在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型

摘要

本发明涉及在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型，属于海洋清洁能源开发技术领域。从锂离子电池输出的电流通过导电线输入分流器，从分流器输出的电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，驱动电动传送带运转，将装满可燃冰的、放置在可燃冰密封储运柜运输托架上的可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，从可燃冰密封储运柜取出的可燃冰运进可燃冰气化车间，从分流器输出的电流通过导电线输入增温装置提高温度，减压装置开放使气压降低，可燃冰气化车间内温度上升、气压下降，使可燃冰发生气化释放甲烷气体，甲烷气体通过甲烷气检验车间检验、分子筛过滤装置过滤和输气管道向用户供气。

说明书

技术领域

本发明涉及在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型，属于海洋清洁能源开发技术领域。

背景技术

2013年9月3日—5日本项专利的发明人缪同春应邀作为蓝金俱乐部观众到上海国际展览中心参加中国（上海）国际海洋技术与工程设备展览会，国际海洋技术与工程设备展览会往年已在英国伦敦举办过多次，由于中国决心成为海洋强国，2013年首次在中国上海举办这类展览会，本次展览会上展出了英国、荷兰、丹麦、美国、澳大利亚、日本等多个海洋国家的海洋公司制作的海洋生物与能源动态、海洋石油天然气勘探开发、海底可燃冰探测等许多微缩模型，使观众在观看微缩模型时，如同身临海洋世界，充分感受到海洋生态环境是地球上生态环境的重要组成部分，与人类社会的持续发展的关系密切。海底有多年的有机物沉淀，其中丰富的碳经过生物转化可以产生大量的甲烷气，海底的地层是多孔介质，在温度、压力、甲烷气源都具备的条件下，甲烷分子被包进水分子中，在海底低温与压力下结晶形成可燃冰。可燃冰的成分中80%—99.9%是甲烷，还有少量的淡水，甲烷气在燃烧的过程中不产生任何有害废气和残渣，属上等清洁能源。中国东部地区的能源结构目前不合理，百分之七十的能源依靠燃烧煤炭，煤炭的大量燃烧产生了大量的、有害成分复杂的、对人体健康有损的雾霾，如果这百分之七十的能源改用海底可燃冰加工出来的甲烷气，从海洋上向中国东部地区供应甲烷气，消除中国东部地区的雾霾天气就大有希望。随着地球上的气候变暖，地球表面层的温度普遍上升，海底的可燃冰开始气化，海洋不断地向大气层中释放出越来越多的甲烷气体，地球大气层中甲烷含量的增加对地球生物的生存是不利的，甲烷成分增加过多会给人类社会造成越来越多的灾难。地球表面总面积5.1亿平方千米，其中陆地面积1.49亿平方千米，海洋面积3.6亿平方千米，在占地球表面积的29%的陆地上出现的雾霾能源难题，还得靠开发利用占地球表面积的71%的海洋中的清洁能源资源，才能得到好的、大面积消除雾霾的技术方案。

日本由于发生过福岛核事故，迫切需要开发可燃冰新能源。中国的潜水器已在海洋中发现可燃冰。人类在合理开发和利用海底可燃冰的征途中，海岛是将可燃冰加工成甲烷气的重要基地，目前缺少在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型。

可燃冰的形成需要三个基本条件：温度、压力和原材料。第一是温度，海底温度一般保持在2—4℃左右，符合可燃冰在0℃以上低温条件下生成的条件，可燃冰上升到海面上气温超过20℃时，便分解为甲烷气和水，第二是压力，可燃冰在0℃时，海底只需要30个大气压即可形成，海底气压越大，可燃冰就越不容易分解，当可燃冰上升到海平面上以后，气压降低到一个大气压，可燃冰就分解成甲烷气和水，1立方米的可燃冰在常温常压下释放164立方米的天然气及0.8立方米的淡水。在开发可燃冰的过程中，为了确保甲烷气不洩漏到大气层中，必需在密封的环境中进行运输和加工。

海底采矿机器人开采海底可燃冰矿，将海底可燃冰装满可燃冰密封储运柜后进行密封，海底采矿机器人将可燃冰密封储运柜搬放到可燃冰密封储运柜运输托架上。电动传送带的传送，将可燃冰密封储运柜穿过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，可燃冰密封储运柜储运仓库内的压力和温度环境确保可燃冰不发生气化，从可燃冰密封储运柜中取出的可燃冰接着运进可燃冰气化车间，在可燃冰气化车间内由于增温装置增温到20℃、减压装置开启后气压降低到一个大气压，可燃冰在20℃的温度环境和一个大气压的压力环境下发生气化，产生大量甲烷气和少量的淡水，甲烷气进入甲烷气检验车间，检验甲烷气的纯度，检验结果基本合格的甲烷气经过分子筛过滤装置的过滤输入增压输气泵增加压力，最后将可以安全使用的合格天然气输送给用气客户使用。建造在海岛山体高处的锂离子电池充电站中的锂离子电池接收由光伏或风电或氢燃料电池提供的清洁能源电力充电，充足电的锂离子电池通过导电线向分流器输电，从分流器输送给增温装置的电流用于加热增温，从分流器输送给电动传送带的电流用于电动传送带的运转。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

