一种甲醇水催化氧化供热设备的制作方法

1.本发明涉及技术领域，具体涉及一种甲醇水催化氧化供热设备。


背景技术：

2.供暖是很多居民冬天需要面对的问题，现有的供暖多采用煤炭或者天然气将水加热，加热后输送至居民家中进行供暖。但是煤炭和天然气在燃烧过程中的副产物较多，且对环境有一定的污染。如何提供一种更加环保的供热设备是亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种甲醇水催化氧化供热设备，能够产生热量将水加热，且副产物更少更环保。
4.本发明提供一种的技术方案是：一种甲醇水催化氧化供热设备，包括：
5.催化氧化反应器，所述催化氧化反应器包括第一反应罐，所述第一反应罐内设置有催化剂床和换热管，所述催化氧化反应器上设置有进料口和产物出口；
6.供暖系统，所述换热管的出水口与所述供暖系统的入口相连，所述供暖系统的出口与所述换热管的进水口连通；
7.节能器，所述节能器内设置有换热腔，所述节能器上设置有贯穿所述换热腔的进气管和进料管，所述换热腔与所述产物出口连通，所述进气管和进料管均与所述催化氧化反应器的进料口连通，所述催化氧化反应器的产物出口连通至所述换热腔。通过产物的余热对换热腔进行加热。
8.上述技术方案的有益效果为：将甲醇水通入催化氧化反应器后，甲醇水与催化剂床反应后释放热量，释放的热量将换热管内的水加热，并通入供暖系统中，同时将产物通入换热腔内，对进料管和进气管内的甲醇水和空气进行预热，加快进入催化氧化反应器后的反应速率。
9.进一步，还包括分解装置和吸收装置，所述分解装置包括一分解罐，所述分解罐内设置有连通所述换热腔的放热管道，所述放热管道在所述分解罐内呈螺旋状设置，所述放热管道在伸出分解罐后连通到吸收装置内；所述吸收装置包括一吸收罐，所述吸收罐与所述分解罐之间设置有供碳酸钠流入的第一管道和供碳酸氢钠流出的第二管道；所述吸收罐内的上部设置有与所述第一管道连通的喷淋组件，所述吸收罐的顶部还设置有尾气排放口。设置的分解装置和吸收装置能够将产物出口排出的气体中的二氧化碳进行循环吸收。
10.进一步，还包括气液分离装置，所述气液分离装置包括一分离罐，所述分离罐内设置有通入冷却水的第一冷却管道，所述第一冷却管道在所述分离罐内呈螺旋状分布，所述分解装置上设置有排放尾气的排放管，所述排放管通入所述分离罐内，所述分离罐上还设置有收集二氧化碳的气体收集管以及收集水的水收集管。
11.进一步，在所述供暖系统和所述催化氧化反应器之间还设置有热水罐。
12.进一步，所述供暖系统的出口与所述换热管的进水口之间还设置有用于补水的补
水箱。
13.进一步，所述水收集管连接至储水罐内，所述储水罐通过第一冷水进管和第一冷水出管与所述第一冷却管道循环连通，所述第一冷水出管上还设置有冷却塔。
14.进一步，所述吸收装置内设置有第二冷却管道，所述储水罐上设置有与所述第二冷却管道循环连通的第二冷水进管和第二冷水出管，所述第二冷水出管连接至所述第一冷水出管上并位于所述冷却塔的上游。
15.进一步，所述换热管包括多根列管，多根所述列管竖向设置在所述催化氧化反应器内。
16.进一步，所述分解罐、所述吸收罐以及所述分离罐上均设置有液位计。
附图说明
17.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
18.图1为本发明实施例的结构示意图。
19.附图标记：第一反应罐100、换热管110、热水罐120、供暖系统130、补水箱140、节能器200、进气管210、进料管220、分解罐300、放热管道310、第一管道320、第二管道330、排放管340、吸收罐400、第二冷却管道410、尾气排放口420、分离罐500、第一冷却管道510、气体收集管520、水收集管530、储水罐600、第一冷水进管610、第一冷水出管620、冷却塔621、第二冷水进管630、第二冷水出管640。
具体实施方式
20.下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
21.需要注意的是，除非另有说明，本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
22.如图1所示，本实施例提供一种甲醇水催化氧化供热设备，包括催化氧化反应器、供暖系统130以及节能器200，所述催化氧化反应器包括第一反应罐100，所述第一反应罐100内设置有催化剂床和换热管110，所述催化氧化反应器上设置有进料口和产物出口；所述换热管110的出水口与所述供暖系统130的入口相连，所述供暖系统130的出口与所述换热管110的进水口连通；所述节能器200内设置有换热腔，所述节能器200上设置有贯穿所述换热腔的进气管210和进料管220，所述换热腔与所述产物出口连通，所述进气管210和进料管220均与所述催化氧化反应器的进料口连通，所述催化氧化反应器的产物出口连通至所述换热腔。通过产物的余热对换热腔进行加热。
