在这里所描述的发明包括用来明显提高等离子体电弧流动反应器 的过一效率的装置，不仅用来生产磁气体，而且用来附加地生产第二 种清洁的能量，即，在产生磁气体的过程中由磁液体获得的可使用的 大量热能。由于所显示出的大大超过一的效率以及产生可使用能源的 第二种收益可供使用，本发明的设备使得可以生产一种在环境上可以 接受的气体，可以在任何燃料应用中使用这种气体，这种气体的成本 第一次可以与可供使用的燃料的成本竞争。
本发明包括：一种新过程，用来使液体废物流过电弧；被独立地 证实的对于由50Kwh发电机供电的反应器当在大气压力下运行时至少 5的超过一的总商业效率，以及当反应器在高压下运行时至少30的超 过一的总商业效率；其它新的反应器，用来使得甚至在环境上不能部 分地处理的液体废物整体地再循环成可用的清洁燃烧的气体，一种可 用的大量热源，以及可以用于工业应用的固体沉积物；另外的其它反 应器，用来对受到生物污染的液体废物，比如城镇废物，城市废物， 农村废物，工业废物，或者消费者废物，进行再循环，用来效率超过 一地生产可用的可燃气体，富含养分的可以用于灌溉的水，以及可以 用作肥料的固体沉积物。
为了清楚地理解，再一次重复，由于能量守恒原理和由于摩擦造 成的不可控制的损失，科学上的能量平衡将总是小于一，但是，作为 所产生的能量与产生这些能量所使用的仅只电能之比的商业能量平衡 对于等离子体电弧流动反应器大于一已经被MOTORFUELERS，INC。证 实。事实上，重复的测量已经确认：用在面板上测量的大约90W＝307 BTU的电能可以产生最少包含600BTU的一立方英尺磁气体，因此， 得到数量级为二的过一效率。多出来的能量显然来自液体自身的分 子，来自作为消耗性阳极的碳棒的晶体，以及来自其它来源。
本发明的主要目的是证实独特的设备能够将上面的过一效率至少 提高五倍。事实上，已经独立地证实：本发明的等离子体电弧流动反 应器当在50Kwh发电机供电条件下在大气压力下运行时有五的过一效 率。当反应器在大约20psi的压力下运行时已经测得为7的过一效率。 当使用更大的发电机，更大的流量以及更高的压力时，达到更高的过 一效率。
大大超过一的效率在经济上意味着：可以以与可供使用的矿物燃 料竞争的成本进行磁气体的工业化生产和销售。而，这样的成本可以 竞争对于我们的星球有重要的环境意义，除了容许美国以外还使得所 有其它国家通过在任何希望的地方生产在环境上可以接受的燃料可以 独立地获得燃料。
本发明通过一个基本上有书桌尺寸的设备以竞争性的成本将汽车 商，汽车修理站，市政当局，工业界，农场，以及释放液体废物的任 何其它实体转变成清洁燃料的生产者。
不是通过经验性地试着把控制杆，罐，以及类似物放在一起，而 是通过本发明人在二十世纪七十年代后期开始的系统的科学研究使这 些显著的结果成为可能，这种科学研究使得可以构造出量子力学的推 广，把这种推广称为强子力学(hadronic mechanics)，它使得数值 的表示可以用一些事件的实验证实，这些事件是由线性的，局部的， 位势的，和个体的(unitary)相互作用(比如这些相互作用是量子力 学对于在原子轨道中的电子所容许的)加上超过量子力学的任何可能 表示以外的接触的，非线性的，非局域的，非位势的，和非个体的相 互作用(比如同一个电子当经受高阻力的接触作用力同时在星球的核 心中的超高密度介质内运动时所经受的相互作用)引起的。
在所有可能的科学水平上进行了作为本发明的基础的研究，这包 括化学，等离子体物理，核物理，基本粒子物理，超导性，以及其它 领域。
事实上，在液体内的直流电弧首先把液体分子分解成它们的原子 组分，因此需要按照强子化学(hadronic chemistry)的分子键的实 在的化学模型，强子化学第一次获得了准确到七位数字的分子键能和 其它分子特征的表达式。通过引进在耦合进被称为等电子数粒子 (isoelectronium)的一种准离子(a quasi-particle)的单重态 (singlet)的价电子对之间的一种新的吸引键，得到了这种本质上精 确的表示，在等电子数粒子的情况下，吸引作用力来自接触的，非线 性的，非局域的，非位势的，和非个体的效应，这种效应是由于电子 的波包(wavepackets)的深度重叠产生的。按照量子力学的传统的分 子模型依然遗漏了大约2％的键能。这个遗漏的数目似乎很小是一种误 解(is deceptively small)，因为实际上水分子的键能的2％与大约 950 Kcal/mole相对应，而氢和氧生成水的传统化学反应只有大约20 Kcal/mole。
因此，量子力学意味着在对于水的分离的研究中所造成的误差大 约为由它的反应所释放的热力学能量的大约50倍，因此量子力学基本 上不适用于对水下电弧的任何科学研究。获得较宽范围的化学公式， 这些化学公式可以得到分子键能的本质上精确的表示，对于本发明的 这一主要部分来说显然有头等的重要性，本发明的主要部分是第一次 实现效率超过一地把水分离成氢和氧，跟着的是实现了效率超过一。 必须先发明强子化学也解释了在没有强子化学的条件下甚至不可能预 言所表明的效率过一，因此解释了为什么其他人没有发明本发明的原 因。
在电弧把分子离解成原子之后，同一个电弧使所述原子电离，即， 由于与电流的非常大量的高能电子碰撞，将原子周围的电子由原子剥 离。这样，紧靠着电弧的附近产生了大约7000华氏度的等离子体，它 由构成原来液体的原子的核加上质子和电子组成。传统的等离子体物 理适用于表示这样的等离子体，这是因为等离子体物理把所有的组分 处理成质点，并且通过所谓的外部项(via so-called external terms)C表示它们的碰撞，对于矩阵密度(for the matrix density) D形成了下面类型的运动方程：idD/dt＝(A，H，C)＝AH-HA+C， 其中H是表示总能量的算子。灾难性的物理上的和数学上的不自洽完 全是由于外部项C使得上面的时间演变无法解出。在本发明以前，本 发明人不得不首先用下面的主要方程构造出强子等离子体物理： idD/dt-(A，H)＝ARH-HSD，其中R和S是表示粒子的非球形的 可变形的形状以及它们的非位势的相互作用的矩阵，强子等离子体物 理解决了上面的不自洽，如也在上面引用的科学论文中被证明的那 样，因此，使得可以进行在科学史上第一次进行自洽的和有意义的计 算，在这些计算中，把在小的相互距离下的等离子体的组分表示成它 们实际上是扩展的可变形的物体，带有在一定距离下作用的位势以及 由于碰撞造成的接触的非位势的相互作用。再一次，先发现强子等离 子体物理对于本发明有头等的重要性，没有强子等离子体物理解释了 为什么其他发明人不能发明本发明的原因。
已经知道水是最好的电绝缘体之一。然而在电弧下，水的电阻降 到几分之一欧姆的数量级，电阻的这样的低数值随着Kwh的提高进一 步降低。很明显：在这些条件下，在水中的电弧是在高温下已经知道 的最好的超导条件之一。传统的量子超导学说从结构上不能表示这样 的条件，这是因为它没有表示一个Cooper电子对的结构(即，在短距 离下在相同的电子之间克服它们的Coulomb排斥力的在实验上确认的 吸引)的能力，这种吸引力非常强，以致形成束缚的电子对，它们甚 至可以一起通过隧道穿过一个位垒(through a potential barrier)。 事实上，量子超导学说只能表示大量的Cooper电子对的系综，而不能 表示单个Cooper电子对的结构。
强子超导学说由于表示把价电子束缚进入等电子数粒子的中使得 可以解决这一附加的难题，这的确是Cooper电子对在超导学说中的分 子描述。在这里报道的研究在科学史上第一次定量地表示在水中的电 弧的超导特点，认为电弧是由大部分成对电子的电流组成，而不是由 单个的电子组成。
很明显，先发现在水中的电弧的超导特点并且用强子超导学说能 够对它们作定量的科学表示对于本发明的首次效率超过一地将水分离 有头等的重要性，这显然是由于在超导条件下最少的能量吸收。在已 经定量地数值地理解了在水中的分子分解，电弧等离子体的形成和电 弧的超导条件的条件下，下一个科学研究是由于等离子体电弧流动出 现的等离子体冷却之后所述等离子体的复合中对各种反应的控制。事 实上，再循环的液体废物通过电弧的流动将所述等离子体持续不断地 由电弧推开。在所述等离子体由紧靠着电极顶端的附近移开之后，估 计移动1/8英寸的量级，由于周围的液体相对而言非常冷，等离子体 立即降温，这意味着温度由7000华氏度变到大约200华氏度。
在这个冷却过程中，按顺序有如下过程：1)由稳定同位素加上质 子和电子变成稳定同位素的大量的核反应，不放出任何危险的辐射， 也不释放危险的废物；2)由所有电离的原子通过由环境俘获电子(这 是一种天然过程，被称为电子俘获)重新构成原子结构；3)接着形成 传统的化学反应；4)形成原子和分子，由于存在电弧的非常强的磁场， 它们的价电子的轨道有磁偏振，结果形成前面说到的磁分子；5)内部 价电子的磁偏振，结果在传统的分子结构中形成新的磁键。
上面五种不同的过程意味着由本发明的等离子体电弧流动反应器 产生两种不同形式的清洁的可用能量，即，一种清洁燃烧的可燃气体 和由反应器中的液体获得的大量热能，通过热交换器，散热器，以及 其它装置可以很容易地利用这种热能。应该注意到，这种热能的存在 是本发明的商业效率超过一的一个证明，很明显，因为这种热能表示 由构成本发明的基础的过程产生多余的能量，除此之外产生了可燃气 体，这样，获得在工业上有意义的过一效率就简化成使生产热能的条 件达到最佳的问题，对于一个给定的等离子体电弧流动反应器，最佳 条件由适当地选择再循环的液体，适当地选择可能的添加物，适当地 选择用作可消耗的阳极的导电体给出。最后应该提到的是，尽管可燃 气体是分子过程的产物，但是，液体由在所有水平上的过程获得热能， 这包括基本粒子的水平，核的水平，分子水平，等离子体水平，以及 超导水平。