由本建筑模型的正面玻璃窗框1和本建筑模型的正面玻璃窗框1的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体3、海底采矿机器人4、海底可燃冰矿5、可燃冰密封储运柜运输通道6、可燃冰密封储运柜7、可燃冰密封储运柜运输托架8、电动传送带9、锂离子电池充电站10、锂离子电池11、导电线12、分流器13、可燃冰密封储运柜储运仓库14、可燃冰15、增温装置16、减压装置17、可燃冰气化车间18、甲烷气检验车间19、分子筛过滤装置20、增压输气泵21、输气管道22共同组成在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体3的周围有海水2；

在海岛山体3的高地上安装锂离子电池充电站10、锂离子电池11、导电线12、分流器13，在海岛山体3的中部山腰上安装可燃冰气化车间18，在可燃冰气化车间18的面朝锂离子电池11供电装置的侧壁上安装增温装置16、减压装置17，在可燃冰气化车间18内置有可燃冰15，在可燃冰气化车间18的上面安装甲烷气检验车间19，在甲烷气检验车间19的面朝海洋的侧面上安装增压输气泵21，在甲烷气检验车间19与增压输气泵21之间互相通气并连接的位置上设置分子筛过滤装置20，增压输气泵21与输气管道22连接并相互通气，在可燃冰气化车间18的下面安装可燃冰密封储运柜储运仓库14，可燃冰密封储运柜储运仓库14的面朝海水的侧面上的运输通道与可燃冰密封储运柜运输通道6连接并互通，可燃冰密封储运柜运输通道6伸出海岛山体3后向下弯向海水2并伸长直抵海底可燃冰矿5，在可燃冰密封储运柜运输通道6的内部安装有电动传送带9，在电动传送带9上安装有20个—800个可燃冰密封储运柜运输托架8和对应安装的20只—800只可燃冰密封储运柜7，在可燃冰密封储运柜运输通道6的下端有海底可燃冰矿5，在海底可燃冰矿5的上层表面上有2个—10个海底采矿机器人4，2个—10个海底采矿机器人4采掘可燃冰15装进可燃冰密封储运柜7密封运出；

锂离子电池11通过导电线12与分流器13连接，分流器13通过导电线12与增温装置16连接，分流器13通过导电线12与电动传送带9的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库14的底部的电动传送带9与可燃冰密封储运柜运输通道6内的电动传送带9是一整条可以连续传送的电动传送带9。

锂离子电池11是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或镍酸锂锂离子电池。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：①能源清洁、保护环境。本发明运用锂离子电池中充进的清洁能源开发海底清洁能源可燃冰，在开发过程中，不排放任何有害气体和废物，有利于保护海岛和海水的生态环境。②安全开发、合理使用。在开发可燃冰新能源的过程中不会发生甲烷气的洩漏，不会污染生态环境，不会发生影响安全生产的问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

从锂离子电池输出的电流通过导电线输入分流器，从分流器输出的电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，驱动电动传送带运转，将装满可燃冰的、放置在可燃冰密封储运柜运输托架上的可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，从可燃冰密封储运柜取出的可燃冰运进可燃冰气化车间，从分流器输出的电流通过导电线输入增温装置提高温度，减压装置开放使气压降低，可燃冰气化车间内温度上升、气压下降，使可燃冰发生气化释放甲烷气体，甲烷气体通过甲烷气检验车间检验、分子筛过滤装置过滤和输气管道向用户供气。

下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：

由本建筑模型的正面玻璃窗框1和本建筑模型的正面玻璃窗框1的窗框内的模型的各个组成部分：海岛山体3、海底采矿机器人4、海底可燃冰矿5、可燃冰密封储运柜运输通道6、可燃冰密封储运柜7、可燃冰密封储运柜运输托架8、电动传送带9、锂离子电池充电站10、锂离子电池11、导电线12、分流器13、可燃冰密封储运柜储运仓库14、可燃冰15、增温装置16、减压装置17、可燃冰气化车间18、甲烷气检验车间19、分子筛过滤装置20、增压输气泵21、输气管道22共同组成在海岛上利用锂离子电池供电的可燃冰加工厂的建筑模型，在海岛山体3的周围有海水2；