23.使用时，将甲醇水通入催化氧化反应器后，甲醇水与催化剂床反应后释放热量，释放的热量将换热管110内的水加热，并通入供暖系统130中，同时将产物通入换热腔内，对进料管220和进气管210内的甲醇水和空气进行预热，加快进入催化氧化反应器后的反应速率。
24.为了将甲醇水反应产生的二氧化碳吸收掉，还包括分解装置以及吸收装置，所述分解装置包括一分解罐300，所述分解罐300内设置有连通所述换热腔的放热管道310，所述放热管道310在所述分解罐300内呈螺旋状设置，所述放热管道310在伸出分解罐300后连通到吸收装置内；所述吸收装置包括一吸收罐400，所述吸收罐400与所述分解罐300之间设置有供碳酸钠流入的第一管道320和供碳酸氢钠流出的第二管道330；所述吸收罐400内的上部设置有与所述第一管道320连通的喷淋组件，所述吸收罐400的顶部还设置有尾气排放口420。设置的分解装置和吸收装置能够将产物出口排出的气体中的二氧化碳进行循环吸收。为了便于控制，在第一管道320和第二管道330上均设置有电磁阀和单向阀。
25.分解罐300中的碳酸氢钠在分解时会产生二氧化碳和水，为了将二氧化碳和水分开并分别储存，还包括有气液分离装置，所述气液分离装置包括一分离罐500，所述分离罐500内设置有通入冷却水的第一冷却管道510，所述第一冷却管道510在所述分离罐500内呈螺旋状分布，所述分解装置上设置有排放尾气的排放管340，所述排放管340通入所述分离罐500内，所述分离罐500上还设置有收集二氧化碳的气体收集管520以及收集水的水收集管530。
26.为了保证催化氧化反应器反应后能够持续产生热水，在所述供暖系统130和所述催化氧化反应器之间还设置有热水罐120，通过热水罐120进行储存，使得热水罐120中的热水能够持续的输入供暖系统130内。
27.热水在催化氧化反应器、热水罐120以及供暖系统130内持续循环时，会存在水分的流失，包括但不限于蒸发以及泄露。如果水分流失过多，将无法维持热水循环运行，因此需要对循环中的水进行补充。具体的，在所述供暖系统130的出口与所述换热管110的进水口之间还设置有用于补水的补水箱140。在循环管路内缺水时，打开补水箱140，将补水箱140内的水充入循环管道内。
28.将水和二氧化碳分离后，冷凝的水从水收集管530排出。为了收集水，所述水收集管530连接至储水罐600内。同时储水罐600还为第一冷却管道510提供冷却水，具体的，所述储水罐600通过第一冷水进管610和第一冷水出管620与所述第一冷却管道510循环连通，所述第一冷水出管620上还设置有冷却塔621。冷却塔621能够将第一冷水出管620回入储水罐600的水进行冷却，使得储水罐600内的水为低温状态，进而方便持续为第一冷却管道510提供冷水，对二氧化碳和水汽的混合物进行降温。为了收集二氧化碳，将气体收集管520连接至储气罐中。
29.同上，所述吸收装置内设置有第二冷却管道410，所述储水罐600上设置有与所述第二冷却管道410循环连通的第二冷水进管630和第二冷水出管640，所述第二冷水出管640连接至所述第一冷水出管620上并位于所述冷却塔621的上游，使得第二冷水出管640流出的水也会经过冷却塔621进行降温。第二冷却管道410能够对吸收装置的内部进行降温。
30.为了便于控制，第一冷水出管620和第二冷水出管640上均设置有电磁阀，在第一冷水进管610和第二冷水进管630上均设置有单向阀。
31.其中，所述换热管110包括多根列管，多根所述列管竖向设置在所述催化氧化反应器内。为了便于控制，所述分解罐300、所述吸收罐400以及所述分离罐500上均设置有液位计。
32.在本技术的描述中，需要理解的是，本技术中的术语仅用于描述目的，而不能理解
为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。
33.在本技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
34.本发明的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、系统和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
35.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。