[其他]電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101986000006742
• 申請日: 1986-11-07
• 公開（公告）號: CN1003017B
• 公開（公告）日: 1989-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李修太
• 申請（專利權(quán)）人: 李修太
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種將水轉(zhuǎn)換成蒸汽的電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置，它利用電化學原理以及化學動力學原理，通過電能對電解液的持續(xù)不斷的作用，使水直接受熱汽化。它通過供給系統(tǒng)給反應膽提供電解液，通電后電解液中的水吸熱而汽化并產(chǎn)生循環(huán)，消耗掉的電解液由補償系統(tǒng)進行補充，產(chǎn)生的汽水混合物經(jīng)汽水分離板分離后輸出蒸汽作功。利用本裝置代替原有的燃煤產(chǎn)生蒸汽裝置成本低、污染少。

本發(fā)明涉及一種利用電化學反應而產(chǎn)生蒸汽的一種新型蒸汽動力發(fā)生裝置。

現(xiàn)有的蒸汽鍋爐，大多是通過煤與空氣混合后的有焰燃燒發(fā)熱而使鍋爐筒壁傳熱給其中水，以此來獲得蒸汽。另外，US-3908602公開了一種具有蓄水容器的熱水或蒸汽鍋爐裝置。它是以一排管子為中心進行工作的，這排管子設(shè)置在含催化劑燃燒室處，通過碳氫化合物燃料進行無焰氧化來加熱水至液態(tài)或氣態(tài)，并使其流經(jīng)閉式或開式的回路作功。

在上述已有技術(shù)中，水總是間接受熱，這樣，由于傳熱中傳熱熱阻較大，以及在有焰或無焰燃燒時存在較大的不完全燃燒，從而使得能量損耗較大，熱效率較低。同時，由于燃煤鍋爐的煙塵排放量大，又可造成十分嚴重的環(huán)境污染。

本發(fā)明的目的要提供能耗低、熱效率和蒸發(fā)率高、減少污染的一種利用電化學反應而產(chǎn)生蒸汽的裝置。

在化學熱力學中，硫酸溶于水，形成硫酸水合物的過程是一個放熱過程，其反應方程式為：H₂SO₄+XH₂O/H₃O⁺+HSO^-4MH₂O+熱量，同時與放熱過程并存的硫酸水合物是以離子形式存在的強電解質(zhì)，因而其電解液具有較強的導電能力。故當持續(xù)不斷通入電流于電解液時，由于電解液中電阻的存在，使得溶液溫度升高。波恩-哈伯熱力學循環(huán)理論認為：隨著溫度升高，離子間的距離增大，其晶格引力減少，這個過程使得電化反應速率增大，電化熱能增加，當溫度超過一定值后，電解液中的水將會吸熱、直至汽化。

本發(fā)明正是根據(jù)這一原理而提出的。其采用的解決方案為：將配制好的一定濃度的電解液經(jīng)輸入管送入反應室的混鼓中，隨后由混鼓分別流入2個反應膽中，當供入電解液達到特定水位線后，即可關(guān)閉輸入管，工作過程中電解液的補充，可通過補償管輸入。

在一個反應膽的上、下端，分別引入正、負電極碳棒，當通過持續(xù)電流一段時間后，一部分電解液中的水便可吸熱汽化成蒸汽，這部分蒸汽進入混鼓后，經(jīng)汽水分離多孔板和汽水分離凈化室而除去蒸汽夾帶的電解液。然后蒸汽經(jīng)蒸汽輸出管輸出。

另外，在電解液輸入、輸出和補償過程中，電解液均要經(jīng)過2級隔水倉。隔水倉中除以逆止閥（倉式）連接各室以防止電解液發(fā)生倒流外，還分別在2個隔水倉中外部引入導線，輸入電流，使兩室內(nèi)形成一個均等電勢，防止電子經(jīng)倉式逆止閥逆向運動。

為了達到上述目的本發(fā)明采取了下述解決方案，根據(jù)上述原理設(shè)計出了電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置系統(tǒng)其工作原理為：（見圖）

以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的工作過程作進一步說明。

圖1是電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置的反應室結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置的給水隔水倉結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置的補償隔水倉結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是電化學反應的蒸汽發(fā)生裝置中汽水分離凈化結(jié)構(gòu)示意圖。

由圖1可見，電解液經(jīng)輸入管1由混鼓2右側(cè)進入，在輸入管1下方的補償輸入管5也連于混鼓2右側(cè)面。電解液由混鼓2直接流入下面的下降管3和位于左側(cè)面的垂直管式反應膽4中、下降管3和反應膽4通過底部的管路連通。

在反應膽4的上、下端分別設(shè)有電極輸入導線及正電極碳棒6和電極輸入導線及負電極碳棒7。電解液在電流作用下受熱使其水份蒸發(fā)，蒸汽上升進入混鼓2后經(jīng)位于混鼓2內(nèi)部的格柵式汽水分離多孔板8后進入位于混鼓2上方的2個汽水分離凈化室9，以除去蒸汽中夾帶的少量電解液和水份，最后蒸汽經(jīng)由輸出導管10和輸出導管11進入輸出系統(tǒng)。工作后的殘余物經(jīng)底部排污管12間斷排出。