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气相爆炸包括喷雾爆炸和粉尘爆炸。

本创造就是利用了这种喷雾爆炸和粉尘爆炸的原理。

迄今为止,发动机用的燃料还仅限于汽油、柴油、航空煤油以及现有的各种替代燃料,如液化石油气（LPG）、压缩天然气（CNG）、液化天然气（LNG）、乙醇、甲醇、二甲醚（DME）、生物柴油、煤制油。

（参见论文《利用收入分配曲线预测中国汽车保有量》沈中元著国际石油经济-04-30）。

应用上述燃料排放了大量的CO2,全球已经出现了危险的气候变暖现象;

若任其继续下去,它终将危害人类的生存。

因此,创造碳低排放或碳零排放的动力燃料是业界或科学界急需解决的问题。

提供碳低排放或碳零排放的高能含氧燃料用作发动机的动力燃料具有重大的技术、经济和社会意义。

甚至科学家们说:

能源系统必须有比当前非常激进的改变;

CO2排放量必须趋零才能避免全球变暖的危险（朱丽叶.艾尔珀格,”CO2排放量必须趋零才能避免危险”,美国《华盛顿邮报》3月10日）。

所述的科学家们是指美国包括6位诺贝尔奖得主在内的1700多位著名科学家和13国科学院的科学家。

当前,还没有将高能含氧燃料应用于发动机作为动力燃料。

随着世界范围的能源匮乏和气候变暖,寻找碳低排放或碳零排放的高能含氧燃料是全世界科学家的科研课题。

创造内容

本创造利用高能含氧燃料的高体积能量密度特性、零氧平衡原理、化学爆炸的喷雾爆炸和粉尘爆炸原理,将高能含氧燃料供发动机作为动力燃料,在技术上和经济上都具有重大的战略意义和现实意义。

高能含氧燃料是由氧化组分和可燃组分构成。

所述的高能含氧燃料能达到碳低排放或碳零排放的目的。

本创造的目的是提供高能含氧燃料的应用,具体涉及将高能含氧燃料应用于汽车、战车、飞机、舰船和发电厂的各种发动机,特别是将高能含氧燃料应用于潜艇的发动机。

所述的高能含氧燃料是”零氧平衡”的高能含氧燃料;

所谓”零氧平衡”是高能含氧燃料氧化组分的重量与其正氧平衡数的乘積和可燃组分的重量与其负氧平衡数的乘積的绝对值相等;

或者高能含氧燃料氧化还原反应后,碳完全氧化成二氧化碳、氢完全氧化成水、氮还原成氮气、金属和非金属元素氧化为其氧化物;

氧,既不多余,也不缺少;

氧多,称为”正氧平衡”;

氧少,称为”负氧平衡”。

所谓”氧平衡数”,在有的文献中称为”氧平衡”;

在本创造中称为”氧平衡数”。

因为,凡氧平衡数大于零的材料,预示其所含氧多,皆属于氧化组分材料,其氧平衡数前加正号（＋）;

凡氧平衡数小于零的材料,预示其所含氧少,皆属于可燃组分材料,其氧平衡数前加负号（－）。

（参见《浆状炸药的理论与实践》汪旭光等编冶金工业出版社1985年5月第一版P79~80）因此,上述两种组分就构成了含氧燃料。

所谓高能含氧燃料是火炸药类的物质。

高能含氧燃料在没有外界供氧的条件下,在热能作用下,发生爆燃、爆炸,骤然释放出大量热能和气体而做功。

高能含氧燃料具有自供氧性。

所谓自供氧性,如上所述高能含氧燃料在其氧化还原反应中,无需外界供氧就能完成氧化还原反应。

高能含氧燃料的主要材料取之于绿色植物、煤炭、空气和水,如硝酸铵、纤维素、木炭、木粉和淀粉。

在零氧平衡条件下,高能含氧燃料能够大比例地代替燃油或完全代替燃油,达到碳低排放或碳零排放的目的。

高能含氧燃料氧化还原反应后,又还原为空气和水,具有环保性。

本创造提供高能含氧燃料的应用,所述的高能含氧燃料,是由氧化组分A和可燃组分B构成的;

