[其他]電化學(xué)反應(yīng)的蒸汽發(fā)生裝置

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 86106742
• 申請(qǐng)日: 1986-11-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN1003017B
• 公開(kāi)（公告）日: 1989-01-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李修太
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 李修太
• 主分類號(hào): F22B3/02
• 分類號(hào): F22B3/02;F22B1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

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

現(xiàn)有的蒸汽鍋爐，大多是通過(guò)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(lái)獲得蒸汽。另外，US-3908602公開(kāi)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(jìn)行工作的，這排管子設(shè)置在含催化劑燃燒室處，通過(guò)碳?xì)浠衔锶剂线M(jìn)行無(wú)焰氧化來(lái)加熱水至液態(tài)或氣態(tài)，并使其流經(jīng)閉式或開(kāi)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(wú)焰燃燒時(shí)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(shí)，由于燃煤鍋爐的煙塵排放量大，又可造成十分嚴(yán)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(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生蒸汽的裝置。

在化學(xué)熱力學(xué)中，硫酸溶于水，形成硫酸水合物的過(guò)程是一個(gè)放熱過(guò)程，其反應(yīng)方程式為：H₂SO₄+XH₂O/H₃O⁺+HSO^-4MH₂O+熱量，同時(shí)與放熱過(guò)程并存的硫酸水合物是以離子形式存在的強(qiáng)電解質(zhì)，因而其電解液具有較強(qiáng)的導(dǎo)電能力。故當(dāng)持續(xù)不斷通入電流于電解液時(shí)，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(xué)循環(huán)理論認(rèn)為：隨著溫度升高，離子間的距離增大，其晶格引力減少，這個(gè)過(guò)程使得電化反應(yīng)速率增大，電化熱能增加，當(dāng)溫度超過(guò)一定值后，電解液中的水將會(huì)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(yīng)室的混鼓中，隨后由混鼓分別流入2個(gè)反應(yīng)膽中，當(dāng)供入電解液達(dá)到特定水位線后，即可關(guān)閉輸入管，工作過(guò)程中電解液的補(bǔ)充，可通過(guò)補(bǔ)償管輸入。

在一個(gè)反應(yīng)膽的上、下端，分別引入正、負(fù)電極碳棒，當(dāng)通過(guò)持續(xù)電流一段時(shí)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(jìn)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(bǔ)償過(guò)程中，電解液均要經(jīng)過(guò)2級(jí)隔水倉(cāng)。隔水倉(cāng)中除以逆止閥（倉(cāng)式）連接各室以防止電解液發(fā)生倒流外，還分別在2個(gè)隔水倉(cāng)中外部引入導(dǎo)線，輸入電流，使兩室內(nèi)形成一個(gè)均等電勢(shì)，防止電子經(jīng)倉(cāng)式逆止閥逆向運(yùn)動(dòng)。

為了達(dá)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(jì)出了電化學(xué)反應(yīng)的蒸汽發(fā)生裝置系統(tǒng)其工作原理為：（見(jiàn)圖）

以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的工作過(guò)程作進(jìn)一步說(shuō)明。

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

圖2是電化學(xué)反應(yīng)的蒸汽發(fā)生裝置的給水隔水倉(cāng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是電化學(xué)反應(yīng)的蒸汽發(fā)生裝置的補(bǔ)償隔水倉(cāng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是電化學(xué)反應(yīng)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(jiàn)，電解液經(jīng)輸入管1由混鼓2右側(cè)進(jìn)入，在輸入管1下方的補(bǔ)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(yīng)膽4中、下降管3和反應(yīng)膽4通過(guò)底部的管路連通。

在反應(yīng)膽4的上、下端分別設(shè)有電極輸入導(dǎo)線及正電極碳棒6和電極輸入導(dǎo)線及負(fù)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(jìn)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(jìn)入位于混鼓2上方的2個(gè)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(dǎo)管10和輸出導(dǎo)管11進(jìn)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。

圖2是本發(fā)明中給水隔水倉(cāng)結(jié)構(gòu)示意圖。經(jīng)預(yù)熱后的電解液由導(dǎo)管13送入給水隔水倉(cāng)。在隔水倉(cāng)的2個(gè)室之間設(shè)置了倉(cāng)式逆止閥14，用以防止電解液輸入中產(chǎn)生倒流;同時(shí)，在兩室開(kāi)口處分別引入導(dǎo)線15，當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，兩室內(nèi)便形成一個(gè)均等電勢(shì)，可防止電子經(jīng)逆止閥（倉(cāng)式）14逆向運(yùn)動(dòng)。電解液通過(guò)逆止閥（倉(cāng)式）14后經(jīng)導(dǎo)管16而進(jìn)入導(dǎo)管1。

圖3是本發(fā)明中補(bǔ)償隔水倉(cāng)的結(jié)構(gòu)示意圖。經(jīng)預(yù)熱后的補(bǔ)償電解液經(jīng)導(dǎo)管13送入補(bǔ)償隔水倉(cāng)。補(bǔ)償隔水倉(cāng)的3個(gè)室間設(shè)置有2個(gè)逆止閥（倉(cāng)式）14用來(lái)防止電解液輸入中產(chǎn)生倒流現(xiàn)象;同時(shí)各室中也經(jīng)導(dǎo)線15通入一定電流，使兩室間形成一個(gè)均等電勢(shì)以防止電子經(jīng)逆止閥（倉(cāng)式）14逆向運(yùn)動(dòng)。另外在中間室還設(shè)置了一個(gè)全等三角形式樣的隔水峰17，電解液通過(guò)各室后經(jīng)導(dǎo)管16進(jìn)入補(bǔ)償輸入管5。