对于通过有碳阳极的等离子体电弧流动反应器将水分离的情况， 氢，氧和碳的原子形成降温的等离子体。由于碳与氧的亲和力比氢与 氧或者氢与碳的亲和力大得多，所以通过形成可燃气体CO，碳立即将 所有可供使用的氧除去。随后，等离子体电弧流动防止CO被电弧氧化 成CO2。当在水中的杂质和在碳棒中的杂质可以忽略时，并且在等离子 体电弧流动的最大可能使用的条件下，所形成的磁气体由基本上50％ 的H2和50％的CO的混合物构成。对于来源于矿物燃料的液体废物比如 汽车防冻液和废油的完全再循环来说，磁气体的主要成分仍然是H2和 CO，但是比例有所不同，比如40％的H2，50％的CO，5％的O2，其余成分 是惰性气体。
可供使用的燃料的燃烧可以比作单级火箭的点火，因为燃料一般 说来由单一的分子构成，它有单一的反应。相反，磁气体的燃烧可以 比作多级火箭，因为它的燃烧以一系列不同的反应为基础。事实上， 在作为大气中的火焰的磁气体的燃烧过程中，首先为氢与大气中的氧 燃烧，被称为触发燃烧(trigger combustion)，因为它触发CO的 分解，释放大量的氧。
因此，由纯水得到的由50％的H2和50％的CO构成的磁气体的燃烧 废气由大约60％的水蒸汽，20％的固体形式的碳，4％到6％的CO2构成， 其余成分由大气气体给出，包括氮气，和可能的杂质。这样，磁气体 的废气没有任何致癌物质或者任何其它的有毒物质，此气体的废气包 含的CO2为矿物燃料废气的CO2的1/2到1/3，对于在O2中的氧的数量 来说，氧的平衡基本上是负的，比由于燃烧矿物燃料造成的引起警告 的氧消耗明显地少，当前进行的矿物燃料的燃烧等价于每天燃烧大约 720亿桶石油。
由于CO2的含量有很大的提高，污染的液体废物所产生的磁气体的 废气明显地比由水的分离所得到的好。事实上，废气的成分为大约50％ 的水蒸汽，20％的固体形式的碳，15％的氧，4％到6％的CO2，其余由大 气的成分给出。主要的优点是明显的氧的正平衡，这对于补充我们星 球的氧有头等的重要性。
结论是，磁气体是一种从环境的角度看最好的可供使用的燃料， 它可以在当前使用矿物燃料的任何应用中使用，这包括金属切割，加 热，做饭，汽车和卡车使用。还有，由于下面将证实的本发明的进展， 现在可以以与可用的燃料竞争的成本生产和销售磁气体。
作为一个特别的例子，按照本发明的说明特别是按照以通过煤连 续挤压的阳极为基础的内容建造的等离子体电弧流动反应器所生产的 磁气体的总成本为$0.005/cf，这个成本未计入由液体废物再循环带 来的收益。本发明的用来使液体废物再循环的附加的等离子体电弧流 动反应器意味着对于磁气体的生产完全没有任何直接成本，这是因为 用来使废物再循环的收益足以包括所有的运行成本，包括耗电，购买 价格的折旧，维修，人员，经常费用，等。结果，本发明的完全的强 子再循环装置和废物强子再循环装置使得磁气体的销售成本可以为$ 0.015/cf，这个成本在里程比较基础上可以与汽油的价格竞争。
上述显著的特点意味着在当前的对于燃料的生产和销售的工业组 织方面一个明显的变化。事实上，当今，燃料的生产被少数巨大的多 国公司垄断。比较而言，用于液体废物的全部再循环的本发明的等离 子体电弧流动反应器使得汽车修理站，汽车销售商，或者消费者第一 次可以以可竞争的价格成为在环境上最好的燃料的生产者。类似地， 用于液体废物再循环的本发明的等离子体电弧流动反应器使得城镇， 城市，市政当局，或者任何其它液体废物的生产者可以以可竞争的价 格变成在环境上最好的燃料的生产者。因此，本发明对于地球和人类 社会的意义是明显的。
如前面所表明的那样，磁气体是被等离子体电弧流动反应器产生 的最小的一部分能量。它们所生产的最大的能量是热能。作为数量上 的例子，已经按照本发明的实施例用于汽车防冻液或废油的全部再循 环已经建立起来的等离子体电弧流动反应器当在大气压力下运行时， 在磁气体的生产方面的超过一的商业效率为2，而在热能生产方面的效 率为3。当同样的反应器在20psi的压力下运行时，在磁气体的生产 方面的超过一的商业效率为3，而在热能生产方面的效率为5。
如在前面也已经表明的那样，在液体废物的再循环流通过电弧的 过程中液体废物获得等离子体电弧流动反应器所产生的热能，并且通 过在外部的散热器，热交换器，或者其它传统的热能利用装置中使所 述液体废物分开地流动可以利用这些热能。由于这个原因，按照本发 明的等离子体电弧流动反应器一般说来有两个不同的和独立的循环系 统，用泵把它们单独地进行泵送，一个泵用来使液体废物流过电弧， 另一个分开的泵用来使相同的液体废物流过外面的热能利用系统。
广泛的实验和检验已经确认：当液体废物是热的时，与当使液体 废物保持是冷的时相比较，等离子体电弧流动反应器有较高的效率。 因此，所有等离子体电弧流动反应器在液体废物的一个最低温度下运 行，这个最低温度取决于所要求的应用。
当在大气压力下运行时，用于液体废物的全部再循环的本发明的 等离子体电弧流动反应器在大约180华氏度的不变的液体废物温度下 运行，而用所述的外部系统利用超过这一温度的所有热量。在这种情 况下，可以把等离子体电弧流动反应器用作房间或者建筑物的加热 器，这可以通过直接连接到反应器上的带有风扇的散热器实现，如上 面所说明的那样，或者使用散热器通过热交换器对水加热实现，随后 泵送这些热水通过在单独房间中的传统的加热器。
本发明的等离子体电弧流动反应器也可以用来产生蒸汽。通过对 于液体废物比如汽车防冻液或废油的再循环使反应器在15到20psi 的压力下运行实现这种应用，在这种情况下，将所述液体废物保持在 400华氏度而不沸腾的最低温度下，同时通过一个热交换器消耗超过所 述温度的所有热量。因为在上述情况下热交换器在比水的沸腾温度高 的温度下运行，等离子体电弧流动反应器实际上可以连续地生产蒸 汽。
这样的新蒸汽源有独特的应用，它有明显的重要性。回想起等离 子体电弧流动反应器有三个不同的收益来源：1)来自使液体废物再循 环的收益；2)来自销售磁气体的收益；以及3)来自生产热能的收益。 一般说来，仅只这些收益中的两种就比足以支付反应器的所有运行成 本还要多，这包括电能，购买价格的折旧，人员，维修，经常费用， 税收，等。
结果，当本发明的等离子体电弧流动反应器为了使液体废物再循 环在高压下运行时，有来自液体废物再循环自身的收益和销售磁气体 的收益，等离子体电弧流动反应器构成没有成本的蒸汽源。而，没有 成本的蒸汽源可供使用有明显的独特应用，比如：1)用没有成本的能 源产生热；2)再一次使用没有成本的蒸汽源通过蒸汽发电机生产电； 或者3)用传统的蒸发设备使海水淡化，仍然是没有任何能源的成本。
另外，可以在来自液体废物的再循环的收益加上来自热能利用的 收益的条件下使本发明的等离子体电弧流动反应器运行，在这种情况 下，所生产的磁气体没有直接成本。
无论如何，对成本的精确测量已经确认：按照本发明的等离子体 电弧流动反应器特别是下面将详细给出的由煤自动挤压阳极为基础的 反应器在大气压力下连续使用对于生产在一立方英尺磁气体中包含至 少600BTU以及由液体废物获得的热能为1000 BTU总运行成本为$ 0.005。这意味着为了1000000BTU的总生产量$3.12的运行成本比 来自液体废物的再循环的收益还低，这是至今纪录的能量生产的最低 成本。在高压下同一反应器的运行会使生产1000000 BTU的成本明显 地降低到低于$3.12的成本，如下面将详细给出的那样。
首先通过在多种研究水平上使用强子力学在科学的基础上已经获 得所有上面的结果。这些研究已经确认：在液体中的电极之间的电弧 是一种实际上无限的清洁能源，对它的实际利用仅只受到可供使用的 技术的限制。本发明的科学背景是获得上面指出的主要过程的一种可 靠的，科学的，数值的表示，发现它们的规律，并且仅只作为最好阶 段确定使所述物理条件，规律和几何形状达到最佳的实施例，同时这 些实施例仍然是用现在的技术可以实现的。
由于作为背景的强子力学对于概念，预计，和实际设计的重要性， 本发明的等离子体电弧流动反应器也可以被称为强子反应器，其中强 子的这个词是想表明这种反应器决定性地依赖由于粒子的波包的深度 重叠出现的亚核的(subnuclear)，接触的，非线性的，非局部的， 非位势的，和非个体的效应，这种重叠出现在反应器所使用的分子结 构中，出现在相同的分子结构由于电弧电流的电子而分离和电离中， 出现在所形成的核子，质子和电子的等离子体中，出现在等离子体流 出电弧之后它们的复合中，这种重叠还出现在其它的水平上。
下面是关于强子反应器的商业上过一效率的所表明的没有限制的 特点的主要原因中的一些原因。放电对于分子的分离来说，明显地比 其它过程有利，这是因为放电作用在单重态键中的价电子对上，造成 电离能明显地比由量子力学预计的电离能低，在量子力学中价电子是 不成对的，如前面所提到的那样。第二，单重态价电子对可供使用自 动地意味着存在超导的条件，因此解释了在电弧形成之后电能被电弧 的吸收非常少的原因。仅只这两种过程就使得估计的可供使用的能量 至少是原始电能的十倍。
一种附加的能源(其自身足以得到实际上没有限制的过一效率) 取决于适当地选择对其进行再循环的液体废物以及它的可能的添加 物，从可以实现由轻的稳定同位素到轻的稳定同位素的受激核转变， 比如由碳，质子和电子合成氮，以及其它的核合成。
第三种附加的能源(其自身也足以得到实际上没有限制的过一效 率)是由于用来在磁气体中储存能量的几种独特手段，随后在它们的 燃烧中将释放出这些被储存的能量，这些手段包括：