所述氧化组分A是氧平衡数＞0的材料;

所述可燃组分B是氧平衡数＜0的材料;

其特征在于,该碳低排放或碳零排放的高能含氧燃料供发动机作为动力燃料;

所述的氧化组分A包括:

固体粉末状的硝酸铵、硝酸钾、硝酸钠、硝酸钙、硝酸肼、高氯酸铵、高氯酸钠、高氯酸钾、氯酸钾、重铬酸钾或亚硝酸钠;

或为液体的双氧水:

或为固体粉末状的可溶性材料硝酸铵的水溶液;

所述的可燃组分B包括:

固体粉末状的甲基胺硝酸盐、硬脂酸钙、聚丙烯酰胺、糊精、淀粉、木炭、蔗糖、十二烷基苯硝酸钠、三甲胺硝酸盐、纤维素、木粉、尿素、硝化棉、硝酸脲、三硝基萘、二硝基甲苯磺酸钠、二硝基甲苯、奥克托金、黑索金、泰安、特屈儿或梯恩梯;

或为液体的聚丙烯酰胺、乙醇、乙二醇、硝化二乙二醇、硝基甲烷、汽油、轻柴油或矿物油;

或为固体粉末状的可溶材料甲基胺硝酸盐的水溶液;

或者,为可熔化成液体的沥青、石蜡、硬脂酸或梯恩梯。

可熔化成液体的沥青、石蜡、硬脂酸或梯恩梯的储罐,要有加热保温措施,使其不凝固;

应用上述的可燃组分B与氧化组分A构成的高能含氧燃料,将获得大幅度降低碳排放量的效果;

所述的可燃组分B还包括:

金属粉末的铝粉、锌粉、锡粉、铜粉或铁粉;

或非金属粉末的硼粉或硅粉;

或气体的氢气;

或液体的水合肼;

该可燃组分B与氧化组分A构成的高能含氧燃料,将获得碳排放量趋于零的效果。

所述的固体粉末状的高能含氧燃料的材料,其粒度范围选为550微米-1.3微米,对应的粒度的目数为30-10000目。

所述的液体的高能含氧燃料的材料,本身就是液体的材料或可溶性材料的饱和溶液;

所述的可溶性材料的饱和溶液为该可溶性材料在80~100℃的安全温度下的饱和溶液;

所述的硝酸铵的饱和水溶液,其浓度为84%~91%;

甲基胺硝酸盐的饱和水溶液,其浓度为80%~90%。

当用上述材料制备粉末时,其粉末的粒度越小反应越充分,潜能发挥越大。

例如上述俄罗斯试爆的”真空航空炸弹”威力空前是因为其应用了纳米技术;

这就是粒度越小潜能发挥越大的实例。

高能含氧燃料的氧化组分A和可燃组分B的重量百分比含量,按零氧平衡公式计算:

氧化组分A的重量百分比的表示式为:

A%＝[Kb／（Ka＋Kb）]×

100%;

可燃组分B的重量百分比的表示式为:

B%＝[Ka／（Ka＋Kb）]×

式中,Ka为氧化组分A的氧平衡数,Kb为可燃组分B的氧平衡数。

所述的氧平衡数能够在参考文献中方便查出。

（参见《浆状炸药的性能和使用》【日本】木春真著潘祖民译煤炭工业出版社1978年10月第一版P46、P37）。

以氧化组分和可燃组分材料配制高能含氧燃料时,为达到其零氧平衡的要求,推导两组分重量百分比表示式的方法如下:

（参见《硝铵炸药》王起来等编国防工业出版社1984年2月第一版P212~213）

设:

氧化组分A的氧平衡数为Ka;

可燃组分B的氧平衡数为Kb,要配制M克零氧平衡的炸药,其中,氧化组分m克,可燃组分n克,建立如下氧平衡表示式:

mKa＝nKb,

m＋n＝M。

求得:

n＝M×

Ka／（Ka＋Kb）,

m＝M×

Kb／（Ka＋Kb）。

氧化组分A的重量百分比的表示式1为:

A%＝［m／（m＋n）］100%＝［Kb／（Ka＋Kb）］100%。

可燃组分B的重量百分比的表示式2为:

B%＝［n／（m＋n）］100%＝［Ka／（Ka＋Kb）］100%。

下面以硝酸铵和苦味酸为例,用上述表示式1和2计算高能含氧燃料的氧化组分和可燃组分的百分比含量。

经查:

氧化组分A硝酸铵的氧平衡数为Ka＝＋0.20,可燃组分B苦味酸的氧平衡数为Kb＝－0.4539,计算中取其绝对值;

代入上述表示式1和2,计算得两组分的重量百分比含量分别为:

A%＝69.41%,B%＝30.59%。

在本创造提供的高能含氧燃料的实施例1-14和28达到了碳排放量低的目的:

（1）在实施例6、7和8中,都是木粉、纤维素和淀粉与氧化组分硝酸铵相配合;

其中,木粉、纤维素和淀粉都来自绿色植物,是可再生的材料。

而硝酸铵又是由煤炭、空气和水制成。

煤炭、空气和水资源丰富。

（2）在实施例5中,硝酸铵极易溶于水。

将实施例3、6、7、8、10、11、12和14中的硝酸铵制成硝酸铵水溶液,其优点是克服了硝酸铵的吸湿性、结块性、便于传输和安全性高。

如在80℃~100℃时,配制浓度为84%~91%的硝酸铵水溶液;

保持温度不低于80℃~100℃时,硝酸铵不析晶。

（3）实施例7和8的数据说明,可用纤维素代替淀粉,节省粮食。

下面介绍高能含氧燃料的制法

本创造提供的高能含氧燃料的优选例,见实施例1-14和28,其配比选自表1和5,具有碳排放量低的特点。

本创造提供的高能含氧燃料的优选例,见实施例15－27,其配比选自表2、3和4,具有碳排放量为零的特点。

特别指出,氢气与表2中12种氧化组分的组合中,氢气的用量仅为1.04~6.14%,其用量少,很便宜;

氢取于水,是可再生的;

亦可将实施例19、20、21、22和23中的硝酸铵制成硝酸铵水溶液。

本创造的高能含氧燃料使用的材料是现有产品;

按所需粒径粉碎,筛分;

制成粉末或溶液,单独储存;

粉碎和筛分的方法是现有技术。

下面介绍高能含氧燃料的储备和灌装:

本创造的高能含氧燃料使用的可燃组分、氧化组分及其溶液的储备和灌装,利用现有技术储备和灌装。

推荐采用《GEA工程技术（中国）有限公司》的储备和灌装技术。

地址:

北京市朝阳区建国门外大街19号北京国际大厦A座1405室。

下面介绍高能含氧燃料的传输及传输介质:

应该强调指出:

高能含氧燃料的可燃组分和氧化组分粉末的传输是现有技术;

其传输介质是二氧化碳气。

传输介质二氧化碳气与可燃组分和氧化组分具体的传输是已有技术,见参考文献《用MC68332开发高性能双燃料发动机ECU》作者乔宇张伯俊王洪礼天津职业技术师范学院学报4期;

储备和灌装技术见:

《GEA工程技术（中国）有限公司》的储备和灌装技术,地址:

北京市朝阳区建国门外大街19号北京国际大厦A座1405室。

下面介绍高能含氧燃料的应用范围:

本创造的高能含氧燃料应用于汽车、战车、飞机、舰船和发电厂的各种发动机,特别是应用于潜艇的发动机。

下面介绍高能含氧燃料的应用方法:

使用高能含氧燃料的发动机的技术特点如下,使用高能含氧燃料的发动机,只需对现有的发动机配套设备稍作改进。

1）材料储罐:

当燃料不是燃油时,用材料储罐代替现有发动机的油箱。

从应用高能含氧燃料的安全性考虑,应有两个或多个储罐,将高能含氧燃料的可燃组分、氧化组分和液态二氧化碳单独储存。

当高能含氧燃料的材料为液体时,在环境温度低于液体的析晶点或