在海岛山体3的高地上安装锂离子电池充电站10、锂离子电池11、导电线12、分流器13，在海岛山体3的中部山腰上安装可燃冰气化车间18，在可燃冰气化车间18的面朝锂离子电池11供电装置的侧壁上安装增温装置16、减压装置17，在可燃冰气化车间18内置有可燃冰15，在可燃冰气化车间18的上面安装甲烷气检验车间19，在甲烷气检验车间19的面朝海洋的侧面上安装增压输气泵21，在甲烷气检验车间19与增压输气泵21之间互相通气并连接的位置上设置分子筛过滤装置20，增压输气泵21与输气管道22连接并相互通气，在可燃冰气化车间18的下面安装可燃冰密封储运柜储运仓库14，可燃冰密封储运柜储运仓库14的面朝海水的侧面上的运输通道与可燃冰密封储运柜运输通道6连接并互通，可燃冰密封储运柜运输通道6伸出海岛山体3后向下弯向海水2并伸长直抵海底可燃冰矿5，在可燃冰密封储运柜运输通道6的内部安装有电动传送带9，在电动传送带9上安装有20个—800个可燃冰密封储运柜运输托架8和对应安装的20只—800只可燃冰密封储运柜7，在可燃冰密封储运柜运输通道6的下端有海底可燃冰矿5，在海底可燃冰矿5的上层表面上有2个—10个海底采矿机器人4，2个—10个海底采矿机器人4采掘可燃冰15装进可燃冰密封储运柜7密封运出；

锂离子电池11通过导电线12与分流器13连接，分流器13通过导电线12与增温装置16连接，分流器13通过导电线12与电动传送带9的电动装置连接，可燃冰密封储运柜储运仓库14的底部的电动传送带9与可燃冰密封储运柜运输通道6内的电动传送带9是一整条可以连续传送的电动传送带9。

锂离子电池11是磷酸铁锂锂离子电池或锰酸锂锂离子电池或钴酸锂锂离子电池或钛酸锂锂离子电池或镍酸锂锂离子电池。

安装在海岛山体高地上的锂离子电池充电站里的锂离子电池接受光伏或风电或氢燃料电池提供的清洁能源电流的充电，充满电流的锂离子电池通过导电线向分流器供电，从分流器输出的电流通过导电线输入增温装置，在增温装置内电能转换成热能，用于提高可燃冰气化车间内的温度，从分流器输出的电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，电能转换成机械能，用于驱动电动传送带以及安装在电动传送带上面的可燃冰密封储运柜运输托架和可燃冰密封储运柜的运转。海底采矿机器人采掘海底可燃冰矿，将采掘得到的可燃冰装满可燃冰密封储运柜，可燃冰密封储运柜放置在可燃冰密封储运柜运输托架上随电动传送带的传送通过可燃冰密封储运柜运输通道输入可燃冰密封储运柜运输仓库，从可燃冰密封储运柜中自动取出的可燃冰、上传进入可燃冰气化车间，由于可燃冰气化车间内的温度超过20℃，气压下降到一个大气压，可燃冰分解成大量的甲烷气和少量的淡水，甲烷气接着输入甲烷气检验车间进行纯度检验，检验后的甲烷气经过分子筛过滤装置过滤提纯，输入增压输气泵加压，加压后的高纯度甲烷气通过输气管道输送给多个用气户。

现举出实施例如下：

实施例一：

从磷酸铁锂锂离子电池输出的电流通过导电线输入分流器，从分流器输出的电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，驱动电动传送带运转，将装满可燃冰的、放置在可燃冰密封储运柜运输托架上的310只可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，从可燃冰密封储运柜取出的可燃冰运进可燃冰气化车间，从分流器输出的电流通过导电线输入增温装置提高温度，减压装置开放使气压降低，可燃冰气化车间内温度上升、气压下降，使可燃冰发生气化产生甲烷气体，甲烷气体通过甲烷气检验车间检验、分子筛过滤装置过滤和输气管道向多个用户供气。

实施例二：

从锰酸锂锂离子电池输出的电流通过导电线输入分流器，从分流器输出的电流通过导电线输入电动传送带的电动装置，驱动电动传送带运转，将装满可燃冰的、放置在可燃冰密封储运柜运输托架上的460只可燃冰密封储运柜通过可燃冰密封储运柜运输通道运进可燃冰密封储运柜储运仓库，从可燃冰密封储运柜取出的可燃冰运进可燃冰气化车间，从分流器输出的电流通过导电线输入增温装置提高温度，减压装置开放使气压降低，可燃冰气化车间内温度上升、气压下降，使可燃冰发生气化产生甲烷气体，甲烷气体通过甲烷气检验车间检验、分子筛过滤装置过滤和输气管道向多个用户供气。