1)在燃烧过程中由于放热的化学反应释放出的传统化学能；2) 由于价电子轨道的磁偏振使得原子更容易把它们结合进价键中，比如 结合到带有球形旋转对称性的它们的传统状态中；以及3)附加的能量 储存在传统的分子内部，如前面所表明的那样，这种能量在燃烧的过 程中也会释放出来。
本发明人用在工作设备上的实际测量已经确定出多种方式提高商 业上的过一效率。第一种方式是通过提高在反应器自身中的压力。本 质上，当反应器在大气压力水平下运行时，磁气体的生产几乎是爆炸 性的，这是因为一个体积单位的液体要转变成大约1800个体积单位的 气体，如按照由液体到气体相变的知识所确认的那样。接着的是气体 的产生使液体移动，并且电弧在大约60％的时间内出现在气体中，而不 是出现在液体中，明显地限制了效率。
反应器中压力的提高意味着所产生的磁气体的气泡尺寸成正比例 地减小，电弧在液体中出现的时间间隔相应地增加，并且很显然，效 率相应地提高。如所说明的那样，强子反应器在20psi的压力下运行 意味着磁气体气泡的尺寸至少减小到十分之一，过一效率提高大约 50％，而预计200psi的运行压力意味着磁气体气泡的尺寸减小到 1/100的量级，过一效率会提高五倍。
提高过一效率的第二种方式是通过增加电能。这是由于所产生的 磁气体的体积与电极之间的间隙成正比的性质造成的。与在空气中的 电弧不同，在液体内的电弧的间隙仅只随着Kwh的增加明显地提高。 因此，大量的试验确认：商业上的过一效率以一种非线性的方式随着 电能的增加而提高，这种非线性方式比线性的比例要少，即，电能加 倍使原来的过一效率提高，但是，比它的两倍要低。
提高过一效率的另一种方式是提高液体通过电弧的流量。事实 上，液体流过电弧越快，所产生的磁气体的体积越大。事实上，水下 电弧的辉光很大是来自于：由于被电弧自身触发，在氢和氧刚刚产生 之后它们就燃烧返回变成水。对于按照先有技术专利的在水中电弧不 动的情况，电弧所产生的气体中大约80％燃烧返回变成水。本发明的等 离子体电弧流动反应器减少了这样的浪费，如也由电弧辉光明显地减 少所确认的那样，同样如效率明显地提高所确认的那样。因此，提高 液体通过电弧的流量会增加给定的电能所产生的磁气体的体积，因此 提高该反应器的商业上的过一效率。
应该强调的是：由于大量的技术上和实际上的限制，用现有的技 术利用由液体内的电弧产生的所有能量并且达到商业上过一效率的无 限提高是不可能的。第一个限制是不可能利用由所述液体内电弧产生 的所有气体，这是因为流量的提高超过对于每一个给定的电能的一个 阈值将会使电弧自身熄灭。另外的限制是由于如下的已经知道的不可 能性：对于电能的一个给定值不可能增加电极间隙，对于非常大的电 能缺少实际上可用的导电体用作电极，以及其它因素。
尽管有在这里提到的对于精度和可靠性的这些限制，本发明已经 建立了当前在大气压力下连续运行的过一效率为5的强子反应器，当 在20psi的压力下运行时，过一效率大约为10，并且，在高压下运 行的过一效率为30到50的反应器正在建造中。
本发明人已经建造了按照下面将进一步描述的内容的强子反应 器，这些反应器完全是自动的，包括电弧的自动点火，自动控制以及 自动实现最佳化，并且可以自动加载消耗性的碳棒。对于为了使得当 在低导电率的电极比如碳电极中传输时电能的浪费减到最低设想和建 造这些反应器要特别小心。通过使用有大电流能力的铜电缆已经实现 了这种提高的效率，这些铜电缆可以把电能送到在压力下可以在碳棒 上滑动的铜套筒上，该套筒处在实际上可能的最靠近电弧的位置。
通过使废汽车防冻液再循环，这些反应器实现了下面的被独立地 证明的性能：
1)工作循环为100％的68Kwh＝233965 BTU/h的直流电功率；
2)在3/4英寸的电极之间的1200 A和40V＝48 Kwh的电弧， 该电弧与大约为70％的直流转换效率对应；
3)在大气压力下运行；
4)当使用BTU含量的绝对最小值为600 BTU/cf的废防冻液时， 产生大约800cf/h的磁气体，与产生480000 BTU/h对应；
5)通过热交换在磁液体中产生大约700000 BTU/h的热量。上 面的测量给出大约5.06＝(700000 BTU/h+480000BTU/h)/234000 BTU/h的商业上过一效率，因此证明了构成本发明的基础的科学发现的 真实性，如上面所概述的那样。
与上面描述的相同的强子反应器的运行但是运行在20psi的压力 下产生了下面的商业能量平衡：
1)工作循环为100％的68 Kwh＝233965 BTU/h的直流电功率；
2)当使用BTU含量的绝对最小值为600 BTU/cf的废防冻液时， 产生大约1200 cf/h的磁气体，与产生720000 BTU/h对应；
3)在磁液体中产生大约1000000 BTU/h的热量。
后面的测量给出大约7.35＝(720000 BTU/h+1000000 BTU/h)/234000 BTU/h的商业上过一效率。
应该强调的是，上面的测量是非常精确的，通过独立地校准的累 计功率计获得来自面板的所使用的电能的测量，但是，同样这些测量 关于由反应器所产生的气体和热量的能量含量是非常保守的。事实 上，由于它的大量的磁性反常和其它的反常，使用传统的热量计不能 获得磁气体的BTU含量的可靠测量。因此，在上面的计算中所使用的 600 BTU/cf的数值是一个较低的边缘估计值。实际上，由废防冻液产 生的磁气体切割金属比乙炔快两倍，而后者的能量含量为2300 BTU/cf。还有，被转换成由废防冻液产生的磁气体的本田天然气汽车 已经证明：用磁气体运行的汽车的性能至少与用天然气运行的同一汽 车的性能相等。
在更实际的基础上假设磁气体有与天然气相同的能量含量，这对 应于大约1050 BTU/cf，前面的5.06和7.35的两个过一效率分别提 高到6.58和9.96。
应该说明，当使用能量含量较高的液体废物比如用糖废液和/或其 它的有机物质增强的汽车废油时，会有更高数值的过一效率。
最后应该说明的是：上面说明的反应器用自来水运行已经确认获 得了本发明的主要目的：用等离子体电弧流动过程将水效率过一地分 离成氢和氧，用所说明的新化学组分在使用以碳为基础的阳极的条件 下生产可用的磁气体，以及生产可以使用的热能。事实上，大量的试 验已经确认：用自来水替代废防冻液意味着效率大约降低20％，尽管如 此，当在大气压力下运行时，仍然保持为4的过一效率值，当在更高 的压力，更多的电能和更高的流量下运行时，可以有更高的过一效率。
总之，本发明确认了通过使用强子反应器用当前的技术可以获得 30的过一效率，该反应器由300Kwh供电，在200psi压力下运行， 等离子体电弧流动的流量大约为3000g/h，通过热交换器使矿物来源 的液体废物的再循环保持在400华氏度的不变温度下。这种大小的过 一效率使得可以基本上没有成本地生产磁气体，另外只有为了储存和 运输的日常花销。事实上，来自利用热能的收益加上来自液体废物再 循环的收益比反应器的总运行成本还大，这个总成本包括用于电能， 维修，购买价格的折旧，人员，经常费用，税收，等的成本。另外， 用这样大的商业上过一效率的强子反应器对于除了热交换器和它们的 维修的日常成本以外没有成本地生产蒸汽提供了新的手段，这是因为 来自磁气体的收益加上来自液体废物的再循环的收益比反应器的总运 行成本还大。而，在没有为了生产蒸汽的能量成本的条件下蒸汽可供 使用使得革命性的新应用成为可能，比如通过蒸汽驱动的传统发电机 生产电能，或者通过传统的蒸发装置在没有能量成本的条件下将海水 淡化。
最重要的是，能够自己维持它们自己的反应器代表本发明的强子 反应器的最终含义，由液体的分子结构可以取出能量，生产出用于反 应器自己运行的燃料，同时生产附加的可以使用的能量。回想起以燃 料为动力的发电机有30％量级的非常低的效率，当磁气体的生产中商业 上过一效率至少为4时，出现了自维持的反应器。在这种情况下，反 应器所产生的磁气体可以用来对一个直流发电机提供动力，发电机进 而对反应器自身提供动力。反应器所产生的热量是没有成本的可供使 用的附加能量。如果在磁气体生产中的过一效率大于4，这是对于大型 的高压强子反应器的情况，超过4的过一效率的所有磁气体可以加入 所产生的热量一起用于其它的应用。在使用蒸汽对发电机提供动力的 应用中出现等价的自维持反应器，在这种情况下，在所产生的热量中 最小为4的过一效率足以产生反应器运行所需要的电能，而产生的所 有磁气体可以在没有成本的基础上提供使用。再一次，在热量生产中 比4大的过一效率使得在没有成本的基础上可以使用所产生的所有磁 气体加上超过所述为4的过一效率的热量。
其它的独特应用如下。首先，上面描述的强子反应器特别适用于 由原油中生产清洁燃烧的可燃燃料，其方式是在环境上，后勤上和经 济上比当前在精炼厂中使用的更有利的方式。由上面的分析可以清楚 在环境上的优点。在后勤上的优点也是明显的，精炼厂非常不利地需 要大的面积，因此需要将原油运输到哪里，而本发明的强子反应器很 轻并且是可移动的，因此可以直接运到油田。经济上的优点同样很明 显，由于强子反应器的过一效率，结果带来负的运行成本，相比之下， 精炼厂的运行成本非常高。
又一个重要的应用是在反应器中使用海水作为液体。在这种情况 下，由于在海水中有多种元素，所产生的气体有很高的能量含量，并 且结果使得由液体获得的热能很多。使用海水工作的强子反应器可以 用于多种应用，包括使用通过热交换器得到的蒸汽使海水淡化。
