一种节能高效的蒸汽水解设备

技术领域

本发明涉及蒸汽水解技术领域，具体涉及一种节能高效的蒸汽水解设备。

背景技术

蒸汽发生器是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。传统锅炉产生蒸汽所需能耗高，用时长，通过锅炉产生蒸汽，使锅炉内部为高温高压的状态，对锅炉的结构强度有着较高的要求。

通过高温介质提供水解管反应的条件，再将高温水蒸气与物料输送到水解管进行水解反应，加速了有机物的分解；但是高温介质需要电加热装置持续加热以维持热量，无法有效利用水解反应放出的热量，导致无法减少能源损耗和热量流失。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节能高效的蒸汽水解设备,以解决背景技术中提到的电加热装置需要持续加热，无法节约用电和有效利用水解反应放出的热量的问题。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

一种节能高效的蒸汽水解设备，包括反应室；所述反应室内设有高温介质，所述高温介质内设有产生蒸汽的蒸汽发生管，以及用于接收蒸汽和物料的水解管；所述高温介质与蒸汽发生管和水解管相接触，所述水解管水解物料放出的热量大于或等于蒸汽发生管产生蒸汽吸收的热量。

进一步，所述蒸汽发生管盘旋设置，所述蒸汽发生管的管径沿蒸汽的输送方向逐渐增大。

进一步，所述蒸汽发生管包括第一蒸汽管、第二蒸汽管和第三蒸汽管；所述第二蒸汽管连接于第一蒸汽管和第三蒸汽管之间，所述第一蒸汽管、第二蒸汽管和第三蒸汽管的管径依次增大。

进一步，所述蒸汽发生管的输出端和分汽缸的输入端相连接，所述分汽缸的输出端和水解管的输入端相连接。

进一步，还包括设于高温介质内的水雾流通管；所述水雾流通管的一端设有向水雾流通管内输入水雾的高压喷雾装置，水雾流通管在远离高压喷雾装置的一侧通过连接管和所述蒸汽发生管相连通；水雾流通管还包括穿过反应室侧壁的另一端，所述水雾流通管靠近连接管的一端设有端盖对水雾流通管的端部进行密封。

进一步，所述水解管盘旋设置，所述水解管的进料端和出料端分别穿过所述反应室的侧壁；所述水解管具有进料口和出料口，沿所述进料口到出料口的方向，所述水解管的管径尺寸逐渐增大。

进一步，所述水解管包括第一分解管、第二分解管和第三分解管；所述第二分解连接于第一分解管和第三分解管之间，所述第一分解管、第二分解管和第三分解管的管径依次增大。

进一步，所述高温介质包括熔盐，所述熔盐的加热温度范围在150-1200℃。

进一步，还包括对高温介质进行加热的加热装置；所述加热装置包括多个电加热棒，多个电加热棒从上至下穿过反应室的顶部到反应室的底端内壁上，多个电加热棒呈矩阵排列设置。

进一步，所述蒸汽发生管配设有两个。

采用上述结构后，本发明涉及的一种节能高效的蒸汽水解设备，其至少有以下有益效果：

一、向蒸汽发生管输入水雾，高温介质对蒸汽发生管进行加热，使水雾转化为高温蒸汽，高温蒸汽和物料进入水解管内，使待水解的物料和高温蒸汽发生水解反应，水解反应产生的热量传导到高温介质上，对高温介质进行加热，维持高温介质的温度，高温介质对蒸汽发生管持续加热，通过调控好蒸汽发生管产生蒸汽所需吸收的热量，以及水解管发生水解反应所放出的热量，使水解管水解物料放出的热量大于或等于蒸汽发生管产生蒸汽吸收的热量，在无需加热装置的情况下，使高温介质维持温度，使蒸汽发生管产生蒸汽和水解管发生水解反应持续进行，节省大量电能的同时有效地利用水解反应产生的热量，实现高效利用热量和节能的目的，具有较大的经济效益。

二、输送管管径沿蒸汽的输送方向逐渐增大的设置，避免了水雾在变成蒸汽的过程中膨胀压力增大而发生倒流的问题，管径的增大使蒸汽的产生输送过程更流畅。

三、水解管的管径尺寸逐渐增大，使水蒸气和物料在水解管内剧烈反应时有更大的空间，在反应过程中，物质对撞过程逐渐变得剧烈，管径的增大有利于物料反应时空间更大，使物料可以稳定朝出料口的方向输送，避免了管道变形和管道堵塞，提高水解管的使用寿命，提高水解的效率和稳定性。

附图说明

图1为本发明涉及一种节能高效的蒸汽水解设备的立体结构示意图；

图2为本发明涉及一种节能高效的蒸汽水解设备的剖视结构示意图；

图3为本发明的原理示意图。

图中：反应室1，高温介质2，蒸汽发生管3，水解管4，分汽缸5，水雾流通管6，高压喷雾装置7，连接管8，进料口41，出料口42，加热装置9，电加热棒91。

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面通过具体实施例进行详细阐述。

如图1和图3所示，本发明的一种节能高效的蒸汽水解设备，包括反应室1；反应室1内设有高温介质2，高温介质2内设有产生蒸汽的蒸汽发生管3，以及用于接收蒸汽和物料的水解管4；高温介质2与蒸汽发生管3和水解管4相接触，水解管4水解物料放出的热量大于或等于蒸汽发生管3产生蒸汽吸收的热量。

