一种基于自发电技术的反应装置的制作方法

1.本发明涉及发电及化工技术领域，具体涉及到一种基于自发电技术的反应装置。


背景技术：

2.碳酸氢钠，俗称小苏打，广泛用于化工及食品添加剂，固体的碳酸氢钠，受热即分解为二氧化碳、碳酸钠，及水，而俗称为苏打的碳酸钠，通过用途广泛，通过和二氧化碳混合，经过化学反应，又能变为碳酸氢钠，且在互相转换过程中，对环境基本不会产生污染。
3.而随着国家经济的快速的发展，对能源需求越来越大，无污染的新能源，国家大力扶持，虽然出现如太阳能能绿色发电技术，但存在成本较高等缺陷，继续寻找低成本，且对环境污染小的发电技术，是迫切需要解决的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述问题，本发明提供一种基于自发电技术的反应装置，利用碳酸氢钠和碳酸钠之间。通过化学反应，互相转换，所产生的二氧化碳，以及水蒸汽，混合用于发电，既能解决减少污染环境问题，而且原材料又能大量廉价获得，又能实现发电成本较低目的。
5.为实现上述目的，本发明提供一种基于自发电技术的反应装置，包括涡轮发电装置、引射装置，存储的碳酸氢钠水溶液，经过初次加热蒸馏后，变为水蒸气，以及固体状碳酸氢钠，固体状所述碳酸氢钠，再经过次级加热，分解为二氧化碳、碳酸钠，和水，所述二氧化碳进入引射装置，引射经过初级加热后，所产生的水蒸气，在所述引射装置中混合，高速喷入所述涡轮发电装置中，用于发电，所发的电力，储存在蓄能装置中，部分自用，多余部分则对外输出，而完成推动所述涡轮发电装置发电的混合流体，和经过次级加热分解的碳酸氢钠和水，利用余热，在水溶液中混合反应，生成碳酸氢钠水溶液，循环分解，用于发电。
6.进一步地，还设置反应器，所述反应器分别为第1反应器、第2反应器、第3反应器，所述第1反应器储存碳酸钠和水，并和从所述涡轮发电装置中流出的二氧化碳和水蒸气混合流体混合，反应变为碳酸氢钠；所述第2反应器用于蒸馏从所述第1反应器中流出的碳酸氢钠水溶液；所述第3反应器用于分解从第2反应器中流出的固体状碳酸氢钠。
7.上述设置，能达到高效率实现碳酸钠到碳酸氢钠之间互相转化的效果。
8.进一步地，还设置换热器，所述换热器分别设置在第1反应器、第2反应器、第3反应器中，用于释放从外界吸热装置中所吸收的热量。
9.设置换热器，能达到释放热量，进一步提高转化效率的效果。
10.进一步地，所述第1反应器，加热温度为30～40℃，所述第2反应器，加热温度为100～120℃，所述第3反应器，加热温度为60～100℃。
11.上述温度的设置，一方面，通过精确温度的控制，从而达到更高效的转化效率的效果；另外一方面，能提供推动发电的二氧化碳及水蒸气的额外热量，从而达到提高发电效率的效果。
12.进一步地，在所述换热器流动的载热剂为导热油。
13.采用导热油，利用导热油能量密度高，且高温下稳定流动的特性，达到结构紧凑，且能以较高温度，实现高效换热的效果。
14.进一步地，所述外界吸热装置为太阳能吸热器。
15.设置太阳能吸热器，能达到可靠使用的效果。
16.进一步地，所述涡轮发电装置，包括涡轮叶片、涡壳、发电机，所述涡轮叶片位于在涡壳内侧，同所述涡壳同轴设置，涡轮轴，固定连接所述涡轮叶片，与所述涡轮叶片同轴设置，所述涡轮轴，伸出所述涡壳外侧，还同轴心设置所述发电机，所述发电机的发电机轴，同所述涡轮轴同轴心设置，混合流体进入所述涡轮发电装置的涡壳，推动所述涡轮叶片转动，通过所述涡轮轴，同时驱动所述扇叶、发电机轴转动，最终通过所述发电机发电。
17.上述设置，能达到涡轮发电装置在实现可靠发电基础上，兼顾换热器正常换热的效果。
18.进一步地，构成所述涡轮叶片、涡壳的材料为高分子工程塑料。