上述强子反应器的另一个应用是使动物来源的粘稠的液体废物再 循环。事实上，可以通过电弧使液体废物再循环，直到把所有细菌消 除掉，并且直到所有细菌的污染物被去掉的程度，因此不再在水溶液 中，在这种程度，可以通过离心或过滤器除去污染物。这种应用产生 一种极好的清洁燃烧的可燃燃料，由液体废物获得的热量，可以用作 肥料的固体沉积物，以及可以用于灌溉的剩余的水。
上述反应器的另一种应用是用来使油漆，油漆残余物，重的工业 废物，或者其它废物进行完全的再循环，所有的全部再循环以成本竞 争超过以前已有的再循环装置的价格实现，这再一次是由于过程的过 一效率。
这面的描述指的是全部强子再循环装置，即，用于在环境中无法 处理的液体废物的完全再循环的反应器。
本发明容许的第二种再循环装置是用于液体废物的部分再循环， 即，为了生产可用的最终液体除去污染物。在多种可能的应用中一种 代表性的应用是用来使受到生物污染的水(比如城市污水，城镇污水， 农场污水，工厂污水，或者消费污水)进行再循环，把它们变成：1) 清洁燃烧的磁气体；2)用作肥料的固体沉积物；以及3)可以用于灌 溉的富含养分的水。后一种反应器也被称为直线强子反应器，表示液 体废物单一地通过电弧而没有再循环。
这种新的再循环过程的主要方面如下。由于使用了按照图1B的大 胆尝试，下面将对它作进一步的描述，迫使污水紧靠着炽热的电极顶 端附近通过，因此暴露给大约7000华氏度的高温，电弧的非常强的光； 1000A或者更高的电流，与所述电流有关的非常强的电场和磁场，以 及其它因素。这些结合起来的条件完全消除了在原来的污水中的任何 细菌，因此使得液体消毒。连带地，原来的有机物质被部分地分解成 挥发性物质和固体物质，并且部分地被灼烧成在溶液中的或者在水中 悬浮的无菌的富含养分的物质。适用于灌溉的最终的水的纯度转变成 适合用来满足环境管理部门的要求的技术特点，包括如果需要时进行 适当的过滤。
应该强调的是，如果涉及到农民，很明显需要将过滤减到最少， 显然要求对原来的生物污染物进行完全的消毒。事实上，去掉直线强 子反应器所生产的富含养分的物质意味着农民需要另外购买化学肥 料，在环境上这些化肥是非常不希望的，此外它们更昂贵。无论如何， 本发明的污水再循环的一个重要优点在于：适用于灌溉的富含养分的 水对于有机物生产是合格的，因此使得可以获得较高质量的农作物， 这是因为原来的生物污染物来源于人和动物。
广泛的检验和实验，以及独立的实验室进行的化学分析已经确认 了由50Kwh供电的直线强子反应器的能力，使得可以以大约1000g/h 的速率将有大约5％的生物污染物的液体废物消毒。设想完全再循环站 使用至少三个串联的带有单独旁路的反应器，从而使得一个站可以工 作，而其它两个站是可以操作的。这样，直线强子反应器有一个主要 的反应器，用于对生物污染物进行消毒，第二个相同的站作为安全备 用品，而第三个站用于对最后的灌溉用水进一步作精细加工。
在需要比1000g/h更高的速率的情况下，可以将上述的三个直线 强子反应器以任何想要的数目并联地设置。超过50Kwh的电功率的增 加也容许提高再循环的污水的流量。这样，本发明可以进行量级为1000 g/h的小流量的或者量级为1000000g/h的非常大流量的污水的再循 环，在每个站的电功率下，通过适当地串联地组合直线强子反应器， 用来使最终的灌溉用水获得所要求的质量，以及并联地组合反应器， 用来获得所要求的再循环流量，取决于所要求的流量，可以计算出每 个站所要求的电功率。
应该注意到，在城市污水中存在的生物污染物一般说来量级为 5％，如上面说明过的那样。也可以以两倍的方式用本发明的技术对非 常重的污水比如由农场可能得到的污水进行再循环。首先，在图1A， 1B，1C，2A，2B，2C，2D，2E，3和4的强子完全再循环装置中不稀 释地处理这些污水，即，对它们进行再循环，直到所有的生物污染物 被再造并且液体被消毒为止。第二，用自来水把污水的浓度稀释之后， 和/或与污染物的百分比的提高成正比地提高送到电弧的电功率，可以 用图5的直线强子反应器使粘稠的液体废物再循环。
上面的独特的污水再循环过程超越当前在城市和市政当局使用的 再循环过程的好处是明显的。首先，有很大的经济上的好处，如下面 将进一步描述的那样，这是因为运行直线强子再循环装置的成本超越 已有方法的成本的好处实际上是明显的，这是因为作为副产品产生了 大量的磁气体以及灌溉用水，因此是不花钱的。第二，有消除了所有 恶臭的明显优点，这种恶臭在当前的污水再循环工厂附近是典型的， 这是因为再循环过程完全是内部的，除了消过毒的无味灌溉用水以外 没有任何出口。第三，完全消除了当前的污水再循环工厂所需要的大 的沉积场地，一般说来，这种场地位于主要的土地位置，这样使得所 述大的沉积场地可以用作城市使用，也消除了气味。第四，不再有任 何需要把整个城市的污水输送到单一的收集场地，由于直线强子再循 环装置很小，当用50Kwh供电时它基本上有书桌的尺寸，因此，在整 个城市可以设置几个再循环站，由于可以局部地提供灌溉用水以及消 除了讨厌的污水备份保险装置和污水的溢流，带来了巨大的好处。第 五，当在城市扩展的正常过程中建设新的村落时，城市和市政当局的 首要任务是花费上百万美元把所述新的村落与主要的污水处理工厂连 接起来。因为可以在任何地方设置本发明的直线强子反应器，使得所 述新的村落在污水再循环和灌溉用水方面可以完全独立，所以，可以 完全消除后面这种巨大的花费。沿着相同的路线，现在由于技术上的 困难以及建设通到岩石高山的污水连接管道的过高成本阻碍了在高山 上建造房屋或村落，而直线强子再循环装置可以在任何高度下工作， 现在可以以低得多的价格建设同样的村落。
污水的等离子体电弧流动再循环装置的运行成本如下。设想该再 循环装置由三个等离子体电弧流动站组成，每个站有50Kwh的直流电 源供应，电极由外径为2英寸和3英寸长的不消耗的镀钍的钨阴极和 由廉价的煤制成的3/4英寸外径的消耗性阳极构成。在这种情况下， 反应器的总运行成本的量级为每小时$11.50，其中的$9.00被认为是 日夜使用的电的平均成本，而$2.50是所有其余成本，包括用于廉价的 煤棒的成本，在15年的使用中购买价格的折旧，维修，假设检查比一 个反应器多的人员费用，经常费用。上述直线再循环装置每小时可以 处理大约3000加仑污水，处理每1000加仑污水的成本为$3.83，这个 成本完全可以与当前在许多城市和市区将污水再循环的成本竞争。
连带地，因为每个等离子体电弧流动站的生产速率为800cf/h， 所以上述直线强子再循环装置以2400cf/h的速率生产磁气体，该再 循环装置每小时还生产大约100磅可以用作肥料的固体沉积物，并且 每小时生产2999加仑的灌溉用水，这是因为按照已知的物理规律转化 成气体和固体沉积物的液体的体积非常小。因为当前用于污水再循环 的成本比足以覆盖运行直线强子反应器的成本还要高，所以，磁气体， 固体沉积物和灌溉用水的生产没有直接成本，因此获得一种环境上可 以接受的实际上unless的燃料源，其价格可以与所有可供使用的燃料 竞争。
结论是，本发明提供了第一个实际上已经建造好的反应器，用来 对液体进行完全再循环，不论是被污染的液体废物或者通常的新鲜 水，井水或海水，或者用于使液体废物部分地再循环，所有这些都有 很高的过一效率，这样的效率已经被独立的实验室证实。用于液体的 完全再循环的本发明的反应器生产一种可燃气体，这种可燃气体有在 环境上最好的废气，该反应器还生产可以通过传统的热交换器使用的 热能，其成本显然可以与任何其它的可供使用的能源的成本竞争。用 于使受到生物污染的水再循环的本发明的反应器产生一种清洁燃烧的 可燃气体，可以用于灌溉的富含养分的水，以及可以用作肥料的固体 沉积物。由于当前的污水处理的成本足以包括污水强子再循环装置的 运行成本，生产清洁燃烧的可燃气体和富含养分的用于灌溉的水都是 没有成本的。因此，本发明提供了已知的第一次的没有限制的能源， 其形式为对于环境来说真正可以接受的燃料和热能，同时它们比可供 使用的能源明显地便宜。
附图说明
为了更充分地理解本发明的本质和目的，应该参考下面与附图联 系起来所作的详细描述，在附图中：
图1A示出了正在共同申请的有关的美国专利申请序列号 09/372278的等离子体电弧流动过程；
图1B示出了本发明改进的等离子体电弧流动的一个优选实施例， 其中，被再循环的液体首先流过围绕电极的等离子体，随后流过电弧 自身；
图1C示出了被称为电弧等离子体流动的一个替代的实施例，其 中，被再循环的液体首先流过电弧，随后流过围绕电极的等离子体；
图1D示出了一个串联连接的等离子体电弧流动系统；
图1E示出了一个并联连接的等离子体电弧流动系统；
图2A示出了用来使被污染的液体废物完全再循环的本发明的自动 的等离子体电弧流动反应器的一个优选实施例；
图2B示出了浸在液体中的铜接触件，它们将负极性的电流送给阳 极，为了将损失降到最少，该阳极尽可能地靠近电弧；
图2C和2D示出了电弧的自动控制系统的不同的图；
图2E示出了自动加载碳棒的一种设备；
图3示出了通过使用煤和粘合剂用来直接在等离子体电弧流动反 应器中挤压出阳极的一种新设备；
图4示出了用来使液体废物完全再循环的新型等离子体电弧流动 反应器；以及
图5示出了用来使受到生物污染的水再循环的一种自动的等离子 体电弧流动反应器的一个优选实施例。

下面我们以所有可能的结构细节给出本发明的优选实施例，它们 用来在工业上实现上面描述过的所有特点。