这样，向蒸汽发生管3输入水雾，高温介质2对蒸汽发生管3进行加热，使水雾转化为高温蒸汽，高温蒸汽和物料进入水解管4内，使待水解的物料和高温蒸汽发生水解反应，水解反应产生的热量传导到高温介质2上，对高温介质2进行加热，维持高温介质2的温度，高温介质2对蒸汽发生管3持续加热，通过调控好蒸汽发生管3产生蒸汽所需吸收的热量，以及水解管4发生水解反应所放出的热量，使水解管4水解物料放出的热量大于或等于蒸汽发生管3产生蒸汽吸收的热量，在无需加热装置9的情况下，使高温介质2维持温度，使蒸汽发生管3产生蒸汽和水解管4发生水解反应持续进行，节省大量电能的同时有效地利用水解反应产生的热量，实现高效利用热量和节能的目的，具有较大的经济效益。

优选地，蒸汽发生管3盘旋设置，蒸汽发生管3的管径沿蒸汽的输送方向逐渐增大。更优选地，蒸汽发生管3包括第一蒸汽管、第二蒸汽管和第三蒸汽管；第二蒸汽管连接于第一蒸汽管和第三蒸汽管之间，第一蒸汽管、第二蒸汽管和第三蒸汽管的管径依次增大。输送管管径沿蒸汽的输送方向逐渐增大的设置，避免了水雾在变成蒸汽的过程中膨胀压力增大而发生倒流的问题，管径的增大使蒸汽的产生输送过程更流畅；同时盘旋设置使蒸汽发生管3的占地面积小，有效减小设备的使用面积。优选地，蒸汽发生管3的输出端和分汽缸5的输入端相连接，分汽缸5的输出端和水解管4的输入端相连接。通过分汽缸5，使蒸汽发生管3输出的高温蒸汽可以同时用于多个地方，提高高温蒸汽的使用效率。

优选地，还包括设于高温介质2内的水雾流通管6；水雾流通管6的一端设有向水雾流通管6内输入水雾的高压喷雾装置7，水雾流通管6在远离高压喷雾装置7的一侧通过连接管8和蒸汽发生管3相连通；水雾流通管6还包括穿过反应室1侧壁的另一端，水雾流通管6靠近连接管8的一端设有端盖对水雾流通管6的端部进行密封。通过高压喷雾装置7将水雾输入水雾流通管6内，水雾在水雾流通管6内前进一定的距离发散，再通过连接管8进入蒸汽发生管3内，有利于水雾形成蒸汽，水雾流通管6的另一端穿过反应室1侧壁，提升水雾流通管6的结构强度。

优选地，水解管4盘旋设置，水解管4的进料端和出料端分别穿过反应室1的侧壁；水解管4具有进料口41和出料口42，沿进料口41到出料口42的方向，水解管4的管径尺寸逐渐增大。盘旋设置的水解管4占用空间少，使设备的整体占用体积小，提高空间利用率，进料端和出料端与反应室1卡接，提高结构强度，具体地，反应室1底端内壁上设有对水解管4进行支撑的支撑件，使水解管4水解放出的热量更好地传导给高温介质2。优选地，水解管4包括第一分解管、第二分解管和第三分解管；第二分解连接于第一分解管和第三分解管之间，第一分解管、第二分解管和第三分解管的管径依次增大。使水蒸气和物料在水解管4内剧烈反应时有更大的空间，使物料可以稳定朝第一分解管、第二分解管和第三分解管的方向输送，避免了管道变形和管道堵塞，提高水解管4的使用寿命，提高水解的效率和稳定性。

优选地，高温介质2包括熔盐，熔盐的加热温度范围在150-1200℃。熔盐作为高温介质2，具有广泛的使用温度，体积热容量，稳定的物理化学性质，能力转移效率高，且熔盐可以储能，在使用中，调节电加热棒91的温度，使熔盐温度升高，可以获得不同温度的蒸汽，如过热蒸汽或者超临界水，很好的适用于使用不同温度蒸汽的场景。更优选地，熔盐的加热温度范围在185-600℃；更优选地，反应室1的上表面形成多个透气孔，透气孔和反应室1的内部相连通，部分气体从透气孔散出，维持反应室1内部的压力。

优选地，还包括对高温介质2进行加热的加热装置9；加热装置9包括多个电加热棒91，多个电加热棒91从上至下穿过反应室1的顶部到反应室1的底端内壁上，多个电加热棒91呈矩阵排列设置。初始时，通过加热装置9的多个电加热棒91对高温介质2进行加热，当加热到预定温度后且水解管4水解物料放出的热量和蒸汽发生管3吸收的热量达到平衡时，停止加热装置9，有效节约电能。优选地，为了提高蒸汽输出的量，蒸汽发生管3配设有两个。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。