒸气的预热，另一半的管间是氮和氧的预热，热量来自管内氨氧化的反应热，管内温度1000-1500℃进行试验，找出最佳的反应温度，管内压力为10-50大气压，找出最佳的反应压力，反应物还用大量氨气和水蒸气以止阻，氨的分解反应。

本工艺的流程说明：2水泵把1水箱的加压汁222大气压，进入了高压蒸汽发生器，产生374℃左右的临界蒸汽，重使之过热至400℃进入25蒸汽造平，翠东26、27离心压缩机作功，使两压缩机眼里达100大气压，由水电解产生的氢进入36氢气柜贮存，38鼓风机吧氢压至喷射泵31，吸入空气，进入33燃烧室燃烧，经34热水器冷却，水蒸气凝成谁，在5原液分离器中，气体氮进入氮气柜，25蒸汽造平开动后，26离心压缩机吸入氢气，在喷射泵39中吸入氮气，使气体中H2-N2比为3∶1，进入26离心压缩机压至200大气压与氢氨循环压缩气经过离心压缩机提升压力至100大气压)混合，温度低360℃，进入17热交换器内，氨合成的热量，使混合气达360℃进入氨合成塔16进氨合成反应，反应热由饱和水蒸发的蒸汽而带走，使管内的催化床保持适宜温度360℃不变，达到最高的氨合成率，合成气体进入18氨冷凝器，在CO₂制冷机提供-50℃的冷量冷冻下，气体被冷凝液体贮在19液氨贮槽中，本反应的氨、氮气进入27循环离心压缩机中提升压力至100大气压，液氨送入15饱和蒸汽冷凝的管间，把氨合成塔产生的饱和蒸汽冷凝成饱和水，靠重力返回氨合成塔管间的饱和水中，液被360°和蒸汽热成气体，在喷射泵12中吸入蒸汽400℃进入10氨氧化炉管间预热至700℃，与此同时，29压缩机把22吸收塔顶排除的氮气，压缩至50大气压，进入10氨氧化炉另一半的管间预热至700℃，两股气流一起进入氨氧化炉进行氨氧化的反应，经过17废热锅炉，混合气体被冷却进入13快速冷凝器，其中的水冷凝下来，和氨氧化等混合体进入21硝铵吸收塔中，用20水泵把水喷射喷出，生成硝酸立即与氨反应生成硝铵，这就是一步法硝铵，迅速除去硝酸使吸收反应成不可逆反应。

在氨氧化炉中未反应，的氨并不浪费，而且弥补了铁、钴催化剂氧化率不高的缺点，使铁、钴成为可应用的催化剂。在吸收的NO和按在22硝铵吸收塔中继续反应，使大量氮的尾气中的NO和氨含量很低，用29循环压缩机提高压力至50大气，把氮送回氨氧化炉中反应(在30喷射泵中补充氧气)较浓的硝铵溶液送入24蒸馏塔，用蒸汽蒸浓后送造粒塔成硝铵化肥。

10、氢还原炼铁和钢铁、水泥、硝铵、天然气生产联合工艺。

由于新式水电解制氢成本低，为用氧的工业改造提供了好的条件，本工艺中的硝铵、天然气生产和方案，新式合成氨一步法硝铵，工艺和本方案-钢铁、尿素、水泥、硫酸联产天然气原理一致，图11和见图45相关说明，本工艺不再重述。

这里说明本工艺氢炼钢铁的基本原理，用氢还原铁氧化物，在温度高于570℃时，分三步进行：

(1)3Fe₂O₃+H₂＝2Fe₃O₄+H₂O+21800KJ；

(2)F₃O₄+H₂＝3FeO+H₂O-63570KJ；

(3)FeO+H₂FeO+H₂＝Fe+H₂O-2770KJ

低于570℃的反应分两步进行：

(1)3Fe₂O₃+H₂＝2Fe₃O₄+H₂+21800K]；

(2)Fe₃O₄+4H₂＝3Fe+4H₂O-146650KJ

分析上述两种情况，高温氢还原炼铁是不利的，三分子的原料Fe₂O₃的生产一个铁分子然而低温氢还原炼铁三分子的原料Fe₂O₃，产生的三个铁分子，还有高温氢还原炼铁用料三个氢分子才生产处一个铁分子，而低温氢还原炼铁只用五个氢分子生产处三个铁分子，平均每一个铁分子的生产只需1.7个分子的氢，表明高温用氢还原炼铁是不利的，同时工艺上难于实施，低温用氢还原炼铁则很易实施，用预热器吧氢加热至600℃就可以炼铁了。

图46氢还原炼钢铁示意图，1-磷酸溶液槽；2-吸收塔；3-废热锅炉；4-冷却器；5-炼铁原料仓；6-螺旋加料机；7-旋风分离器；8-氢还原悬浮炉；9-氢气柜；10-压缩机；11-氢预热器；12-炼钢炉；13钢液出口管；14-排渣管；15-水泵；16-渣层；17-钢液；18-煅烧炉；19-料槽。

铁矿石中磁铁矿含磷较高，赤铁矿含磷较低，菱铁矿含磷较高，在煅烧炉中，磷与氧反应生成P₂O₅，旋风分离后进入废热锅炉，冷却用水吸收成磷酸，在本硝铵吸收塔钟加入磷酸，生成磷酸铵和硝铵的混合化肥，这种化肥价值很高，铁矿石及煤、熔剂配置成波特兰水泥，所需的化学组成，含量如下Cao60％-70％；SiO₂18％-22％；Al₂O₃4％-6％；Fe₂O₃2％-4％；由自动称称料后输入混合仓中，再进入球磨机磨成粉末，此后输入5炼铁原料仓中，用6螺旋加料机，加进18煅烧炉。12炼钢炉的尾气热量很高，温度达1300℃，导入18煅烧炉中，石灰石在热分解中温度降为1300℃，石灰石完全分解，生产CO和CO₂，煅烧炉18还吹入氧气，使游离的磷氧化成P₂O₂硫生成H₂S，在7旋风分离器中，气固体分离，气体进入3废热锅炉中，固体铁矿的Cao等落入8氢还原铁悬浮炉中，在料槽19的物流的堵塞下，旋风分离的物不能自动流入8氢还原铁悬浮炉中，只有预热的氢(约600℃)，高压里的喷吹下，19的物料飞扬，此时，旋风分离的矿粉才进入炉中。在氢的还原作用下铁矿生产海绵铁，此时亦起渗碳的作用，气固体从炉定的导管进入压力越低的，12炼钢炉中，预热的氧吹入燃烧生成1800℃的高温，把铁及熔剂融化成液体进入炼钢的工序，氢不断地从9氢气柜中进入10压缩机加压，然后进入11氢预热器中，成600℃的预热氢，喷进8氢还原铁悬浮炉中，进行铁氧化物的还原反应，12炼钢炉在静止中，钢渣浮起，钢水沉下，进行钢与渣的分离，到了末端，钢液从13钢液出口排出制成钢铁，钢渣则从14排渣管排数，在喷雾器制成粉末水泥，如此循环。

11、塔式钠冷慢中字增殖核反应堆和发电工艺。

目前的钠冷块中子增殖反应堆的方法是错误的，靠积存不多的钚-239来发展增殖反应堆是行不通的，唯有冷热机及其应用第一方案提出的慢中子增殖反应堆，才是正确的，但用CO₂作冷却剂是困难的，寻求最佳的慢中子增殖反应堆工艺是本项目的目的。

本慢中子增殖反应堆的原理是，反应堆采用的燃料都做成3厘米直径粗棒形式，棒中的燃料是铀-235和铀238混合在一起，当铀235发生慢中子核反应时，产生快中子，当为铀-238吸收，发生增殖反应，经过两次衰变，生成新的裂变燃料铀-239。

裂变中的能量在1兆电子伏特左右，铀-238当中子能量在25电子伏特时，最易被吸收，因此时，1兆电子伏特的中子慢化至25电子伏特左右，最易发生增殖反应，本工艺可试一试，在粗棒中储存铀-235和铀-238之外，也加进石墨使中子慢化，对增殖反应可能有好处，因此粗棒是慢中子实现增殖反应的最佳设计，细棒则不可能实现慢中子增殖反应。本堆粗棒3.6米长，直径大于3厘米，核芯块是直径3厘米，高3.5厘米圆柱，含铀-2353％，铀-23870％，制成坚硬的陶瓷体，装进粗棒2毫米厚的不锈钢管中。

图47钠冷慢中子增殖反应堆示意图。1-齿轮；2-齿条；3-齿轮；4-活塞；5-花板；6-核燃料粗棒；7-核燃料粗棒；8-控制棒；9-控制棒；10-钠蒸汽出口；11-液钠连通管；12-石墨；13-下花板。