19.采用高分子工程塑料，能达到有效避免腐蚀，从而提高使用寿命的效果。
20.进一步地，所述碳酸氢钠水溶液为饱和溶液。
21.使用饱和溶液，能达到提高碳酸氢钠水溶液快速蒸馏的效果。
22.采用本技术方案，利用碳酸氢钠和碳酸钠之间，通过化学反应，互相转换，所产生的二氧化碳，以及水蒸汽，混合用于发电，既能达到减少污染环境的效果，而且原材料又能大量廉价获得，又能达到发电成本较低的效果。
附图说明
23.图1为本发明工作原理图。
24.图中，1-可调喷口、2-文丘里管、21-引射管、3-涡轮发电装置、31-涡轮进口、32-涡壳、33-涡轮叶片、34-涡轮出口、35-涡轮轴、36-发电机、361-发电机电源输出端、37-蓄能装置、4-第1反应器、41-第1反应器流入管、42-循环补充管、43-第1换热器、44-第1加压泵、5-第2反应器、51-水蒸气流出管、52-蒸馏槽、53-第2换热器、54-输送器、6-太阳能吸热器、61-太阳、62-加热器、63-第2加压泵、64-第2加压泵流出管、7-补充罐、71-电磁阀、8-第3反应器、81-第3反应器落料管、82-第3换热器出管、83-第3换热器、84-加热槽、85-二氧化碳流出管。
具体实施方式
25.为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本技术的技术方案进行详细的介绍说明。
26.如图1所示，本发明实施例提供一种基于自发电技术的反应装置，包括涡轮发电装置3、引射装置，存储的碳酸氢钠水溶液，经过初次加热蒸馏后，变为水蒸气，以及固体状碳酸氢钠，固体状碳酸氢钠，再经过次级加热，分解为二氧化碳、碳酸钠，和水，二氧化碳进入引射装置，引射经过初级加热后，所产生的水蒸气，在引射装置中混合，高速喷入涡轮发电装置3中，用于发电，所发的电力，储存在蓄能装置37中，部分自用，多余部分则对外输出，而完成推动涡轮发电装置3发电的混合流体，和经过次级加热分解的碳酸氢钠和水，利用余热，在水溶液中混合反应，生成碳酸氢钠水溶液，循环分解，用于发电。
27.为提高引射装置使用可靠性，降低使用成本，优选地，引射装置可选择文丘里管2，当然，也可以选择其它合适的射流装置。
28.具体流程为：
29.反应装置设置为第1反应器4、第2反应器5、第3反应器8；在第1反应器4、第2反应器5、第3反应器8中，分别设置换热器，换热器的热量由外界吸热装置提供热量。
30.为实现可靠使用的，且对环境无污染的目的，优选地，外界吸热装置，可设置为太阳能吸热器6，当然，除太阳能吸热器外，也可以使用其它加热热源，如地下水，高温废气等。
31.在太阳能吸热器6的加热器62换热管中流动的载热剂，吸收太阳61的热量后，温度升高，首先，加热的载热剂，先通过进入第2加压泵63，泵入设置在第2反应器5中的第2换热器53的换热管中，释放热量给流入第1反应器4中，和所储存的碳酸钠水溶液混合后，通过第1加压泵44，泵入第2反应器5的蒸馏槽52上的碳酸氢钠水溶液，碳酸氢钠水在蒸馏槽52上加热蒸发，此时所加热的碳酸氢钠水溶液温度为100～120℃，设置此温度，目的在于，一方面，能实现快速气化碳酸氢钠水溶液的水分，使得水分变为水蒸气；另一方面，通过蒸馏，便于快速析出固体碳酸氢钠，利于后续固体状碳酸氢钠的继续分解，温度除上述设置外，还可以根据需要继续提高，更方便实现上述目标。
32.本实施例的载热剂采用导热油，采用导热油，利用导热油能量密度高，且高温下稳定流动的特性，可实现结构紧凑，且能以较高温度，完成高效换热的目的，出导热油外，当然也可以使用其它种类的载热剂。
33.此外，为实现碳酸氢钠水溶液快速蒸馏的目的，优选地，上述碳酸氢钠水溶液为饱和溶液，当然，也可以使用非饱和的溶液，为保证溶液的额饱和度，可通过外界补充碳酸钠方式予以最终实现。