现在参见图，图1A示出了正在共同申请的美国专利申请序列号 09/372278的等离子体电弧流动的主要原理，它包括直径大约为3/4 英寸的两个电极1，2，它们浸在被再循环的液体废物中，在图2A的后 面实施例中示出了这种液体废物，这种液体被包容在一个金属容器的 内部，在图2A的后面实施例中也示出了这个容器。使得直流电弧95 出现在阳极1的顶端97与阴极2的顶端98之间，电子由带正电荷的 顶端98朝向带负电荷的顶端97运动，用一个50Kwh的直流电源(为 了简化在图1A中未画出)对所述电弧95供电，电极1，2的顶端97， 98之间的距离被表示成间隙3，一般说来，对于一个50Kwh的直流电 源此间隙的量级为118英寸。图1A也示出了围绕电极1，2的顶端97， 98的等离子体96，它本质上由一个区域构成，此区域有椭球的天然形 状，其半轴大约为1/2英寸×1/2英寸×1英寸，在电弧95的作用下炽 热的顶端97，98产生这个区域，一般说来，此区域由7000华氏度量 级的温度的气体组分和液体组分的混合物构成。通过泵36使液体流 动，实现液体废物的再循环，泵迫使液体通过管道4，因此迫使液体通 过围绕电极1，2顶端的等离子体96，并且通过带有间隙3的电弧95， 随后以出口流5结束。这个实施例包括等离子体电弧流动过程，该过 程把再循环的液体的分子分解成气相成分和固体成分。流动自身控制 气相成分变成可燃气体的复合过程，而固体沉积在反应器的底部，定 期地收集这些固体，用于工业用途或其它用途。
本发明的一个优选实施例包括对前面实施例的一个本质性的改 进，在图1B中示出了这一实施例，它包括与图1A相同的电极1，2， 有关的顶端97，98，相关的间隙3，穿过所述间隙3的电弧95，等离 子体96，以及50Kwh直流电力单元。泵迫使再循环的液体流过它运 动的那根管道4在绝缘材料比如陶瓷的一个管6中结束，下面把这根 管叫做喷管，它有如下主要特点：1)喷管6包着电极1，2的顶端97， 9 8；2)对于直径为3/4英寸的喷管6有大约1英寸的内径，大约3英 寸的外径，和大约5英寸的长度；3)对于电极1，2喷管6有1/16英 寸的间隙7，使得喷管6可以自由地进出运动；4)用紧固件比如螺丝 8把喷管6锁定在管4中；并且5)喷管6的端部有平滑的曲线9，使 湍流减到最小。在迫使液体废物通过所述喷管6之后，液体废物作为 出口流5流出。
图1B的等离子体电弧流动实施例比图1 A的实施例有几个优点， 这包括：1)确保整个液体暴露给围绕电极1，2的顶端97，98的等离 子体96，图1A的实施例显然缺少这样的暴露；2)由于喷管6所产生 的明显的反冲压力，确保再循环的液体确实通过电弧95的间隙3，图 1A的实施例也缺少这样的确保，特别是对于在小的电功率下出现的小 间隙距离的情况；以及3)液体废物的再循环效率的明显提高，这不仅 是因为上面的性质1)和2)，而且因为在液体的流动中湍流的减少。
考虑到这些优点，使得可以实际应用按照图1B的喷管6的等离子 体电弧流动，而这种实际应用对于图1A的等离子体电弧流动是不可能 的。这些实际应用中的一种是使液体废物再循环，当使用图1 B的喷管 6时，单一的一次通过可以获得充分的消毒。事实上，对于图1B的情 况，迫使所有液体废物通过等离子体96，而等离子体有7000华氏度的 高温，加上非常强的光，1000A的电流，非常强的电场和磁场，所有这 些因素确保所有细菌活动立即停止。作为比较，当使用图1A的等离子 体电弧流动时，只有一部分液体废物暴露给所有这些因素，因此，对 于这里考虑的情况妨碍了它的实际应用和工业应用。不用说，对于较 大的电极直径喷管6需要成比例的较大的内径；喷管6的内部形状可 以为多种形状，比如椭圆形，而不是圆柱形截面；并且，喷管6的端 部形状可以有多种不同的曲线，使湍流减到最弱。
图1C示出了另一个实施例，它被称为电弧等离子体流动，它包括 由直径为3/4英寸长度为12英寸的传统碳棒构成的一个阳极1；大致 形状为圆柱形的中空阴极2，它的外径为3/4英寸内径为1/2英寸，带 有端部顶端98，在电极1，2的顶端97，98之间的间隙3，以及围绕 电极顶端97，98的等离子体96。使再循环的液体流过阴极2的内部， 因此迫使液体首先流过电弧95，随后流过等离子体96，以这样的方式 形成所表明的电弧等离子体流动过程。
中空的阳极1实现了上面实施例的一个改进，该阳极有与阴极2 相同的圆柱形尺寸，但是这样的构形对于碳棒或者煤棒不是必须的， 这是因为即使阳极由作用在一个中空的圆柱形阴极2上的一个实心棒 构成，当阳极在中空的阴极内穿过时，不管所述阳极1是实心棒或者 是一个中空的圆柱，电弧95都要把这样的实心阳极1完全消耗掉。
在许多情况下，在相同的液体废物流过等离子体96之前，需要首 先使液体废物暴露给电弧，例如为了引起给定的化学反应和分解，在 这些情况下，图1C的电弧等离子体流动与图1B的等离子体电弧流动 相比是优选的。这种替代的电弧等离子体流动将不言而喻地意味着在 任何需要的时候可以用于下面描述的所有实施例。
图1D示出了三个等离子体电弧流动的一种代表性的情况，其中液 体废物的流以串联的方式连接起来。在这种情况下，液体废物通过一 个单一的入口管4流动，随后流过一系列三个等离子体96，它们带有 相应的一系列三个电弧95，所有这些都被包在相同的喷管6中。这个 实施例明显地意味着三倍地增强了单一的等离子体电弧流动的再循环 过程，而流量依然与单一的等离子体电弧流动的流量相同。应该注意 到，按照检验和实验，可以以下面三种不同的方式对电弧95供电：1) 由单一的直流发电机串联地对所有三个电弧供电，在这种情况下，把 第一负电极连接到发电机上，把第一正电极连接到第二负电极上，把 第二正电极连接到第三负电极上，并把最后的正电极连接到直流发电 机上；2)所有三个电弧并联地与单一的直流发电机连接，在这种情况 下，所有三个负电极单独地连接到所述发电机上，并且，所有三个正 电极单独地连接到所述发电机上；以及3)电弧单独地由三个不同的直 流发电机供电，每一个电弧用一个发电机。
图1E示出了三个等离子体电弧流动的一种代表性的情况，其中液 体废物的流以并联的方式连接起来。在这种情况下，液体废物通过一 个单一的入口管125流动，随后被分成三根分开的管道4，每个管道有 它自己的喷管6，包着单独的电弧95和等离子体96。这个实施例明显 地意味着三倍地增强了单一的等离子体电弧流动的再循环流量，保持 与一个等离子体电弧流动相同的再循环过程。应该注意到，按照检验 和实验，可以以下面三种不同的方式对电弧95的序列供电：1)由单 一的直流发电机串联地对所有三个电弧供电，在这种情况下，把第一 负电极连接到发电机上，把第一正电极连接到第二负电极上，把第二 正电极连接到第三负电极上，并把最后的正电极连接到直流发电机 上；2)所有三个电弧并联地与单一的直流发电机连接，在这种情况下， 所有三个负电极单独地连接到所述发电机上，并且，所有三个正电极 单独地连接到所述发电机上；以及3)电弧单独地由三个不同的直流发 电机供电，每一个电弧用一个发电机。
图2A，2B，2C，2D，2E示出用来效率超过一地将液体废物再循环 或者效率超过一地使水分解的强子反应器的优选实施例，它以被图1B 的喷管6改进的等离子体电弧流动为基础，并且，它由下面的主要部 件构成。(注意：所有给出的尺寸是近似的，仅只反映本发明的一种 典型的应用。类似地，虽然下面可能提到不锈钢或钢作为优选的材料， 但是，可以设想采用其它材料。)
封闭的主容器组件，如在图2A中整体地用标号10表示的那样， 它包括一个不锈钢的圆柱形侧壁11，它有大约1/4英寸厚，大约3’的 直径和1’的高度，带有由厚度为1/2英寸外径为3’1英寸的不锈钢法 兰构成的底座12，通过焊缝13或其它手段把它紧固到所述管道1上， 侧壁和底座与厚度为1/2英寸外径为3’3英寸的不锈钢环14一起构成 了容器，通过焊缝13或其它手段把不锈钢环紧固到所述管道1上，再 加上由厚度为1/2英寸外径为3’3英寸的不锈钢圆盘构成的顶盖15， 通过螺栓16把它紧固到法兰14上，同时垫片17确保在压力下内部腔 室的完全密封，用大约15克的再循环的液体废物18完全充满所述主 容器10。
电极组件，如在图2A和2B中整体地用标号19表示的那样，它包 括竖直放置的不动的不消耗的阴极2，此阴极由外径大约为2英寸长度 大约为3英寸的钨棒构成，装在一个铜容器20中，此铜容器向下伸出， 在主容器的底座12的外面，由酚醛树脂或其它不导电的材料制成的不 导电的套筒21使阴极与底座在电路上绝缘，用螺丝22把该套筒紧固 到底座12上，在它们之间有垫片23，用来在压力下实现完全的密封， 所述套筒21的形状和尺寸使得在阴极容器20与金属底座12之间有不 小于1英寸的距离；加上一个可消耗的阳极1，它由长度为12英寸的 3/4英寸商业上可供使用的碳棒构成，为了连续地使用，这些碳棒是相 互锁定的，并且，穿过套筒24由顶盖15竖直地把碳棒穿进主金属容 器组件10中，用螺丝25已经把套筒24紧固到顶盖15上，带有相互 锁定的垫片26和密封件27，确保在主容器内部包容压力，并且防止液 体废物18泄漏到外面，所述碳棒穿过一个接触组件28，该组件用来把 负极性的电流送到阳极1，更具体地在图2B中示出，参考该图，组件 包括两个铜接触件29，沿着阳极1的轴线测量的长度大约为2英寸， 厚度为1英寸，宽度为1英寸，使得它们可以在厚度大约为1/4英寸 的一个包围的铜盒子30内部滑动，此铜盒子通过弹簧31迫使所述铜 接触件29压在所述碳棒1上，各自的轴32将铜接触件29固定在其位 置，这些轴可以穿过1/32英寸的间隙33在包围的壳体30内部滑动， 通过大电流电线34和有关的锁定件把负极性的电流送到滑动接触件 29上。