由于本堆采用常压操作，液钠的沸点为880℃，温度超过时液钠必产生饱和蒸汽，使液钠温度处于880℃以上，温度不可能上升，因此，本控制棒采用由上而控制的方法，即齿轮1-齿轮3带动2齿条使4活塞上下移动控制棒上下移动，实现核反应的控制，当中子进入燃料粗棒时，中子已被石墨所慢化(本堆用石墨作慢化剂)易被铀235吸收进行裂变反应，产生的快中子，可能被临近的铀238吸收，发生增殖反应，生成钚-239，快中子亦可能脱离粗棒进入石墨堆中慢化，进入粗棒发生慢中子核反应，总之，已创造了慢中子核反应，生成快中子与铀238反应的条件了，要达到最佳的增殖反应的条件还需探索。

图48塔式钠冷慢中子增殖核反应堆和发电工艺流程图。

1-发电机；2-汽轮机；4-高压蒸汽发生器；4-喷射泵；5-液钠贮槽；6-慢中子增殖反应堆，7-活塞，8-齿轮；9-齿条；10-液钠备用贮槽；11-液钠泵；12-阀；13-阀；14-深水池；15-高烟囱；16-多级鼓风机；17-吊机；18-水箱；19-高压水泵；20-车间；21-屏蔽塔；22-离心压缩机。

本车间20高在40米左右，吊机高在30米左右，屏蔽塔在20米左右，直径10米作于，本车间起着安全壳的作用名单不是密闭的，而是通空气的，车间的空气由16多级鼓风机吸入在15高烟囱放空，因为放射性的物质的集结是有害的，当放射性物质照射量为＞0.3希沃是无害的，但是＞6希沃使人致死。所以及时从高空排放达标的放射性物质是有益的，本车间地板有明显的坡度，应砌瓷砖，使水顺势流下至深水池14之中，屏蔽塔起压力容器作用，但不密封，22是产生300大气压的离心压缩机，不断地从屏蔽塔顶部吸入空气，屏蔽塔底部进入空气，把塔内的废热带入22离心压缩机中，高压空气和高压蒸汽发生器发生的300大气压蒸汽汇合进入轮机作功，22离心压缩机实际上是不耗能的，它的重要作用是使汽轮机的蒸汽分压降低，乏气时不产生液滴空气的稀释作用，使乏气放空是安全的。这种不回收蒸汽而是放空，是核电重大改革，放射含量稀少是无大害的，积累放射性物质则是有害的，难于处理的，所以这是明智措施。核电不必在河边、海边建厂，可在山区办厂，更安全，让好地区留给人类居住。山区办核电，放空可在山顶上竖高烟囱，核电的放射性影响更小、更安全。

空气从高烟囱放空，加上16多级鼓风机的排风，已稀释了的放射性物质从高烟囱放空是安全的。

核反应开动之前，液钠在5液钠贮槽和6慢中子增殖反应堆的液位一样高的，当核反应开动之后，液钠沸腾时产生饱和蒸汽，钠蒸汽出口进入了高压蒸汽发生器产生蒸汽，高压水泵19从水箱中吸入水压压缩至300大气压，进入了蒸汽发生器中产生600℃的高温蒸汽，在喷射泵吸入屏蔽中的废气后进入2汽轮机作功，发电机中发电，乏气在15高烟囱中放空，16多级鼓风机排风使空气稀释很多，放空是安全的，6反应堆不断从5液钠贮槽中补充液钠，这是位差提供的动力，自动加钠液，钠蒸汽在3高压蒸汽发生冷凝成液体，顺管道流入5液钠贮槽中，蒸汽发生器比液钠贮槽高5米左右，实现自动化，这更安全可靠的液钠供给办法。

当更换乏燃料时，关闭18阀，关闭12打开阀13，让液钠流入10液钠备用贮槽(贮槽已抽真空)用吊机吊开屏蔽塔的顶盖，拆下气缸活塞和控制棒，把花板连同原燃料棒一起吊入14深水池中，在池内存放半年以上，由吊机吊装在卡车运送原燃料处理厂处理。更换新燃料时，把粗棒连同花板一起吊进屏蔽塔中的6慢中子核反应堆中，粗棒***石墨孔洞之中，然后安装活塞，连同控制棒，气缸等吊入安装。

12、核动力喷气式发动机和喷气式飞机。

本核动力采用钠冷慢中子增殖反应堆，因飞机机舱高度有限，采用大直径的反应堆，同时热交换器改置在飞机背部，热交换器是倾斜卧式安装，以使降低飞机阻力，用最先进的离心压缩机，空气冲压进入冲压室然后进入离心压缩机压缩，压力达42MPa温度大约500℃，经喷射泵减压，吸入大量空气，温度降为200℃左右，进入热交换器，在钠蒸汽的加热下，高压空气温达700℃左右，一部分高压空气进入热汽轮机作功，带动离心压缩机，一部分高压空气，由导管导入机翼上的两个喷管和机尾上的两个喷管(共八个喷管)喷气作功，使飞机垂直起降找向前飞行。

图49核动力喷气发动机和喷气式飞机示意图。1-喷气式飞机；2-起动电机；3-高压离心压缩机；4-冲压室；5-热气轮机；6-喷射泵；7-热交换器；8-液钠贮槽；9-控制机构；10-钠冷慢中子增殖反应堆；11-冲压室；12-水平喷管；13-向下喷管；14-冲压室；15-水平喷管；16-向下喷管。

喷气式飞机起飞时，2起动电机转动，带动力高压离心机转动。把空气压缩至42MPa，温度达500℃左右，通喷射泵6吸入大量空气，温度降为200℃左右，进入7热交换器(核反应堆已启动)把钠蒸汽加热下，高压空气达700℃，一部空气进入5热气转机作功，带动离心压缩机，另一部分空气导入机翼上的两个向下喷管喷气，和机尾上的两个向下喷管喷气，使飞机垂直起飞，当到了高空，电动巧克转动使之高压空气导入左右机翼上的水平喷管和机尾上的两个水平喷管喷气，使飞机向前飞行，四个水平喷管前面都有冲压室，以便增加喷气的工质，当向前飞行时，冲压室压缩了空气，通过喷射泵的机理，压缩空气进入喷管中一起喷气作功。

13、核动力空天飞机

本核动力空天飞机，可在大气层内飞行，也可在太空中飞行，其中有核动力喷气式发动机和液体火箭发动机，核动力喷气式发动机图49完全相同，液体火箭则采用液体天然气和液体氧化推进剂，具有两台高压液泵和火箭燃烧室及喷管。

图50核动力空天飞机示意图。1-空天飞机；2-启动电机；3-高压离心压缩机；4-冲压室；5-热气轮机；6-喷射泵；7-热交换器；8-液钠贮槽；9-控制机构；10-钠冷慢中子增殖反应堆；11-冲压室；12-水平喷管；13-向下喷管，14-液氧泵；15-液体天然气泵；16-燃烧室。

核动力空天飞机可在机场上起降，起飞时，电动机开动，带动了高压离心压缩机，压缩空气至42MPa，温度在500℃左右，进入6喷射泵，吸入大量空气，温度降为200℃左右，进入7热交换器，此时核反应堆已启动，管内的钠蒸汽把空气加热至700℃左右，一部分高压空气进入热气轮机作功，带动离心压缩机压缩空气，另一部分高压空气被导入左右机翼上的向下喷管，和机尾左右的向下喷管喷出，使飞机垂直起飞，到了高空，电动巧克把高压空气导入四个水平喷管中喷出，使飞机向前飞行，飞到太空喷气发动机停转，火箭发动机开始工作，燃烧携带的燃烧剂和氧化剂，在太空中把又大又重的卫星送入地球轨道，一次可投放几颗卫星，亦可对运行的卫星进行维修成回收，本空天飞机长达62米。

14、核动力高速列车。

本高速列车是电力机车，电力来自钠冷慢中子增殖反应堆发电，发电原理与图48一致，为了使汽轮机乏气排放安全，不污染环境，用高压离心机压缩机制造高压空气，进入汽轮机中与高压蒸汽共同作功发电，其目的使气体总压不变300大气压，但因空气加进使蒸汽分压在降低，即使空气低温也不生成水滴，空气的稀释作用，使乏气的放空是安全的。

图51核动力高速列车原理示意图。1-电动机齿轮；2-车轮轴齿轮；3-起动电机；4-发电机；5-离心压缩机；6-汽轮机；7-液钠贮槽；8-热交换器；9-钠冷慢中子增殖反应堆；10-控制机构；11-排气导管；12-水泵；13-水箱。

列车在车站区域，核反应堆不启用，此时列车的动力是蓄电池提供电力，离开车站区域才启动核反应堆，3起动电机转动，带动5离心压缩机，把空气压缩至300大气压，核反应堆已启动，核反应的热量使冷却剂液钠产生饱和蒸汽，880℃，钠蒸汽进入8热交换器，把管间的水加热成300大气压600℃左右的蒸汽，汇合压缩空气进入6汽轮机作功发电，交流电整流成直流电，为直流电机所用，推动列车高速前行，汽轮机的乏气经导管11输送到列车的尾部垂直向上排放废气，13是水箱，有吸收中子的作用，列车是安全的，12高压水泵，把水压缩至300大气，送8热交换产生高压蒸汽。

