[发明专利]一种利用化学反应产生蒸汽的方法及其装置和应用

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种蒸汽发生装置及其利用该装置产生蒸汽的方法，具体涉及一种利用化学反应产生蒸汽的方法及其装置和应用。

 

背景技术

目前的蒸汽发生器（俗称锅炉）都是或绝大多数是利用燃料或其它能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械装置。蒸汽发生器主要是按照燃料分类的，可分为电蒸汽发生器、燃油蒸汽发生器、燃气蒸汽发生器等。US 20110214858介绍了一种井底蒸汽发生系统，其中包括一个或多个燃烧器，其可以突然膨胀换热，一个快速蒸发管来产生蒸汽。把热的燃烧副产品和蒸汽注入油层，增加石油采收率。US 7946342 描述了一种利用一些能和水反应放出热量的化学物质在油井原位蒸汽发生系统，并产生含有碱土金属的表面活性剂，把这些混合物注入油层，达到驱油效果。US 20110017449 叙述了一种一次性进水快速加热产生蒸汽的方法，这里的蒸汽发生使用高功率电加热或蒸汽加热，使用了一个热交换器。这种 CN 102172603 介绍了利用蒸汽处理医用垃圾，使之无害化的工艺方法。这里的蒸汽是通过电加热或锅炉产生，因此携带性差，而且浪费能量。这些过程都需要换热器和锅炉，对水质要求很高，并且所产生的蒸汽温度依赖于蒸汽压力，一般产生的都是饱和蒸汽，很难产生过热蒸汽。另外因为这些装置需要电源或锅炉，因此无法携带，再者蒸汽产生过程比较慢，因此其应用范围受到很大的限制；另外这些蒸汽发生器产生的蒸汽无法满足更高层次的需要。 

 

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种利用化学反应产生蒸汽的装置，蒸汽发生速度快，温度容易控制，适用于化学方法产生蒸汽，不需要其他燃料和空气。

本发明的另一目的在于提供一种利用化学反应产生蒸汽的装置生产蒸汽的方法。

本发明的又一目的在于提供本发明所生产的蒸汽的应用领域。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：

一种利用化学反应产生蒸汽的装置，其包括一个反应器、至少两个反应物储存器、与反应物储存器等数的计量控制器；反应物储存器通过管道与反应器连接，反应储存器上连接有反应物推进装置，管道与反应器连接处安装有计量控制器；反应器上设有蒸汽出口，蒸汽出口处连接有蒸汽利用装置。

优选的方案中，所述反应物推进器为在反应物储存器与管道连接处安装的泵。本发明利用化学反应产生蒸汽的装置用于反应物都是液体的情况时，泵将反应物储存器中的反应物泵入到反应器中进行反应，通过计量控制器控制进入反应器中反应物的用量来控制蒸汽的产生量。当其用于反应物是一种液体和一种固体时，如果所用的固体反应物是能溶于水且不与水反应的，可以将固体反应物先溶于水之后装入到其中的一个反应物储存器中，按照上述两种液体反应时的方式进行；如果固体反应物是不溶于水或者与水能发生反应的情况时，可以向直接将固体反应物直接加入到反应器中，通过将液体反应物泵入到反应器中进行反应，通过计量控制器控制进入液体反应器中反应物的用量，从而达到制备蒸汽并控制蒸汽的产生量的目的。当该装置用于两种固体时，要求其中至少有一种反应物是溶于蒸汽发生介质的。

本发明的利用化学反应产生蒸汽的装置，上述的反应器为筒状的耐高温反应器，材料为不锈钢，陶瓷、玻璃钢、玻璃、碳化硅或石英中的一种，所述耐高温反应器能承受蒸汽产生的温度。

本发明中上述的反应物储存器至少为一个还原物储存器和一个氧化物储存器。

一种利用化学反应产生蒸汽的装置生产蒸汽的方法，其工艺步骤为

1）在反应器中加入蒸汽发生介质；

2）在反应物储存器分别加入反应物，至少有一个反应物储存器中装有氧化物和一个反应物储存器中装有还原物，反应物反应时能放出大量的热量，并至少有一种反应物能溶于蒸汽发生介质；

3）根据反应物的用量设置计量控制器，开启泵，经泵通过管道将反应物输入到反应器中进行反应，反应完成后流量控制器自动关闭；

4）反应所产生的蒸汽经过蒸汽出口进入到蒸汽利用装置加以利用。

所述的蒸汽发生介质为水或乙醇或者是水与乙醇的混合物。