[其他]電化學反應的蒸汽發生裝置

在審

• 申請號: 101986000006742
• 申請日: 1986-11-07
• 公開（公告）號: CN1003017B
• 公開（公告）日: 1989-01-04
• 發明（設計）人: 李修太
• 申請（專利權）人: 李修太
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種將水轉換成蒸汽的電化學反應的蒸汽發生裝置，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不斷的作用，使水直接受熱汽化。它通過供給系統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生循環，消耗掉的電解液由補償系統進行補充，產生的汽水混合物經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生蒸汽裝置成本低、污染少。

本發明涉及一種利用電化學反應而產生蒸汽的一種新型蒸汽動力發生裝置。

現有的蒸汽鍋爐，大多是通過煤與空氣混合后的有焰燃燒發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或氣態，并使其流經閉式或開式的回路作功。

在上述已有技術中，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境污染。

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

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，因而其電解液具有較強的導電能力。故當持續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。

本發明正是根據這一原理而提出的。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，使兩室內形成一個均等電勢，防止電子經倉式逆止閥逆向運動。

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

以下結合附圖對本發明的工作過程作進一步說明。

圖1是電化學反應的蒸汽發生裝置的反應室結構示意圖。

圖2是電化學反應的蒸汽發生裝置的給水隔水倉結構示意圖。

圖3是電化學反應的蒸汽發生裝置的補償隔水倉結構示意圖。

圖4是電化學反應的蒸汽發生裝置中汽水分離凈化結構示意圖。

由圖1可見，電解液經輸入管1由混鼓2右側進入，在輸入管1下方的補償輸入管5也連于混鼓2右側面。電解液由混鼓2直接流入下面的下降管3和位于左側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，蒸汽上升進入混鼓2后經位于混鼓2內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，最后蒸汽經由輸出導管10和輸出導管11進入輸出系統。工作后的殘余物經底部排污管12間斷排出。