15、核动力高速船。

本高速船出来用直流电机带动旋桨前进之外，还用高压空气喷气推进使之高速行驶，核动力发电原理与图51一致，离心压缩机采用特大功率的以便有多余的压缩空气，进行喷气推进。

图52核动力高速船原理示意图。1-起动电机；2-热交换器；3-离心压缩机；4-汽轮机；5-液钠贮槽；6-热交换器；7-控制机构；8-钠冷慢中子增殖反应堆，9-水泵；10-水箱；11-直流电机；12-电机小齿轮；13-旋桨轴大齿轮；14-旋桨；15-喷气管；16-喷射泵。

核动力高速船，在海港区不启用核反应堆，动力靠蓄电池供给。到了大海，1起动电机转动，带动3离心压缩机，压缩空气至42MPa，此时核反应堆已启动，生产的热使液钠产生饱和蒸汽，880℃，钠蒸汽在6热交换器中加热管间的高压水，使之产生300大气压的蒸汽温度600℃左右，与高压空气一起进入4汽轮机中作功发电，使旋桨转动，船向前行驶，与此同时另一部分高压空气进入16喷射泵，吸入汽轮机的乏气然后再15喷气管中喷气，使船高速行驶，此外乏气的放空此高速列车有更多的空气稀释空气，所以乏气喷气是安全的。

16、塔式电解氯化钠制取金属钠工艺。

本慢中子增殖反应堆，选用液态钠为冷却剂，因为液钠对材料腐蚀小，具有良好的传热性能。钠的沸点880℃，是适宜加热的热载体。本塔式钠冷慢中子增殖反应堆，不用钠泵，自然循环十分安全，未来的核反应堆都可能应用的工艺，所以对钠的需求非常大，提出大规模生产金属钠的工艺是必要的。

图53塔式电解氯化钠制取金属钠工艺流程图。1-塔式电解槽；2-阴极；3-阳极；4-隔膜；5-液钠贮罐；6-浮子室；7-电磁炉；8-电磁炉；9-热交换器；10-皮带输送机；11-盐仓；12-废热锅炉；13-冷却器；14-冷凝器；15-液氯贮罐；16-电磁炉；17-连通管；18-电磁炉。

本塔式电解槽由不锈钢制造，石墨为阳极，在圆筒的中心，包围阳极的圆筒是镍制阴极，隔膜是网状的圆筒，食盐由10皮革输送机送入11盐仓，顺着粗的列管，落入9热交换器的底部，在电磁炉7的加热下，到达650℃时，氯化钠成熔融状，流入6浮子室，然后进入电解槽，当电解槽装满了熔融的氯化钠，浮子室关闭氯化钠不能进入电解槽。当电解时，在阳极周围产生氯气体，而浮出电解槽，进而上升至9热交换器管间，放出650℃的高温的热量，使管内的氯化钠预热到300℃左右，在7电磁炉加热下，到达650°，使食盐熔化因电解作用，电解槽的液体降低，使连通管液位降低，浮子阀开，让熔化的氯化钠流入，实现自动加料，电解中产生的液钠，此比重比氯化钠重因而浮在氯化钠溶液的上面，由导管导入5液钠贮罐，温度650℃一直保持，以便放料时不凝结成固体，由9热交换器出来的氯气进入12废热锅炉，产生低压蒸汽，进入13水冷，然后再14冷凝器中用CO₂制冷机，冷至-20℃的液体放入15液氯贮罐，待运出售，18电磁炉是备用加热设备，当停产时，氯化钠可能凝固，开车时，18电磁炉加热，融化凝固的氯化钠，使生产正常运行。

17、新式多热源饭粥合一锅。

在冷热机及其应用第一方案，提出的电磁炉电饭锅成功的能同时煮出好吃的粥和饭，但结构上还有缺点，例如与篦子相连的的个脚未压住，锅底带孔的盘子，可能发生蒸汽吹翻盘子，使米粒进入锅底而烧焦。目前使用电磁炉的用户较少，所以，本方案提出新式多热源饭粥合一锅，可使用煤气、天然气、煤球蒸汽等热源的饭粥锅是必要的。如何实现先煮后蒸是本方案的特点；锅子结构和电磁炉电饭锅基本一致，煮饭时将水加入锅中，在篦子之上1厘米左右，不必把米全浸泡在水之中。米在沸水中煮三分钟，然后打开篦子下方的排水阀，使水位离篦子三厘米之上，本锅仍减火力，沸腾的水始终在篦子之下，保证蒸汽不带水，这样煮熟的饭是高质量的，此锅比一般锅高一倍左右。排出的水可用于煮粥。为了防止阀门堵塞，需选用大排水量的阀。米在沸水中煮3分钟，饭是较硬，若米在沸水中煮5分钟，，饭是软的。单独煮饭和单独煮粥都是可以的。本发明的特征是米先在沸水中煮3-5分钟，然后在小火用无水蒸汽煮30分钟左右。不用上述装备，例如用锅在沸水中煮3分钟，然后倾倒在另一篦子上蒸亦可。

图54新式多热源饭粥锅示意图，1-不锈钢锅体；2-电磁炉灶台，3-加热线圈，4-米；5-铁板；6-水；7-篦子；8-锅本身，9-锅盖；10-篦子四脚；11-多孔盘；12-与盘子相连的手柄；13-另一个与盘子相连的手柄；14-排水阀。

图54与图32大部分相同，不同之处在于有孔盘子有了两个手柄，便于取出盘子，另一个不同之处是，与篦子子相连的四个脚压住有孔盘子的边，保证盘子不被蒸汽吹翻。其次是用排水阀控制水位。

18、钠冷氘-氚对撞核聚变反应堆和磁流发电工艺。

冷热机及其应用第一方案已提出氘-氚对撞核聚变和磁流体发电工艺，这是可实现的工艺，用重水作冷却剂则是它的缺点，重水制备困难，价格昂贵，用重水的聚变堆需要300大气压的高压操作才会有高的饱和蒸汽的较高温度。重水在中子辐照下生成氚，因而消耗了重水，在射线作用下，重水也会分解。本工艺采用钠作冷却剂无上述缺点。

图55钠冷氘-氚对撞核聚变反应堆和磁流发电工艺流程图。1-水箱；2-水泵；3-电动机；4-离心压缩机；5-水预热器；6-液钠储槽；7-超导磁体箱；8-核聚变锅炉；9-氘-氚环形加速器；10-锅筒；11-电磁铁；12-衔铁；13-衔铁套子；14-超导磁体箱；15-发电通道；16-超导磁体箱；17-蒸汽发生器；18-气液分离器；19-氘贮罐；20-单向阀；21-鼓风机；22-热水贮槽；23-高烟囱；24-输水管；25-屏蔽车间。

氘-氚环形加速器直径3米，环形加速道宽30厘米，高10厘米；超导磁场未覆盖整个氘-氚环形加速道，右端30厘米处没有超导磁场，目的是使11电磁铁不变超导磁场影响，执行其电磁铁的功能。氘-氚一起在9氘-氚环形加速道中加速；外圆壁为正极，内圆壁为负极，两极相对之处有尖端突出，当接通直流电源4-7×10⁴V时，产生尖端放电，在电量放电中氘-氚成了磁流体，具有导电性。通电导体在磁场中受到磁场力的作用，产生安培力F＝ILB。安培力的方向用左手定则，此时氘-氚磁流体按顺时针反向运动，由于电流和磁场力是巨大的，产生的动力十分大，因此产生高的加速运动。

由于氘-氚原子核都带正电，要使两个带正电荷的核靠近，必须有足够的动能，以后克服两者之间的库仑斥力。这种氘-氚磁流体加速器能够产生巨大的动能，不亚于10⁸K高温时等离子体的动能；但是为了使氘-氚对撞，光有足够的动能使不行的，还要使它们对撞，11电磁铁装置是为了氘-氚对撞而设置的，当衔铁在套子里时加速器畅通无阻，当电磁铁通电，铁芯内外激起磁场，衔铁被磁化，被铁芯吸引，从衔铁套子里跳起来，堵住氘-氚的去路，发生对撞。由于超导磁场下加速的氘-氚具有极高的动能，足于克服氘-氚核子间的库仑斥力，而发生核聚变，放出热量；当电磁铁断电，使衔铁磁场小而落入13衔铁套子里，使氘-氚有了通路，在磁场力的作用下，未反应的氘-氚又开始加速，如此循环。