34.在第2反应器5中所气化的水蒸气，通过水蒸气流出管51流出，而析出的固体状碳酸氢钠，则经过输送器54传送，进入第3反应器8的加热槽84中，而从第2换热器53中流动的载热剂，继续进入设置在第3反应器8的第3换热器83的换热管中，利用载热剂的热量，加热放置在第3反应器8的加热槽84上的固体碳酸氢钠，固体状碳酸氢钠受热分解为气态二氧化碳、水和碳酸钠。
35.加热第3反应器8的加热槽84中的固体状碳酸氢钠，加热温度为60～100℃，设置此温度值，目的是便于固体状碳酸氢钠的分解，提高二氧化碳分解率，从而达到通过引射水蒸气，最终实现提高发电效率的目标，60～100℃的温度设置，是较为合适的温度值，实际中，也可以根据需要，做适当的温度调整。
36.气态二氧化碳则通过二氧化碳流出管85流出，进入可调喷口1后，经过可调喷口1调解流通截面大小，使得气态二氧化碳高速喷入文丘里管2中，从而引射从水蒸气流出管51流出的水蒸气，水蒸气通过设置在文丘里管2喉部位置的引射管21，进入文丘里管2喉部腔体内，在文丘里管2中混合后，通过与文丘里管2出口连通的涡轮进口31，一块进入涡轮发电装置3中，推动设置在涡壳32内的涡轮叶片33转动，而带动同涡轮叶片33同轴心设置的涡轮轴35转动，从而驱动同涡轮轴35同轴心设置的发电机36转动、发电，所发的电力则通过发电机电源输出端361输出，通过蓄能装置37储存。
37.而从涡轮发电装置3的涡轮出口34，流出的二氧化碳和水蒸气的混合流体，经过第1反应器流入管41，流入第1反应器4中，和所储存的碳酸钠水溶液混合后，经过从第3换热器
出管82流出的载热剂，继续循环流入设置在第1反应器4中的第1换热器43的换热管中，释放热量，同水蒸气自带热量一块，加热在第1反应器4的碳酸氢钠水溶液，同流入的二氧化碳一块发生化学反应，变为碳酸氢钠水溶液，循环泵入第2反应器5，最终用于涡轮发电装置3发电。
38.在第1换热器43的换热管中流动的载热剂，加热第1反应器4的加热温度为30～40℃，设置这一温度，借助水蒸气自带热量，能较好使得碳酸氢钠水溶液，同二氧化碳发生反应，从而最终生成碳酸氢钠水溶液，在实际使用中，如果配合使用催化剂，可以适当调整30～40℃这一温度，以保证更好的反应效率。
39.而在第3反应器8，受热分解的固体碳酸氢钠受热分解为气态二氧化碳、水和碳酸钠后，水和碳酸钠，则下沉，通过第3反应器落料管81，进入补充罐7中，外界补充的碳酸钠水溶液，通过电磁阀71，进入补充罐7中，同通过第3反应器落料管81进入的水和碳酸钠混合后，最终通过循环补充管42，循环进入第1反应器4中，补充缺少的碳酸钠水溶液。
40.考虑到发电过程中可能的腐蚀性，构成本实施例的涡轮发电装置3的涡轮叶片33、涡壳32的材料为高分子工程塑料，采用高分子工程塑料，能实现有效避免腐蚀，从而提高使用寿命的目的，除涡轮发电装置3外，文丘里管2等零部件，也可以使用高分子工程塑料，避免可能的腐蚀。
41.当然，除上述的高分子工程塑料外，文丘里管2，涡轮发电装置3的涡轮叶片33、涡壳32，以及第1反应器4、第2反应器5、第3反应器8的材料，也可以采用不锈钢材料，或者第1反应器4、第2反应器5、第3反应器8内壁采用搪瓷材料，或者其它合适的防腐蚀材料。
42.在蒸馏槽52上蒸馏的碳酸氢钠水溶液，以及加热槽84中的加热固体状碳酸氢钠，可同时设置超声波震动装置，以加快碳酸氢钠水溶液的蒸馏，以及固体状碳酸氢钠的分解，当然，也可以不使用超声波震动装置。
43.以上仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明实施例揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。