等离子体电弧流动组件，如在图2A中整体地用标号35表示的那 样，它由按照图1B的组件构成，带有包着电极1，2的顶端的喷管6， 1 HP(马力)的循环泵36，此泵迫使液体废物18流过所述喷管6，有 在主容器组件10内部开始的入口37，1英寸内径的标准的耐压力钢管 38用作此等离子体电弧流动组件，通过焊缝13或其它手段把钢管永久 地耐压力地紧固到所述主容器10上，所述等离子体电弧流动组件还包 括一个商业上可供使用的收集器(trap)39，带有内部的过滤器和旁 路(为了简单在这里未画出)，用来除去固体沉积物，而不用停止运 行。
电源组件，如在图2A中整体地用标号40表示的那样，它由一个 50Kwh的直流发电机41构成，比如商业上可供使用的在美国由Miller Corporation制造的Dimension 1000，带有大电流的铜电缆42，此电 缆用来把负极性的电流送到图2B的接触组件上，同时借助于耐压力的 配件43穿过主容器组件10，大电流的铜电缆44用来把正极性的电流 送到向下伸出并且在主容器组件10的底座12外面的阴极容器20。
自动送入电弧的组件，如在图2A中整体地用标号40表示的那样， 更具体地在图2C，2D中示出，参考这些图，所述组件包括商业上可供 使用的电子设备46，用于电弧的点火，控制和使电弧达到最佳，比如 在美国由ArcAir(Tweeco Corporation的子公司)生产和销售的model NP6000，它带有电子传感器，通过连接到阴极2的电线47和连接到图 2B的接触件29上或者连接到地的电线48，每50毫秒测量一次电弧的 电压，这取决于可供使用的型号，随后所述电子设备通过电线49把一 个脉冲电流送到1/2HP的电动机50，使一对带尖锐齿的齿轮51工作， 此齿轮由厚度为1/8英寸的回火钢制成，对于3/4英寸的碳棒外径为3 英寸，分开3/8英寸；带齿的齿轮51穿透进入碳棒1中大约1/8英寸， 用来适当地夹紧碳棒，这是由于外径大约为3英寸厚度大约为3/4英 寸的相对的从动轮52和在它的圆柱形外面的一个圆形凹进部分，此圆 形的凹进部分容纳碳棒阳极1并保持它的位置，所述从动轮52由绝缘 的坚硬材料比如陶瓷制成，把它装在一个U形的固定装置53上，该固 定装置的端部为一个带螺纹的轴54，该轴穿过壳体，带有一个1/32 英寸的间隙55，弹簧56迫使所述从动轮52压在碳棒阳极1上，并压 在带齿的齿轮51上，同时为了维修通过作用在带螺纹的轴54上的旋 钮57可以把所述压力去掉，为了平滑地运转，带齿的齿轮51由位于 外壳中的滚珠轴承58支承，类似地，从动论52由位于U形支承件53 中的滚珠轴承59支承，也是为了平滑地运转，金属腿60支承着整个 组件，为了紧固到主容器组件10的金属顶盖15中。
自动加载棒的组件，如在图2A中整体地用标号61表示的那样， 更具体地在图2E中示出，参考这些图，该组件包括通过它们的锥形的 并且带螺纹的内凹端62和外凸端63把3/4英寸乘12英寸的碳棒1锁 住的自动装置，它包括对于最上面的碳棒1的端部64的红外传感器 65，66，有发射单元65和接受单元66，加上由一个电动机68提供动 力帮助的自动臂67和有关的商业上可供使用的电子控制装置(为了简 单在图2E中未画出)，该自动臂67由储存着300根相同的碳棒足够 四小时运行的存储装置69抓取一个新的碳棒1，随后所述自动臂67 把那根新碳棒1的带螺纹的外凸部分63插进前一个碳棒的带螺纹的内 凹端部62中，组件最后还包括有1/4英寸不锈钢制作的完全包住的壳 体70，通过腿71和螺栓72或者焊缝13把壳体紧固到主容器组件10 的金属顶盖15上，所述完全包住的金属壳体70有一个1/4英寸不锈 钢的顶部，装有可以快速除去的紧固件73，用来快速地用新的碳棒对 内部的存储装置69重新加载，也是为了进行维修，图2E也包括以虚 线表示的自动送料组件45，为的是表示出自动加载组件的顶部位置。
磁气体利用组件，如在图2A中整体地用标号74表示的那样，该 组件用于利用由反应器生产的磁气体，它包括在金属容器组件10的顶 盖15中的直径大约为1/4英寸的孔75，反应器所产生的磁气体通过该 孔流出，由一个厚度大约为1/4英寸直径为2’长度为4’的罐构成的稳 定室76，通常将这个罐竖直地设置在金属容器组件10的顶盖15中， 用来使与磁气体一起排出的液体废物沉降并返回到容器内，用来把反 应器容器内的压力控制在一个预先确定值的阀门77，用来由磁气体中 除去碳，残余的液体废物和其它颗粒的一个过滤器78，用焊缝13或其 它耐压力的手段把稳定室76，阀门77和过滤器78彼此连接起来的不 锈钢管道79，以及通入传统的利用设备(为了简单在图2A中未画出) 的磁气体出口80，所述的利用设备比如为商业上可供使用的气体泵， 用来把磁气体传送到商业上可供使用的罐中。
热能利用组件，如在图2A中整体地用标号81表示的那样，该组 件用于利用由反应器生产并且由液体废物获得的热能，它由一个1HP 的循环泵82构成，该泵有在主容器组件10内开始的入口83，该循环 泵82强迫液体废物18进入一个外面的热能利用设备84，比如带有风 扇的散热器，或者一个热交换器，通过此设备之后，所述循环泵82强 迫液体废物18通过出口85返回到金属容器中，用内径为1英寸的标 准的高压不锈钢管86制作所述热能利用组件，用焊缝13或其它耐压 力的手段把该管紧固到主容器组件10上。
加上为了简化在图2中未画出的多种安全设备和补充设备，比如： 带有在磁气体泄漏到主容器组件10外面的情况下自动关闭装置的计量 仪器，也带有在由于不正常的电解在磁气体中产生5％或者更多的氧的 情况下自动关闭装置的计量仪器；带有在碳棒折断的情况下自动关闭 装置的传感器，它通常被包括在自动送料组件中；带有在主容器内部 的压力达到25psi的情况下自动关闭装置的压力计；带有在液体废物 的高度比顶部线低3英寸的情况下自动关闭装置的液体废物高度计； 在等离子体电弧流动组件35和热能利用组件81中独立的过滤器，用 来由液体废物18中除去杂质；用来把主容器组件连接到有要求容量的 外部罐上的用泵操纵的装置；一个完全包住的绝缘盖，避免人偶然地 与反应器接触；以及其它设备。
在大气压力下的强子反应器的上述优选实施例的运行如下：用要 进行再循环的液体废物18比如废汽车防冻液或者废油将反应器容器完 全充满；通过用自动送料组件45的驱动机构推它，将一组三根用手把 它们相互锁定的12英寸长的碳棒1由顶部插入，穿过如在图2A中所 示的顶部套筒24的密封件27，并且穿过图2B的铜接触件29，其方式 使得所述相互锁定的碳棒的位置为顶端97离开不动的阴极2的顶端98 在大约1英寸的距离；用磁气体加注反应器，为的是由磁气体收集系 统中完全除去大气中的氧；启动等离子体电弧流动泵和热能利用泵； 在一定的距离下或者通过计算机程序启动按照图2C和2D的电弧自动 送入装置，这样的启动首先把电流送到图2D的马达30，此马达把碳棒 1向下推，直到确认已经与阴极2接触为止，然后，自动送入装置45 每50毫秒测量一次电弧的电压，并相应地把一个电流脉冲送给马达 50，为的是在电压提高的情况下使碳棒向下作微米级的运动，或者在 电压降低的情况下使碳棒向上运动，以这样的方式维持电弧有最佳的 事先设定的电压，对于50Kwh的电源这大约为40VDC；随后，在电 弧点火之后立即产生出磁气体，由于泵送通过出口80使磁气体流入传 统的罐中；在电弧点火之后也立即产生出在液体废物中的热能，但是， 如前面表明的那样，大约3分钟之后达到180华氏度的运行温度，在 此之后开始运行热能利用组件81。
在上述程序之后，操作人员仍然在旁边等着，只在出现自动关闭 的情况下进行干预。在这种情况下，相关的报警灯光表明引起关闭的 问题，随后可以进行检修。
不用说，可以按照大量的改型建造上述反应器，这包括由少于50 Kwh供电的较小尺寸的型号，或者，由比50 Kwh大的直流电源供电的 较大尺寸的型号，结果使得整个结构尺寸缩小或者尺寸放大，包括使 用直径相应地比直径3/4英寸小或大的电极。
类似地，试验已经确认：可以按照图1D在相同的主容器组件10 中串联地设置几个电弧，这些电弧可以由相同的直流电源单元或者以 串联的电路连接或者以并联的电路连接供电，可以把相同的反应器的 构造做成有并联地设置的几个电弧，这些电弧或者由同一电源单元或 者由单独的电源单元供电。上面描述的同一反应器可以用于效率超过 一地分离水，如前面已经描述过的那样；上面描述的同一反应器同样 可以一直工作到内部压力达到20psi的最高值，在这一压力值之后， 碳棒1的自动送入机构不再工作，这是由于来自容器内部的作用力会 向外推碳棒1。
在这里描述的同样的反应器可以用于利用原油的一种新方法，包 括它的完全再循环成清洁燃烧的可燃气体，加上对于各种工业有用的 固体沉积物，这种方法有超过当前的原油通过精炼厂的过程的明显优 点，这是由于所生产的燃料的废气明显地较好，运行成本较低，以及 由于与传统的精炼厂的非常大的尺寸相比这里的反应器比较小以及相 关可以移动带来的后勤上的优点。
应该说明的是：上面的实施例同样可以用交流电弧工作，但是这 样需要不同的电极，并且效率较低。与图2A-2E的实施例的主要区别 在于：一般说来，对于液体内的交流电弧两个电极都要消耗，因此， 需要两个不同的由动力帮助的电极自动送入装置，把它们相互连接起 来的方式不仅要保持相同的电压，而且要保持电弧在喷管6中有相同 的位置，这两个特点都可以用商业上可供使用的设备实现，比如由 ArcAir(碳棒的大制造商Tweeco Corporation的一个子公司)生产 的Model NP600的自动送入装置。