氘-氚燃料1克等于石油的8吨，氘-氚核聚变，平均每个核子所放出的能为3.5兆电子伏特，是裂变反应中每个核子所放出能量0.85兆电子伏的4倍，所以核聚变锅炉发热量很大，钠在880℃沸腾，产生饱和蒸汽进入10锅筒，然后进入17蒸汽发生器，制造高压蒸汽。1水箱中的水进入2水泵加压至320大气压，进入5水预热器预热至300℃，进入24输水管，一部分水进入22热水贮槽。(帕斯卡定律可知，小界面的液体能顶起大截面下的负荷)因此，当水泵正常运转时热水可流入22热水贮槽中，这是很重要的技术措施，因为钠温度很高880℃，一旦二回路的水泵坏了，不进水了，那么无水的蒸汽发生器，烧红后，如用进水，将发生激烈的反应而可能损坏设备；有了22热水贮槽，当水泵不进水时，22的热水贮槽可流出水进入17蒸汽发生器中，而不至烧红设备。经过紧急停车后，危险将解除，在8核聚变锅炉中，锂熔在钠液中，中子在核聚变时产生中子轰天锂核产生氚，氚气体随钠蒸汽进入17蒸汽发生器，钠液冷凝后进入18气液分离器，氚上升通过20单向阀，进入19氚贮罐中；液钠往下流入5水预热器中，把水加热至300℃左右，液钠往下流入6液钠贮槽中，返回8核聚变锅炉；蒸汽发生器离核聚变锅炉5米左右，便于液钠靠重力返回核聚变锅炉。4离心压缩机在3电动机的带动下，把空气压缩至320大气压；与高蒸汽一同进入磁流体发电通道发电。制造高压空气充入蒸汽中，目的是降低蒸汽的组份；使膨胀后的蒸汽不产生水滴起着重要作用；如此稀释的乏气从高烟囱23放空；21鼓风机不断把车间的气体排入高烟囱中放空。本工厂事宜健在山区，在山顶上建造高烟囱更有利于环保。25车间将起着安全壳的作用。本工艺用离心压缩机制造高压空气，然后充入钠蒸汽制造的高压蒸汽，一同进入磁流体发电通道发电，使乏气的放空更安全，稀释有效放射物的排放是有力的措施。

19、钠冷核能磁流体电火箭。

第一方案已提出新式的原子能反应堆和新式的磁流体发电工艺，原理上是正确的；但是CO₂的热传导速度慢，上述工艺不可能先进。用甲烷制冷机维持超导冷冻***，这***亦是复杂的。本方案的钠冷核能磁流体电火箭，采用热传导速度快的钠；采用高温超导，冷冻***却采用液氮温区(77K)，目的是废除电火箭上冷冻***的复杂必须简单有效。第一方案提出的高温超导冷冻***，适用于地面和水面运输工具上；但飞机上则不适用。在飞机上采用的高温超导用液氮温区深冷，采用第一方案的高温超导冷冻***制造的液体空气(压力3.78MPa，温度-140.6℃)减压至常压，温度降为液氮温区(77K)，注入磁体箱(磁体箱是杜瓦罐结构，保温性能好)，这样便可除去复件的冷冻***。本火箭用钠冷慢中子增殖反应堆提供能源。

在空气中用空气作工质，用高压离心压缩机把空气压缩成高压，用喷射泵吸入大量空气后，用核反应的钠蒸汽加热后，在磁流体发电通道发电，空气工质在强电场和超导磁场作用下产生高速运动，高速喷气推力很大。磁流体发电通道和磁流体加速通道都共用相同电极，而且共用相同的超导磁极，在通道中有三层，顶层为发电通道，中间层为向前火箭加速通道，底层为向后火箭加速通道。向前和向后加速道的末端都有翻板阀，当翻板阀关闭水平喷气槽阀，打开向下喷气槽时，使飞机垂直起飞。到了外太空，只能用水作工质，大水箱提供水，高压水泵压成高压，在钠贮槽管间加热成热水，到钠蒸汽加热器，制成高压过热蒸汽，用于磁流发电，空气工质和水工质都作相同的功能，实现飞机向前飞或向后飞或垂直起降。

用钠冷核能制造的磁流体电火箭将是先进的。

图56钠冷核能磁流体电火箭原理示意图。1-深冷超导磁体箱；2-发电通道；3-向前火箭通道；4-向后火箭通道；5-磁体箱；6-水箱；7-高压水泵；8-起动电机；9-高压离心压缩机；10-汽轮机；11-钠冷核反应堆；12-控制机构；13-钠泵；14-电动巧克；15-钠蒸汽加热器；16-阴极；17-喷射泵；18-钠贮槽；19-电磁阀。

上述原理说明：火箭起动时，8起动电机转动，带动9高压离心机压缩空气至420大气压，温度500℃以上，通过17喷射泵吸入大量空气，温度降为300℃以下，进入15钠蒸汽加热器，温度达600℃以上，进入磁流体发电通道发电，切割磁力线运动而产生感应电动势发电，高压空气减压降温后转入向前火箭通道，在强电场中，空气成了通电导体，在超导的磁场力的作用下，产生安培力，使空气作高速运动，在很长的加速道中加速，然后喷气作功，这就是磁流体电火箭。使飞机向前飞；若转动电动巧克14使进入向前火箭通道的空气进入向后火箭通道加速，喷气作功，使飞机倒退。若要使飞机垂直起降；则转动电动巧克，使空气既进入向前火箭通道，另一部空气进入向后火箭通道加速，喷气时前后两端的翻板阀关闭水平喷气出口，打开向下喷气出口喷气，实现飞机垂直起降。飞机到了外太空，不能使空气作工质，转而用水作工质；水箱6的水进入7高压水泵加压至300大气压，进入18钠贮槽的管间加热，19电磁阀开进入15钠蒸汽加热器加热至600℃以上，然后进入发电通道，水工质的工序和上述空气工质完全相同，实现向前飞和向后飞以及垂直起降。

11钠冷慢中子增殖反应堆，在飞机上多为大直径的反应堆，液钠在880℃产生饱和蒸汽，上升至飞机背上的倾斜的钠蒸汽加热器，把工质加热。冷凝的液钠靠压差的吸力返回18钠贮槽，靠13钠泵把钠液补充至核反应堆中。

20、钠冷核能电火箭空天飞机。

第一方案已提出核动力磁流电火箭空天飞机，原理上是正确的，只因CO₂作为冷却剂，不可能有先进的空天飞机的设计。本钠冷慢中子增殖反应堆，为建造先进的空天飞机创造了条件，本空天飞机就使用图56的钠冷核能磁流体电火箭作为发动机，不用使用核能喷气式发动机。

图57钠冷核能电火箭空天飞机示意图。1-起动电机；2-汽轮机；3-高压离心压缩机；4-控制机构；5-慢中子核反应堆；6-钠蒸汽加热器；7-钠贮槽；8-高压水泵；9-大水箱；10-深冷超导磁体；11-火箭向后喷槽；12-火箭向下喷槽；13-火箭向前喷槽；14-火箭向下喷槽；15-火箭向后加速道；16-发电通道；17-电磁阀；18-翻板阀；19-翻板阀；20-喷射泵；21-电磁阀。

上述原理说明：飞机起飞时，1起动电机开动，3高压离心压缩机把空气压缩至420大气压，温度达500℃以上，通过20喷射泵，吸入大量空气，温度降为300℃以下，进入6钠蒸汽加热器，把高压空气加热至600℃以上，一部分高压空气进入磁流体发电通道，另一部分高压空气通过17电磁阀，进入向后火箭加速道加速，发电后的空气转入向前火箭加速通道加速；18翻板阀和19翻板阀把水平喷气喷槽关闭，打开向下喷气的喷槽，使飞机垂直起飞。到了高空，17电磁阀关闭，同时18和19翻板阀关闭向下喷槽，打开水平喷气喷槽，使飞机向前飞行，着陆时18和19翻板阀关闭水平喷槽，打开向下喷槽使飞机垂直降落。到了外太空，空气工质不能利用，用8高压水泵把9大水箱的水吸入加压至300大气压，进入7钠贮槽管间，把水加热成热水，21电磁阀开，进入6钠蒸汽加热器管间加热产生高压过热蒸汽600℃以上，进入发电通道，水蒸气的工质和空气工质作同样的功，实现飞机向前或向后飞或垂直起降。工质在强电场和超导磁场作用下，产生高速运动，喷出气体速度比化学推进剂4000m/s要高，推力要大。

Claims (2)

1.冷热机及其应用是热工学领域上的最新发明，冷热机及其应用第一方案有30个项目如下：1、R134a制冷，空调，冰箱，开水三合机；2、二甲醚制冷，空调，冰箱，开水三合机；3、CO₂制冷，中央空调，开水二合机；4、甲烷制深冷，新式空分制氧机；5、低温甲醇洗CO₂和H₂S，液体甲烷洗CO工艺；6、合成氨冻冷分离氨，冷气冷却尿素造粒工艺；7、缓效尿素-硝酸尿素，磷酸尿素，硫酸尿素工艺；8、氮肥联产二甲醚汽车代用燃料工艺；9、钢铁、尿素、水泥，硫酸联合工艺；10、二冲程增压汽油机；11、单缸单排四人座小汽车；12、组合式预燃室二冲程柴油机；13、新式二冲程内燃机；14、活塞压气燃气轮机；15、高压离心压缩喷气发动机；16、单缸多活塞压气中小型飞机喷气发动机；17、小型喷气式飞机；18、圆形塔式电解槽，泵循环电解液的水电解工艺；19、火力发电厂联产乙炔丙酮溶液(航空代用燃料)工艺；20、火力发电厂联产二甲醚、甲烷乙醇溶液(柴油、汽油代用燃料)工艺；21、新式原子能增殖反应堆和新式磁流体发电工艺；22核动力喷气式飞机；23、核动力磁流体电火箭空天飞机；24、核动力磁流体发电的电力机车；25、核动力磁流体电火箭船；26、氘-氚对撞核聚变和磁流体发电工艺；27、高电压，电解水蒸汽制氢氧工艺；28、电磁炉电饭锅；29、人机对话的好工具-钟码电脑输入法；30、高压电解制氢氧，制尿素联产航空燃料工艺。

以上项目可归纳为四大发明：一、新式制冷机；二、新式发动机；三、新式的能源技术；四、低能耗技术。其特征如下：

新式制冷机是新式扩散吸收制冷，其中有R134a制冷，二甲醚制冷，CO₂制冷，甲烷制冷，由于这些制冷机能耗低，将有许多新产品，有R134a制冷，空调，冰箱，开水三合机；二甲醚制冷，空调，冰箱，开水三合机；CO₂制冷，中央空调，开水二合机；甲烷制冷，新式空分制氧机。由于甲烷制冷能耗低，制氧的成本很低，有利于钢铁化肥的改进，实现有害气体零排放；其中有低温甲醇洗CO₂和H₂S，液甲烷洗CO，改尿素为缓效尿素-硝酸尿素，磷酸尿素，硫酸尿素；氮肥联产二甲醚汽车替代燃料；钢铁、尿素、水泥、硫酸联合工艺。

新式发动机。变四冲程内燃机为新式二冲程内燃机，发动机吸气时，用化水器吸入大量水，可使汽油机压缩比提高，二冲程汽油机可增压，在增压时供油，使用空气扫气，扫气不漏油；四冲程改为二冲程可使载重量增加一倍，可制造单缸单排四人座小汽车，减少城市拥堵。组合式预燃室，使柴油机可增压，可提高热效率；把内燃机改为压气机，这种燃气轮机功率是原四冲程内燃机的四倍，可把原汽车改为长蛇式列车或改为汽车直升飞机。根据F＝ma的原理，本燃气轮机，喷气发动机用喷射泵吸入大量空气(增加工质质量m)和加大燃气压力(增大加速度a)为此，燃烧室需冷却***，燃气轮机不能超过700℃；因此，大型飞机用现代新式大型离心压缩机。燃气轮机***设在机尾敞篷机舱内飞机上具有喷气式旋翼，用电动巧克把燃气导入旋翼旋桨末端喷出，实现飞机垂直起降；用电动巧克把燃气导入尾喷管喷出，实现飞机高速向前飞。对中小型飞机，缺少高效率的离心压缩机，可选用单缸多活塞压气机，用燃气轮机带动。这种喷气发动机可装备中小型飞机，可装在机尾部敞蓬机舱内，中小型飞机具有上升旋翼，用电动巧克可把燃气导入旋翼旋桨末端喷出，实现飞机垂直起降；用电动巧克把燃气导入尾喷管，飞机快速向前飞。

新式的能源技术。本水电解采用圆形塔式电解槽，泵循环电解液工艺，以提高电解效率。阴极外圆筒式用镍(或不锈钢)丝绕成大面积阴极，阳极在圆中心10厘米直径的管子，用镍(或不锈钢)绕制成的管状阳极；电解液由管内流入。隔膜则是1米直径圆筒状，用镍(或不锈钢)丝织成布状，三层绕在圆筒框架上。电解时，电解液由阳极管流向隔膜，生成氧并产生H⁺，向隔膜移动，通过隔膜吸收了电子成氢。氧和氢上升至氧气室和氢气室。由于泵不断把电解液输入电解槽中，不断冲刷KOH，使之循环，不至成为电阻，因此提高了电解效率。电解效率提高，电解水制氢被火力发电厂广泛应用。火力发电厂联产乙炔丙酮溶液(航空代用燃料)工艺，改变了火力发电厂面貌，锅炉不仅生产蒸汽，亦成了化学反应炉，制造有价值的航空燃料，有毒气体零排放，经济效益成倍增加。火力发电厂联产二甲醚，甲烷乙醇溶液(柴油、汽油代用燃料)亦使火电厂有毒气体零排放，经济效益成倍增加。火电厂从此废除了凝汽器，节约了大量用水，乏气(低于常温的冷气)直接放空，有助于降低大气气温，下雨的几率增加，有助于降温和洗涤空气。本原子反应堆燃料棒采用粗棒3厘米直径3.6米长的厚2毫米的不锈钢管。由于包壳坚固耐用，安全有保证(钢管不易损坏，放射物不易跑出来)，本堆是石墨CO₂气冷增殖堆，冷却剂除用CO₂，亦可用重水和氦气，本堆的外壳用不锈钢制造，制成像内燃机气缸的形式，具有活塞。控制棒，竖直固定在活塞平面上，用齿轮条转动，活塞杆是齿条的一部分，电动机使齿轮转动，带动齿条上下转动，使控制棒从下往上插进燃料棒之间进行控制。反应堆在600℃之中，用不锈钢防CO₂腐蚀是可行的。反应堆安装在厚30厘米的压力容器内，燃料棒用四分之三的铀_-235，四分之一的铀_-238，混合在一起，再加上石墨粉末，制造成坚硬的陶瓷体，燃料芯块直径略小于3厘米，高3厘米的小圆柱，装进不锈钢管内；石墨制成几百块砖块砌成蜂窝状，控制棒和燃料棒在堆中(石墨中)有预定的孔洞；燃料棒集合体顶端用花板固定在一起，便于燃料棒整体安装和拆卸。进入燃料棒的热中子和铀_-235产生裂变反应，生成的快中子可能被旁的铀_-238吸收，但铀_-238数量有限，使裂变能持续下去，增殖燃料将在堆中起裂变反应。冷却剂CO₂把反应热带出反应堆，在蒸汽发生器中制造蒸汽，通过喷射泵吸入空气(用于冷却核反应堆表面的温度的空气)进入磁流体发电通道发电。高温超导磁体用130K的零电阻材料作线圈，用加压液体空气泡浸，乏气由高烟囱放空。

本磁流体发电不是高温气体(3000K)的电子克服原子核引力，成为自由电子，原子成为正离子，本磁流体发电工质量是蒸汽，在超导磁流体发电通道上的电极具有尖端突出，用感应圈的电源，4-7×10⁴V，使阴极产生尖端放电，在电晕放电中，蒸汽成了离子，高压蒸汽减压下高速通过发电通道切割磁力线运动，产生感应电动势，ε＝Blu，电流方向用右手定则与感应圈相同的电流方向。本超导磁体，采用高温超导，零电阻时的温度为130K，即用加压液体空气泡浸，用甲烷制冷机维持冷冻***。本核反应堆燃料棒是3厘米的粗棒，厚2毫米的不锈钢作包壳，绝不可能损坏的，让放射物跑出，十分安全；控制棒固定在活塞上，电动齿轮齿条转动，核控制灵活可靠，因此本堆很适合大型运输机械作动力。一公斤铀-235相当于20000吨汽油，本堆更适合大型飞机作动力，本核动力喷气式飞机长37米，卧式反应堆在飞机尾部，不影响乘客的安全，飞机有四个喷气式旋翼，使飞机随时可垂直起降，乘客人数可超过千人，比空中客车A380载850乘客更安全(此飞机不能垂直起降是有严重的安全问题)。本喷气发动机采用最先进的高压离心压缩机，出口压力达42MPa，采用钛合金的叶轮其圆周速度可达400m/s，压缩机转数最高可达120000r/min，从而可以缩小叶轮直径，使压缩机的体积，质量减小，适用于大型飞机。离心压缩机压缩至高压的空气，用喷射泵吸入大量空气使之降温，进入热交换器，吸收由CO₂带来的核反应的热量，进入热气轮机作功，一部分动力用于离心压缩机的压缩作动力；另一部分作为喷气的动力；当电动巧克将高压热空气导入四个旋翼的旋桨末端喷出，使飞机垂直起或降；当电动巧克将高压热空气导入机翼上四个喷管喷出，使飞机迅速向前飞行。