如前面所表明的那样，当在大气压力下运行时，用50Kwh发电机 的上述反应器的过一商业效率大约为5，即，对于由面板测量的每单位 电能，反应器生产大约两个单位能量的磁气体，以及三个单位能量的 热能。特别是，当以全部能力运行时，反应器以令人印象深刻的大约 1200cf/h的速率生产出磁气体。反应器两个小时的运行就足以生产 出对于一个紧凑的小轿车足够全天的经常性需要的燃料。当在1200 A 和15-20 psi的条件下运行时，过一效率为7的量级。当用自来水充 满时，在1000A和大气压力条件下运行的同一个反应器在使水分子分 离方面的过一效率为4，对于更大的电流和压力有更高的过一效率。
3/4英寸的碳棒给出上述强子反应器的最大运行花费，这些碳棒一 般说来消耗的速率为每生产一立方英尺磁气体消耗1/2英寸长度的碳 棒。假设当大量生产时每根直径为3/4英寸长度为12英寸的碳棒的成 本为$0.50，上述消耗给出每一立方英尺磁气体的碳棒成本为$0.02。 所有其它的运行花费为千分之几美元的量级。事实上，设备至少可以 使用15年，在这一期间它生产几百万立方英尺的磁气体，生产每立方 英尺磁气体的购买价格的折旧费可以忽略。已经详细地考察了其它花 销，这包括维修，人员费用，保险，经常费用，等，并且已经证明不 超过$0.005的总成本，使得总的运行成本为$0.025/cf。磁气体的实 际成本由上述成本减去用来使被污染的废物再循环的收益和利用热能 的收益得到。
图3示出了一个优选实施例，用作使煤气化的一种新方法，它超 过图2A-2E的实施例的主要优点是：1)明显地降低运行成本；2)改 进强子反应器的连续运行；并且3)提高所生产的可燃气体的能量含 量。
图3的实施例本质上包括由煤粉加上一种粘合剂比如沥青(tar) 挤压出阳极的一种过程。这样，电弧把煤分解成它的原子成分。随后 强子反应器把这些元素分离成挥发性的组分，这些组分用来形成一种 新型的磁气体，下面把它成为煤-磁气体，加上在反应器底部沉积的固 体，定期地由那里把它们收集起来用于工业应用和其它应用。
上述方法意味着运行成本比图2A-2E的实施例的运行成本明显地 降低，这是因为煤非常便宜，给出所生产的每立方英尺气体阳极的成 本实际上可以忽略。该系统明显地设想用于连续的使用，因此，意味 着运行的改进。最后，由这种过程生产的可燃气体比由碳棒生产的相 应气体明显地更富含能量，这是由于众所周知煤的能量含量高。
另外，图3的实施例提供了使煤气化的一种新方法，比其它方法 有明显的优点，比如由于强子反应器的过一的商业效率以更低的成本 获得明显地更多的可以接受的燃料。
更具体地说，在图3的优选实施例中，示出了整体用标号87表示 的阳极挤压组件，其中阳极煤棒1的近似尺寸为3/4英寸，由一个全 包住的金属容器88连续地挤压出该煤棒，该容器由壁厚为1/8英寸的 不锈钢制成，它的底部有一个管道的形状，终止部分为一个圆柱形的 部分89，这部分的内径等于煤棒1的3/4英寸的外径，通过焊缝13 或其它耐压力的手段把这个圆柱形部分紧固到主容器组件10的顶盖 15上，所述容器88的内部涂有特氟隆或其它高温润滑材料，使挤压变 得容易；一个分开的罐90把煤粉或其它的导电粉末通过一个商业上可 供使用的带计量的散布装置(为了简单未画出)供应给容器88，同时， 分开的罐91也通过一个商业上可供使用的带计量的散布装置(为了简 单在图中未画出)供应粘合剂，比如沥青或环氧树脂。容器88的内部 有一个螺旋齿轮92，与容器88的壁的最大间隙为大约1/16英寸，并 且有大约1/2英寸的大节距，所述螺旋齿轮92由大约1HP的电动机93 提供动力；所述齿轮92将煤粉与粘合剂混合，并把它们向下推。粘合 装置94比如一个电加热器随后将煤粉和粘合剂粘合成可以作为阳极1 的固体棒；在挤压之后，煤棒进入图2B的接触组件28中，用来送入 带负极性的直流电流。在所述接触组件28的出口处，煤棒1最后暴露 给由直径大约为2英寸长度为3英寸的钨棒构成的不动的不消耗的阴 极2。随后按照图2C和2D的实施例引发电弧，并使电弧持续。
使煤气化的这种新方法的运行如下。首先，用煤充满罐90，并用 所选定的粘合剂充满罐91。随后用磁气体充满整个挤压设备，为了安 全，消除任何大气中的氧。用煤粉和所选定的粘合剂以适当的比例充 满容器88。开动电动机93，并启动粘合装置94，完成煤棒1的挤压， 煤棒穿进主容器组件10的顶盖15中。传感器表明所述煤棒穿进电接 触组件28，以及由该组件穿出，因此启动按照图2B和2C的实施例的 自动送入装置。不是按照图2A的实施例使碳棒1朝向阴极2运动，而 是这一次同样的自动送入组件45用来控制电动机93，它用来控制煤棒 1的挤压速度。在电短路的条件下出现电弧的点火，结果出现煤棒1在 电弧的间隙3消耗。接着，在电弧电压提高的情况下，表明电弧间隙3 增大，所述自动送入组件45提高所述速度，而在电弧电压降低的情况 下，表明电弧间隙3减小，停止挤压，从而获得不变的电压。
本发明也包括通过等离子体电弧流动反应器将煤气化成磁气体的 下面的另一条途径。首先，可以将煤单独地挤压成外径为3/4英寸长 度为12英寸的煤棒，带有如图2E所示的锥形的带螺纹的端部。在这 种情况下，可以在图2E的自动再加载组件61中代替碳棒使用所述煤 棒，实现与图3的自动挤压组件87精确相同的煤的气化。
另外，可以用磁作用把煤粉粘合到反应器内的液体中，直到达到 磁饱和为止。在这种情况下，由于在磁液体中含有过量的碳，使用不 消耗的非碳基础的电极是可能的，形成长寿命的反应器。在这种后面 的情况下，图2B和2C的自动送入装置仅只用来将电弧点火和维持电 弧，而不用由于消耗送入阳极。
按照图2A-2E和图3的强子反应器的主要特点之一是可以连续24 小时地使用，不用中断，除非要进行维修。可以实现这一点是由于碳 棒或煤棒相互锁定的特点，这样，可以连续地把这些棒送进电弧。特 别是，由于相互锁定的棒的直线特点，必须把阳极通过如在图2A中所 示的密封件27穿进主容器组件10。
上述实施例的一个限制在于：它们只能在最大为20-30psi量级 的有限压力下运行。这是由于在更高的压力下，自动送入装置不再能 迫使碳棒或煤棒进入反应器中，这是因为内部的压力将同一个棒由容 器推出的作用力的数值过高。
图4的优选实施例示出了又一种新型的强子反应器，它可以在高 的内部压力下运行，压力的量级为200到300psi，使得效率明显提 高，当反应器由50Kwh供电时，过一的商业效率达到30的量级或更高。 这种新的强子反应器由下面的主要部件构成：
封闭的主容器组件，整体地用标号10表示，它包括一个竖直的钢 的圆柱形侧壁11，它有大约1英寸厚，大约3’的外径和大约7’的高度， 带有由厚度为2英寸外径为3’1英寸的钢圆盘构成的底座12，通过耐 高压的连续焊缝13把它紧固到侧壁11上，侧壁和底座与厚度为2英 寸外径为3’3英寸的钢法兰一起构成了容器，通过耐高压的连续焊缝 13把钢法兰紧固到所述侧壁11上，再加上由厚度为2英寸外径为3’3 英寸的钢圆盘构成的顶盖15，通过螺栓16或其它手段把它紧固到法兰 14上，垫片17以一种承受得住高压的方式确保内部腔室的完全密封， 用再循环的被污染的液体废物18完全充满所述封闭的金属容器。
电极组件，整体地用标号19表示，它包括不动的不消耗的阴极2， 此阴极由外径至少为2英寸长度为3英寸的钨棒构成，装在一个铜容 器20中，此铜容器向下伸出，在容器的底座12的外面，不导电的套 筒21使它与底座12在电路上绝缘，用螺丝22把该套筒紧固到底座12 上，垫片23确保在主容器的压力下实现完全的密封，所述套筒21由 酚醛树脂或其它不导电的材料制成，其形状和尺寸使得在阴极容器20 与金属底座12之间不容许有小于1英寸任何距离；加上一个可消耗的 阳极1，它由碳，煤或其它的导电材料制成，其形状为厚度为3/4英寸 半径为一英尺高度为3’的一个圆柱，所述圆柱形阳极1装在一个铜的 杯形件99的里面，此杯形件用紧固件100固定住圆柱形的阳极，圆柱 形阳极1和装它的固定件99的上端部变成一个铜棒101，其直径为3/4 英寸并且其高度比圆柱形阳极1的可消耗的长度要长，例如高度为4’， 所述铜棒穿过一个接触组件28，该组件用来输送负极性的电流，与图 2B的情况类似，大电流电线102输送负极性电流，而把正极性的电流 输送到阴极2的铜盒子20上，连接的位置在该铜盒子伸到底座12的 外面并且在底座12下面的部分，与图2A的实施例一样。
等离子体电弧流动组件，整体地用标号35表示，虽然为了简单在 图4中没有包括，但是，它具有图1A的构形，与图2A的循环泵类似 的一个循环泵实现等离子体电弧流动。    
电源组件，整体地用标号40表示，它包括一个50Kwh的直流发 电机，比如商业上销售的在美国由Miller Corporation制造的型号 Dimension 1000，带有大电流的铜电缆102，此电缆用来把负极性的 电流送到图2B的内部接触组件上，还带有铜电缆44，用来把正极性的 电流送到向下伸出并且在容器的底座12外面的阴极容器20，以及与图 2C和2D类似的用来引发和维持电弧并使电弧达到最佳的自动送入装 置45，但是，这一次，它带有完全浸在容器组件10内部的驱动头和在 容器外面的电子部分，还将所述自动送入装置改变成可以使圆柱形阳 极1的铜棒101除了它沿着棒轴线运动以外以5r.p.m.的速度旋转， 使得圆柱形的阳极1可以在阴极2的上方转动，此外圆柱形阳极1可 以朝向和离开不动的阴极2运动。
磁气体利用组件74，与图2A中的一样，为了简单在这里省略了。
热能利用组件81，与图2A中的一样，为了简单在这里省略了。
加上为了简化在图4中未画出的多种安全设备和补充设备，基本 上与按照图2A-2E的实施例相同，为了简单在这里也省略了。