磁流体热空气不仅可以发电，而且发电后转180°角进入加速道可以加速，从很长的加速道加速至高速气流喷气推力是很大的，这就是磁流体电火箭，这种发动机适合空天飞机作动力。飞机长为70米，磁流体发电通道加速道60米长；飞机具有两套动力***，一是核动力喷气***，二是磁流体电火箭***。一个大型的核反应堆-石墨CO₂气冷增值反应堆，有两个热交换器，一个为喷气空气加热，另一个为磁流体工质水加热成高压蒸汽。有三条通道，一、上层为制动加速道(亦是起降加速道之一)此通道电极与发电通道相反；2、中层磁流体发电通道，高压蒸汽在此减压快速通过发电通道而发电；三、下层为推进加速通道(亦是起降加速道之一)，此通道电极与发电通道电极相同。加速通道的工质就是发电通道的蒸汽工质(只是发电的乏气转180°角进入加速通道，喷气就是磁流体电火箭)。由于加速道长达60米，长距离的加速，使喷气速度非常大，排气速度可达到化学推进剂最高排气速度4000m/s的十倍，可以执行飞离地球的外太空任务。本空天飞机有两套垂直起降***，十分安全，在大气层上飞行可载客2千人本飞机飞到任何城市都不要1小时。二条加速道的末端都有电动的翻板阀，当飞机起或降时翻板阀堵住水平出路，把磁流体导向垂直向下喷射，达到飞机垂直起降的目的。当飞机在外太空返航时，开动制动加速道，向前喷射高速磁流体使之减速离轨，飞机便可降至122公里，进入再入段，当减速至730m/s，制动加速道才停止工作。

由于电力机车功率大，爬坡能力强，担负着相当比重的运输量，但是直流电动机车需接触网，耗铜量很大，用核动力磁流体发电取代接触网是有利的。这种发电***设在车尾的车厢中，电力通过车顶电缆输进车头上的直流电机内。核反应堆在车尾的高处，不影响乘客的安全。磁流体发电工质是硬水，发电后的乏气放空，无毒气体放空与列车反向不影响乘客。核动力磁流体电火箭对轮船特别有利，核反应堆放置在轮船的最高处，磁流体发电供二个动力***所用，在停泊区，慢速航行时电力供直流电动机带动螺旋桨推进，在大海中，在磁流体发电通道发电后乏气转变180°角进入磁流体加速道加速，加速道长40米，可产生很大的速度，喷入水中，使船舰快速向前航行。热核反应只有太阳上这种宇宙规模的热核反应才行得通。在地球上决不能实施可控的热核聚变，可控热核聚变实验应该停止，“磁约束”是行不通的，“托卡马克”的线圈一定不能承受10⁸K的高温烘烤，我在20世纪80年代提出氘-氚对撞核聚变的方案，2005年我再次提出这个方案，不久，我在书店找到对撞核聚变成功的记录：1934年卢瑟福等人用氘核轰击氚时，产生了质量为3的氦，实现了世界上首次核聚变。热核聚变是利用高温使两个正电荷的核有足够的动能，使两个核具有足够动能，并非高温不可，卢瑟福实验证明了用非热核的方法才是正确的。我敬重天才的卢瑟福，按照他指引方向继续努力，利用我2005年发明的磁流体加速器，使两核达到高于10⁸K高温的相当的动能，然后使之对撞，实现核聚变。氘-氚对撞核聚变的加速道直径3米，环形加速道宽30厘米，高10厘米。超导磁场并未覆盖整个氘-氚环形加速道，右端30厘米处没有超导磁场，目的是使氘-氚加速道右端上空的电磁铁不受超导磁场影响，本电磁铁线圈通以电流后，在铁芯内外就激起磁场，在加速道下面的衔铁被磁化，被线圈环绕的铁芯吸引而升起，挡住加速道上的高速的氘-氚的去路，与衔铁对撞，回头的氘-氚发生一系列的连环对撞，动能超过10⁸K高度的热核动能，因此发生一系列的核聚变。产生的核聚变的热量被核聚变锅炉的重水吸收，因而产生蒸汽。此聚变锅炉产生临界压力221大气压，温度374.2℃，用于重水蒸汽加热器产生200大气压300℃二回路的蒸汽，在磁流体发电通道发电。氚可由锂吸收中子而得到，锂的熔点186℃，重水温度374.2℃，重水可溶解锂，因此，在核聚变过程中不断产生氚，氚气体进入锅筒和蒸汽一起在蒸汽发生器制造蒸汽，当蒸汽冷凝后进入气液分离器，把氚分离出来，进入氚的贮罐。

低能耗技术。图24提出了圆形塔式电解槽，泵循环水电解工艺，能够提高电解效率，但是电压太低，功率太小，生产的氢氧不能满足火电厂和钢铁厂的改造，；图31提出了新式的水电解方法，这是新式的用电技术，电解槽与图24一致，只是采用4-7×10⁴V高电压电解；不用电解液而用200大气压的高压蒸汽电解，制造的氢用于合成氨；火力发电厂和钢铁厂的改造为何要很多氢，原因是火电厂和钢铁厂为了CO₂零排放，收集的CO₂用于生产尿素的方法处理的，用氢、氮生产合成氨然后用CO₂生产尿素。图33电解槽充满200大气压蒸汽，电极通入4-7×10⁴V的直流电；负极产生尖端发电，在电晕放电中，水蒸汽分解了，在阳极中放电生成氧(氧气上升至氧气室)氢离子向阴极移动，穿过隔膜得到电子能氢气(氢上升至氢气室)；200大气压的蒸汽不断进入圆管状的阳极管内，镍网间隙进入电场中进行小蒸汽的点解反应；隔膜起着屏蔽作用，电子不能进入隔膜内与氢离子反应只有氢离子向阴极移动，吸收电子成氢气，所以氢氧不会混合是安全的。空分则得的氮与电解的氢是合成氨原料，这种合成氨工艺最简短的流程，能耗最低，成本最低，本尿素是廉价的化肥，为贮存大量对大气有害的CO₂起了作用。化肥可能过剩，可用于生产玉米，酿造乙醇，制造甲烷乙醇溶液(最佳的替代汽油燃料)，所以新式钢铁厂都联产尿素化肥。目前的电饭锅电阻式电炉，热效率只有50％-55％，本电磁炉电饭锅热效率高达70％-80％，节约能源经济性好，烹饪效果好，安全卫生无空气污染。最重要的是制出的饭质量非常好，类似饭甑饭中国传统佳节宴会上的米饭，基本原理相似，只是现代科技使之自动化：在大功率中，把水烧开后，水涌上箆子以上，浸泡着米，煮3分钟，然后调低功率至120℃，此时开水回落在箆子以下，不和米接触，在蒸汽中蒸半小时即米饭熟透。在箆子以下是煮粥，因为有4厘米高的多孔盘子阻隔，米不会粘锅底而烧焦，这是自动煮粥的原理，用开水调制适宜浓度这是最好吃的稀饭。电子计算机的发明是用电技术最神奇的发明，它的多种功能神奇得令人叹服，称之为电脑是恰当的，当今世界的电信业，完全改变了往日的通讯；美中不足在于汉子上机输入法太落后，与高效率的电脑不相称；五笔、自然码、拼音码，仓颉码都难学，使用不方便，不少人不会打字，不能发电子邮件，手写板要好一些，比此电脑笔更高明可能是钟码了。不仅能打出单词，亦能打出常用词句和常用成语。其原理是每个汉子都有四声发音，可用简谱2563谱写即成数字，每句话都可迅速谱写成调子(即数字)，不用动脑筋速度非常快，钟码必将后来居上，为人们所欢迎，使用钟码完善了用电技术最神奇的发明-电脑，亦为未来空天飞机与指挥中心电讯联系的好工具，钟码可说是高妙的用电技术，发手机短信也快捷了。当高压电解氢氧成功和氘-氚对撞核聚变成功电力已取之不尽；煤则可开采300年，煤的资源缺乏人们要爱护；氮肥再不用煤制氢了，用水电解制氢，用空分制氮，这氢氮可制合成氨了，原来用煤制化肥的工厂改为制发动机燃料或炼钢的甲烷，所以有高压电解水蒸气制氢氧、制尿素联产航空燃料工艺。

2.冷热机及其应用第二方案是冷热机及其应用第一方案的补充和发展，有23个项目，其特征如下：

(1)高温超导的冷冻***。用空氧作为冷载剂，用甲烷深冷制冷剂制得接近临界压力的液体空气(3.78MPa以上，温度-140.6℃以下)，将此液体空气注入高温超导的磁体箱内(此箱能承受4MPa的压力)，浸没整个磁体，然后从磁体箱顶部不断流出温度较高的液体空气，此液体空气进入甲烷深冷制冷机的制冷室内，吸收冷量后又注入磁体箱内，如此循环。

(2)车用天然气液化工艺。本液体天然气不是常压下-162℃深冷的液体，而是20大气压的低温液体天然气，-140℃低压液体天然气使用时具有电喷的相同效果，而且更可靠更安全；用甲烷深冷制冷机制冷，冷冻天然气能耗低，而且附产开水，为加气站旁建立旅店提供方便。

(3)冷气流化床制大颗粒化肥工艺。本流化床装置是在造粒塔底部加装进去的，形成大漏斗状，冷气喷入漏斗的中心，向上吹风使掉落大颗粒化肥悬浮在空中，成流化状态。冷量是CO₂制冷机制造的，大功率的离心式鼓风机，把压力较高的空气吹入除水器中除水后，进CO₂制冷室吸收冷量，成-10℃左右的冷空气，吹入流化床中，冷却大颗粒化肥。

(4)稀燃天然气二冲程发动机。本二冲程发动机用曲轴箱纯空气扫气不漏油，天然气是用控制针阀从低压液体天然气输进燃气压力罐中，扫气完毕时，燃气压力罐压力大于气缸压力，单向阀开，燃气压力罐中的天然气进气缸，实现供给燃料的目的，因火花塞周围的槽沟，使天然气在火花塞周围浓度高，而点燃稀燃混合气体。此二冲程曲轴箱吸气时用化水器吸入大量水，从而节约燃料。现阶段仍可用汽油作燃料，扫气时，涡轮增压机压缩空气，由化油器吸入汽油后进入燃气压力罐中，扫气完毕时，燃气压力罐压力大于气缸压力，单向阀开，燃气压力罐中的汽油空气混合物进入气缸，实现用汽油的新式二冲程发动机。

(5)新式的中小型汽车。用稀燃二冲程天然气发动机和电瓶直流电机混合动力发动机，可造出新式的中小型汽车，是未来汽车的发展趋势，单排双人个人小汽车售价低，节约燃料，又有利于环保。

(6)稀燃增压二冲程压气机的天然气燃气轮机。压气机是二冲程增压单缸压缩机；由燃气轮机带动的离心式鼓风，吸入大气并由化水器吸入大量水进入曲轴箱和压气机气缸压缩，功率大大提高了。低压液化天然气由钢瓶中出来，经过针阀控制，进入燃气压力罐；当压缩的空气向燃烧室喷气时，喷射泵吸入然气压力罐中的气体天然气一起喷入燃烧室中，在火花塞点火下燃烧；还有一支高压空气通过喷射泵吸入空气降温至700℃进入燃气轮机作功，通过了齿轮带动压气机的大齿轮使曲轴转动，动力传入大飞轮通过离合器驱动后车轮，使汽车前进。这种发动机功率很大，可作列车式汽车使用；亦可作汽车飞机的发动机。现阶段仍可用汽油作燃料，供油方法和第一方案活塞压气燃气轮机一致，即压缩的空气用喷射泵吸入空气降温，然后进入化油器中吸入汽油。

(7)稀燃冲压离心压气天然气喷气发动机。本喷气发动机采工业上的先进离心压缩机，压力达42MPa。用冲压吸气，使离心压缩机压气压力更大，向后喷气时，用冲压增加工质质量，用喷射泵的原理使冲压空气混入喷气的燃气中一起喷气作功，使喷气推力更大；飞机共有四个向后喷气的喷管，使飞机前进，四个向下喷气的喷管，实现垂直起降。使用低压液化天然气作燃料，因燃气的热值高于汽油，低压天然气供燃时，起着电喷的作用，同时更安全、可靠，即用针阀控制。低压钢瓶中的液体天然气，进入燃气压力罐后，在高压空气向燃烧室喷气时，在喷射泵的作用下进入高压空气中，在火花塞点火下燃烧；另一支高压空气通过喷射泵吸入空气后喷入燃烧室中，实现稀燃燃烧，温度在1200℃左右，燃气通过喷射泵吸入空气进入燃气轮机作功，温度在700℃左右，作功后的燃气，温度300℃，压力很高导入喷管中喷气作功。燃烧室用水冷，热水在飞机背上的散热器冷却。此飞机亦可用汽油作燃料，用高压油泵输送到燃烧室喷洒，此飞机噪声较大。

(8)稀燃，喷射泵吸入大气增质喷气天然气火箭，亦可用汽柴油作推进剂。本火箭使用液体氧和液体天然气作推进剂；推进剂经高压泵压缩后，经过喷射泵吸入大气增加工质；当燃烧室的燃气喷气时，在专门设计制造的喷射泵中，吸入大量空气增加工质，然后与高温燃气一起喷气作功，火箭推力因工质的增加而推力加大，射程更远。使用天然气是费用比柴油低。本法认为火箭用液体氢是不正确的，因氢密度低。

(9)稀燃天然气轮机发电加喷气推进高速列车。本天然气稀燃燃气轮机使用高压离心压缩机，压力达42MPa，轮机作功发电直流电机带动多余的动力带动高压压缩机，增加高压气体，在喷管中喷出，作喷气推进，使列车高速行驶，燃烧室用水冷，热水在列车顶上的散热器冷却。列车用直流电动机带动，变速容易。

(10)稀燃天然气燃气轮机发电，电力加喷气推进高速船。

本燃气轮机使用高压离心压缩机，压力达42MPa，高压空气通过喷射泵，吸入由针阀控制进入燃气压力罐中的天然气，进入燃烧室，在火花塞点火下燃烧，另一支高压空气通过喷射泵吸入空气后，进入燃烧室，实现稀燃燃烧。燃气通过喷射泵吸入空气使温度下降至700℃，进入燃气轮机作功发电，直流电动机带动旋桨，使船前进。燃气轮机作功后，乏气温度在300℃左右，压力很高，在船尾的喷管喷出，喷气推进，使船高速行驶。燃烧室水冷，热水在甲板上的散热器冷却。

(11)火力发电厂联产天然气工艺。目前火力发电厂排气污染严重，只有彻底改革工艺，实现零排放才能解决问题。由于新式水电解制氢氧，成本低，为电厂改造提供了条件。本法用煤与氢在高压反应放热制造饱和蒸汽，加热高压水至高温；建造另一个高压锅炉，用氧燃烧未反应完全的煤，生成CO₂和热量，热量在锅炉制造高压饱和蒸汽，把老锅炉加热的高压热水，变成高压，超临界的过热蒸汽用于发电，过热蒸汽通过喷射泵吸入预热空气，使高压蒸汽水蒸气的组份降低，在轮机中作功，温度变低时不产生水滴，乏气温度很低时，在高烟囱放空，这种排放使清洁的水气和空气，无CO₂和S、N等化合物。高压锅炉产生的CO₂，经冷却，脱硫后，进行甲烷化反应，用乙醇吸收甲烷，减压释放成天然气，送天然气公司出售。未反应完毕的氢经压缩机加压，用喷射泵补充氢后又进入老锅炉进行煤与氢的放热反应，如此循环。

(12)新式合成氨和一步法硝铵联产天然气工艺。本新式合成氨是用水电解制得的氢，用空气燃烧氢制得的氮，在蒸汽透平的推动下离心压缩机将氢氮压缩至100大气，在新式的氨合成塔中用低温高效的催化剂使氢氮合成氨，平衡气中氨能达30％以上；本新的氨合成塔具有热交换器的构造，管内填充催化剂，管间用压力水即360℃的饱和水，压力低于水的临界压力22.1MPa，大约在21MPa左右，当氨合成放热超过360℃即生成饱和蒸汽，把热量带至蒸汽中，蒸汽离开合成塔在高位的汽凝器中汽凝成水，水靠位差返回氨合成塔的管间，使催化剂处于最适宜的360℃中操作，有最大的氨合成率，这种用管间的饱和水吸收热量使催化剂保持适宜温度的反应器，适合于一切催化的放热反应的反应器。本法硝铵生产用非铂催化剂铁钴催化剂，增加氨氧化反应中的氮，水的组份和压力使生成氮的反应停止，利用热交换器的结构，即管内充满铁、钴催化剂，管间一半通入过剩氨和水蒸气预热，另一半通过空气和氧的预热，预热气体达700℃时才进入催化层起氨氧化反应。反应气体经废热锅炉，和快速冷凝器进入硝酸吸收塔；未反应的氨亦进入塔中，生成的硝酸立即与氨反应生成硝铵，这就是一步法硝铵，由于硝酸很快除去，使吸收反应成为不可逆反应，吸收效果很好，制得浓的硝铵溶液，减少了蒸发的水蒸气量，未反应的NO和N₂、O₂，用循环压缩机加压返回氨氧化炉中，本工艺实现硝酸生产零排放，有利于环保。

(13)氢还原炼铁和钢铁水泥和硝铵，天然气生产联合工艺。氢在高温中还原炼铁是不利的，低于570℃的氢还原炼铁是有利的，本工艺利用炼铁钢炉顶的空间安装氢预热器，使氢达600℃进行低温还原炼铁。炼钢炉的废气进入煅烧炉加氧燃烧，使铁矿和熔剂煅烧，硫、磷蒸发出来，CO₂分解出来，在高温的旋风分离器中，固体铁矿等落入氢还原炼铁炉中，吹入氢使之悬浮，实现铁矿还原铁的氧化物生成铁，从炼铁炉顶落入炼钢炉中，用预热至600℃的氧燃烧产生高温1800℃左右，使铁矿熔化进行炼钢的过程，从东向西移动，矿渣浮起，钢沉下，最后由排钢管流出制成钢锭，矿渣由排渣口流出制成水泥。硝铵和天然气的生产和上述相关内容一致。