按照图4的高压强子反应器的优选实施例的运行如下：将圆柱形 的碳或煤阳极1插进它的铜盒子99中，并把它置于适合于对电弧进行 点火的位置；用要进行再循环的液体废物18比如废汽车防冻液或者引 擎废油或者原油将反应器容器完全充满；随后用磁气体加注反应器， 为的是在容器的内部完全除去大气中的氧；启动等离子体电弧流动泵 和热能利用泵；在离开设备的一定距离下或者通过计算机程序启动电 弧自动送入装置；圆柱形的碳或煤阳极1开始关于钨阴极2沿着边缘 旋转，同时也正面向前移动，直到将电弧点火为止；随着电弧在圆柱 形阳极1的边缘的一点消耗碳或煤，阳极的旋转加上当需要时它向下 的微米级的运动使得可以保持电弧的电压不变，因此保持它的间隙不 变；在电弧点火之后立即产生出磁气体，同时产生出在液体中的热能； 在内部的大气压力下开始运行，并且随着磁气体的产生压力快速地达 到计量阀门组件77预先设定的压力；超过所述预先确定的压力的所有 产生的磁气体就可以流出反应器，并且被泵送到传统的储存罐中。
尽管在图2A-2E的实施例中的低压强子反应器可以一天24小时地 连续运行，仅只由于维修才中断，但是，在图4的实施例中的高压强 子反应器需要周期性地更换圆柱形的碳或煤阳极1，对于上面给出的圆 柱体尺寸每工作8小时需要更换一次。可以通过快速移开容器10的顶 盖15并快速地重新加载新的圆柱形阳极的装置实现这样的更换。
为了理解所述圆柱形阳极的使用时间，回想起一个3/4英寸的碳 棒或煤棒以每立方英尺大约1/2英寸的速率消耗。厚度为3/4英寸半 径为1’高度为3’的圆柱形阳极等价于300根直径为3/4英寸长度为12’ 的直线棒，因此可以用来生产7200立方英尺的磁气体，以900cf/h 的速率进行生产，这样的阳极可以连续工作8小时，如所表明的那样。 通过增加它的半径或者长度，或者同时增加两者，可以很容易地使圆 柱形阳极适应更长的使用时间。因此，可以设计足够的较大容器，连 续地工作24小时，随后停止运行，为的是快速地更换圆柱形阳极，然 后再立即恢复运行。    
预计按照图4的高压强子反应器的效率明显地比低压反应器的效 率高，这是因为磁气体在电极间隙中的产生排挤再循环的液体废物， 这样的结果使得在大部分时间估计为60％的时间电弧在所产生的磁气 体中出现，而不是在液体中出现，结果使得效率相对较低。
相比较，当在200到300psi的压力下运行时，电弧95所产生的 磁气体的气泡尺寸明显地减少至少99％。跟着的结果是：对于大部分时 间电弧在再循环的液体内出现，因此明显地增加磁气体的生产，相应 地明显地增加了所产生的热能。
以强子力学，强子超导学，以及强子化学为基础的详细计算估计： 按照图4的实施例的高压强子反应器当在300psi的压力下运行时的 过一效率预计至少为30，其中10的过一效率预计用来磁气体的生产， 而20的过一效率预计为可用热能的生产。
记住发电机的效率为30％，图4的高压强子反应器的效率预计是自 己维持的，其含义是所产生的磁气体足够对于用来产生使强子反应器 自身运行所需要的直流电流的一个发电机提供动力，并且，余下足够 的磁气体用于其它目的，此外还产生了大量的可用热能。
在图4的实施例的一个替代实施例中，通过基本上与图2B的类似 的铜套筒输送负极性的电流，该套筒可以在阳极1的圆柱形外表面上 滑动，在离开它的下边缘大约1英寸的距离，其位置尽可能地靠近电 弧，为的是将由于碳的高电阻造成的电能损失减到最少。在这个替代 的实施例中，接触组件与图2B的接触组件相同，区别只在于：阳极1 现在的外径为2’，同时阳极驱动组件与图2C，2D中的相同，唯一的区 别是现在的组件是驱动阳极1的铜杆或轴101，并且包括一个附加的装 置，用来使铜杆或轴在向前推进的同时旋转。这个替代的实施例的主 要优点是显著地节省电能，事实上，对于图4的实施例来说，电流必 须通过圆柱形阳极的整个长度，由于已经知道碳的电阻大，它的电阻 大约为铜的电阻的300倍，所以有相当大的损失。相比较，后一个实 施例意味着在非常靠近电弧的位置输送电流，因此避免了上述的电能 的浪费。
在图5中示出了用来使液体废物再循环的直线强子反应器的一个 优选实施例，它包括如下七个站：
站1：过滤器-浸渍器(macerator)组件，整体地用标号103表 示，它包括内径大约为1英寸的一个不锈钢入口管104，液体废物在该 管中流动，接着是一个过滤器-浸渍器泵组件105，除去大的颗粒使得 不能穿过该设备，并且将生物的颗粒乳化成可以由该设备处理的形 式。
站2：流动阀门控制和计量组件，整体地用标号106表示，它包括 用来把流量控制到预先设定的数值的阀门以及用于测量流量的流量 计，从而把设备设定成以所要求的再循环速率运行。
站3：等离子体电弧流动反应器，整体地用标号108表示，它包括 内径大约为1英寸的一个不锈钢管109，此管在图1B的喷管6终止， 该喷管包括一个不动的钨阴极2和一个消耗性的煤或碳阳极1，喷管6 有一个竖直向上的耐压力的突起110，阳极1穿过此突起穿过密封件 111，从而形成一个完全密封的设备，防止水泄漏，一个50Kwh的直 流发电机112对所述电极供电，通过大电流的铜电缆113把正极性电 流输送给阴极，通过大电流的铜电缆114把负极性电流输送给阳极， 送给浸入液体中的图2B的接触组件，该组件的位置尽可能靠近喷管 6，将电功率的损失降到最低，由与图2A-2E和4的反应器的控制单元 类似的一个自动控制单元引发，维持电弧95，并使电弧达到最佳，把 该单元设置在按照图2C和2E的反应器的外面，并设在反应器的顶盖 上。
站4：磁气体利用单元，整体地用标号115表示，它包括内径大约 为1英寸的不锈钢管116，此管这一次把液体的直线流动通到一个稳定 室117中，该稳定室由一个圆柱形的竖直放置的不锈钢罐构成，该罐 的厚度大约为1/4英寸直径为2’高度为6’，关于入口管116该罐设置 在中部，它的目的是所产生的磁气体与所处理的液体分开，由顶部管 道118排出磁气体，顶部管道也是由内径大约为1英寸的不锈钢管制 成，接着是一个压力调节器119和过滤器120，在这些装置之后，不锈 钢管连接到一个标准的泵上，用来把磁气体压缩进一个标准的气体罐 中。
站5：脱磁性装置(degaussing)，整体地用标号121表示，它 包括功率大约为3Kwh的工业微波炉，其内部尺寸大约为6’×6’×6’， 并带有内部的蛇形非金属管，比如内径大约为1英寸的玻璃管，在水 的共振频率下工作，如在消费者微波炉中那样。
站6：离心装置，整体地用标号122表示，它包括一个传统的商业 上可供使用的离心机122，适宜于提供1000g/h的流量，用来将固体 沉积物由所加工的液体中除去，它装有用来定期除去所述固体沉积物 而不中断运行的装置123，所述离心机装有一条在图中未画出的旁路， 在不希望它运行的情况下使用。
站7：最后的过滤器，整体地用标号124表示，它包括一个商业上 可供使用的过滤器，它的孔隙是环境保护管理当局对于具体的应用所 要求的孔隙，所述过滤器装有一条旁路，为了简化在图5中未画出。
加上附加的安全和控制计量仪器，这包括带有在泄漏的情况下自 动关断的在外面的磁气体监测器；带有在压力升高的情况下自动关断 的废液压力计；用来在远距离开始和控制运行的控制面板，它包括所 有需要的关断开关，等。
用于直线的强子再循环装置的上述优选实施例的运行如下。插入 煤棒或碳棒；把站2的控制预先设定在所要求的流量，比如1000g/h； 把入口管线104连接到城市用水上；开动浸渍器泵105；引发电弧，这 些操作开始产生磁气体和灌溉用水。一旦验证了设备使用城市用水的 功能之后，用一条旁路通入液体废物，断开城市用水的使用。随后用 电弧使废液进行再循环，这将消除所有的细菌活动，部分地把生物污 染物分解成气相成分和固体沉积物，并把剩余物灼烧成一种可以用作 肥料的形式。随后浸渍器泵105强迫经过这样处理的液体废物进入磁 气体稳定罐117中，在该罐中液体升高到超过被压力阀门119预先设 定的中线的一个位置。这样，产生出磁气体，对这些气体进行过滤， 并且通到传统的泵，储存在传统的罐中。经过处理的液体废物继续它 的直线流动，这一次进入脱磁站，这一站的目的是除去水分子当通过 电弧的非常强的磁场时获得的磁偏振，估计这种强磁场的强度为10 Tesla或更高的量级，所述脱磁站仅只通过迫使水分子进入剧烈的振动 除去所述的磁偏振，由有水的共振频率的微波产生这种剧烈的振动。 在脱磁之后，经过处理的液体废物通过离心机，为的是去掉不想要的 固体颗粒。这样处理过的液体随后通过过滤器124，达到环境管理当局 所要求的最后灌溉用水的纯度，通过出口107流出。
图5的实施例的实际上数目无限的变化，添加和改型是可能的， 比如可以将所示出的直线的强子再循环装置延长，带有两个或多个站3 以及有关的站4，将所有这些站串联地连接，每个站装有一个旁路，用 来将同一液体流的再循环改善达到所要求的质量，或者使用并联地设 置的多个完整的直线强子再循环装置，用来提高所处理的废液的流 量。
很清楚，在这里描述的本发明是新的和有用的。还有，考虑到如 法律所要求的那样作为一个整体考虑的先有工艺，对于这种工艺有普 通了解的人在本发明被提出时这一点并不是显然的。
因此将会看到：已经有效地实现了上面所叙述的目的和由前面的 描述看清楚的那些内容，并且，因为可以在上面的结构中做出某些改 变而不偏离本发明的范围，所以，希望在上述结构中包含的所有内容 和在附图中示出的所有内容将被解释为是说明性的，而不是限制性 的。
也应该理解到：希望下面的权利要求书涵盖在这里描述的本发明 的所有同类的和特别的特点，并且涵盖本发明的范围内的从语言上说 可以说是落在该范围以内的所有说明。
至此已经描述了本发明。
相关的申请
本专利申请是在08/13/98提交的美国专利申请序列号09/133348 的继续，而该申请是在06/29/98提交的美国专利申请序列号 09/106170的继续申请。