(14)塔式钠冷慢中子增殖反应堆和发电工艺。用钠冷快中子进行核反应，达到增殖的目的是不正确的；本项目认为利用慢中子的核反应达到增殖的目的才可能成功。本核反应堆用石墨作慢化剂，钠作冷却剂，在粗的核燃料棒中，含有铀_-235和铀_-238燃料，还可以加上一些石墨，因快中子的能量1兆电子伏特，铀_-238易吸收25电子伏特的中子，适当的中子慢化可能有利。核芯块使直径3厘米，高3.5厘米的圆柱，铀_-235含量30％，铀_-238含量70％，制成坚硬的陶瓷体，装入壁厚2毫米的不锈钢管内，高度是360厘米的燃料棒，分散固定在上花板上。慢化了的中子进入粗棒内，与铀_-235起裂变反应产生的快中子，与铀_-238起反应，经过两次衰变后生成钚_-239，实现了增殖反应。一些使快中子则可能离开粗棒进石墨区进行慢化，进入另一根粗棒中则又产生上述情况。核反应的热量，由不锈钢粗棒传给液钠；当温度达880℃时，液钠产生饱和蒸汽离开钠液，上升至高处的蒸汽发生器中产生蒸汽，自身则冷凝成钠液体，通过位差的重力，回流至核反应堆相邻的液钠贮槽中，液钠贮槽与核反应堆底部有连通管相连。液钠的循环不用钠泵，而应用液钠产生饱和蒸汽上升至高处的蒸汽发生器中冷凝成液钠，靠重力返回与核反应堆相连通的液钠贮槽中，贮槽与蒸汽发生器相距5米左右，液钠贮槽起着重要作用，因为液钠蒸发很快，液位降低很快，液钠由相邻的液钠贮槽立即补充进来；蒸汽的钠冷却后也快速流回液钠贮槽中；这种冷却剂的循环比用钠泵可靠、安全。反应堆的钢筒壁厚30厘米是为了防止γ辐射的屏蔽措施。液钠辐射后有很强的放射性，所以用壁厚的屏蔽塔来屏蔽高位的有关的设备。本核反应堆车间将起着安全壳的作用，然而不断的用多级排风扇抽吸车间有毒气体，稀释后由高烟囱排放；二回路产生的高压蒸汽，不直接发电，而用离心压缩机，把空气压缩之高压，然后加进二回路产生的蒸汽中，使蒸汽组份降低，蒸汽在轮机中作功发电成温度很低的乏气也不会有水滴产生，乏气经高烟囱排放，多级排风扇送入大量的空气，稀释乏气，不可能有害的放射物的伤害作用。车间的吊机为提高工作效率，准备了良好的设施，使工作人员在车间里的时间尽可能少。

(15)核动力喷气发动机和飞机。本核动力采用钠冷慢中子增殖堆，热交换器设备飞机背倾斜而卧；离心压缩至高压的空气，利用喷射吸入大量空气，降低了温度后，进入热交换器中，在管内的钠加热下提高了温度，导入热汽轮机作功，带动离心压缩机压缩空气，另一部分的高压空气导入喷管中喷气作功，使飞机垂直起降或向前飞行。水平喷管都有冲压室增加喷气的工质。冷却剂钠是自然循环的，即液钠在880℃产生饱和蒸汽而上升至热交换器中加热空气，冷却后成液钠，靠重力返回液钠贮槽，液钠贮槽与核反应堆同一水平，通过连通管把液钠补充进入核反应堆中。无钠泵的循环更安全、可靠。

(16)核动力空天飞机。本飞机有两套发动机，即核动力喷气式发动机和液体火箭发动；在大气层飞行时用核动力喷气式发动机推进；在太空中飞机则用液火箭推进；这两种发动机和前述的发动机完全一致。

(17)核动力高速列车。本高速列车是电力机车，电力来自钠冷慢中子增殖反应堆发电。为了使二回路的蒸汽作功后的乏气排放安全，利用高压离心压缩机把空气压缩至高压，充入高压蒸汽中，进入轮机中作功发电，高压空气的作用是使蒸汽组份降低，在汽轮机中作功，即使在低温中，也不凝成水滴，这是二回路蒸汽作功后可放空的技术措施，压缩成高压空气并不耗能，因为高压空气在轮机中减压作功。本列车还把乏气用导管导在车尾顶上，垂直放空，不影响旅客。在车站区域不启用核反应堆。

(18)核动力高速船。本核动力高速船与核动力高速列车，原理基本一致，不同在于更大功率的蒸汽轮机和离心压缩机；除了带动离心机压缩充入蒸汽的高压空气，还压缩用喷气作功，推进船的高压空气。在海港区域高速船不启用核反应堆。

(19)塔式电解氯化钠，制取金属钠工艺。用不锈钢制造电解塔式槽，中央的垂直的石墨为阳极；包围石墨的圆筒用镍制成阴极；溶解的氯化钠在塔底中进来，在石墨阳极电解的作用下产生氯气，氯气上升至热交换器，把650℃的高温热量为管间的氯化钠预热，电解槽中钠离子受阴极的吸引，穿过隔膜到达镍阴极中，成为金属钠，因比重比氯化钠轻而浮起，然后流入钠贮罐中。电解塔的液位是由浮子控制的，当电解液下降时，浮子阀开，让由电磁加热熔融的氯化钠流入塔内，本工艺实现大型化和自动化。氯气经预热了氯化钠，在废热锅炉制造低压蒸汽，水冷和CO₂制冷来的冷量使之液化，贮存在罐中。

(20)新式多热源饭粥合一锅。本锅与冷热机及其应用第一方案提出的电磁炉电饭锅，原理基本一致，本锅只作局部的改进，即把篦子相连的四个脚压住有孔的盘子；有孔盘子装上两个手柄；还提出多热源饭粥锅，用排水阀控制篦子下的水位；煮饭时把水加入锅中，使水位超过篦子1厘米左右，水位不必达半锅的位置，在沸腾中煮三分钟后，用篦子下方的排水阀排水，使水位离篦子三厘米之上，此时应降低火力，使沸腾的水不会上升至篦子之上，这种蒸汽煮饭质量最好，应使用排水量大的阀，排出的水可用于煮粥。

(21)钠冷氘-氚对撞核聚变反应堆和磁流发电工艺。本氘-氚对撞核聚变原理和第一方案完全一致，本堆用钠作冷却剂，核聚变锅炉常压下操作，当到达880℃时，钠产生饱和蒸汽，由锅筒上升至5米高的蒸汽发生器，把热水加热生成高压蒸汽。钠蒸汽冷凝成液体，靠重力流入水预热器，把管间的水预热至300℃左右；液钠往下流进液钠贮槽，然后进入核聚变锅炉，液钠如此循环，无钠泵的自然循环更安全可靠。水由水箱进入高压水泵加压至320大气压，送往水预热器，300℃的热水进入输液管，然后进入热水贮槽和蒸汽发生器，产生320大气压600℃左右的蒸汽进入磁流体发电通道，与此同时用离心压缩机把空气加压至320大气压，与蒸汽一起进入发电通道发电，此压缩空气加入发电通道是为了降低蒸汽组分，使乏气不产生液滴在高烟囱放空，达到安全放空的目的。核聚变锅炉除了液钠还熔入锂，在核聚变产生的中子轰击下，锂变为氚，氚随钠蒸汽进蒸汽发生器，钠冷凝后进入气液分离器，氚进入氚贮罐。氘-氚加速器使氘-氚获得大的动能，在电磁铁吸引下，衔铁升起，堵住氘-氚通路，而发生对撞达到核聚变的目的。核聚变的热量传给锅炉中的钠，使之产生钠的饱和蒸汽。车间不断用鼓风机把车间气体从高烟囱排放出去。

(22)钠冷核能磁流体电火箭。用钠冷慢中子增殖反应堆提供能源；在空中用空气作工质，用高压离心压缩机把空气压缩成高压，用喷射泵吸入大量空气，用钠蒸汽加热后，在磁流体发电通道发电，空气在强电场和超导磁场作用下产生高速运动，高速喷气推力很大。磁流体发电通道和磁流体加速道都共用相同电极，而且共用相同的超导磁极。在通道中有三层，顶层为发电通道，中间为火箭向前加速通道，底层为火箭向后加速通道。向前喷气和向后喷气末端都有翻板阀；当翻板阀关闭水平喷气，打开向下喷气则飞机垂直起降。在外太空用水作工质，用高压水泵压缩成高压，其工序与空气工质相同，即实现向前飞或向后飞，或垂直起降。

(23)钠冷核能电火箭空天飞机。用钠冷慢中子增殖反应堆提供能源，用超导磁流体发电提供动力，空中用高压离心压缩机把空气压缩成高压；外太空用高压水泵把水压成高压；工质在发电通道发电；工质在强电场和超导磁场的作用下，产生加速运动，产生高速从喷槽中喷出，形成强大的推力，推力比化学推进剂要高。飞机在任何环境中实现实现垂直起降。