[发明专利]利用二甲醚有效回收废热制造清洁燃料技术方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及利用二甲醚有效回收废热制造清洁燃料技术方法及装置，属于能源、资源以及环保技术领域，特别涉及一种有效利用废热和二甲醚制造氢能这一清洁能源的方法及其装置。

背景技术

在人类迈入二十一世纪后，能源问题及其相关的环境问题越来越受到关注。对我国而言，至2005年为止，石油的对外依存度已经达到了47％，能源的安全性问题已成为迫在眉睫、急待解决的问题。在诸多的解决方案中，节能是一个事半功倍的手段，通过高效利用能源，既可以减少对能源需求和对外依存度，又可以减少二氧化碳等的排放，减轻地球温暖化和对我们居住的环境的污染。

目前我国的经济发展迅速，产业部门和民生部门消耗的能源量大大增加，同时释放大量的废热。在这些废热中，特别是对300-500度的废热的利用率比较低。这其中有诸多方面的原因，一是废热的产生地与需求地不在一起，将废热从产生地运输至需求地，需要铺设专门的管线等，费用昂贵；二是废热产生与需求的时间往往不同。如在夏天的白天中由于空调等需要消耗大量的电力，产生大量废热，而对温水等需求大多集中在早上和晚上的时间带内，而且夏天对温水的需求量相对来说较小。目前对废热利用技术大多是显热技术，显热形式的能源的质比较低，而且在输送过程中还要使用能源，在经济等各方面都不合算。

发明内容

本发明的目的是设计一种可以有效利用300-500度左右的废热，利用二甲醚作为媒体，通过化学反应的方式获得氢能这一高能的清洁能源形式，氢能可以作为燃料电池以及汽车等等的燃料，用于许多地方。通过这一技术方法可以高效回收废热，提高了能源的利用率；同时可以得到高能含量的清洁的氢能源，减少了二氧化碳等温室气体的排放，有利于环境。

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种利用二甲醚有效回收废热制造清洁燃料技术方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种利用二甲醚有效回收废热制造清洁燃料技术方法，包括有步骤如下：

利用中低温废热，使二甲醚与水在300℃左右的环境中反应生成氢和二氧化碳，反应后获得的氢能比二甲醚的燃烧热值高出接近10％；

或者利用中低温废热，使二甲醚与二氧化碳在300℃左右的环境中反应生成氢和一氧化碳，反应后获得的氢和一氧化碳比二甲醚的燃烧热值高出接近18％。

所说的废热可以为300℃～500℃左右的各种排气、排液或者排固等形式的废热。

利用二甲醚有效回收废热制造清洁燃料技术装置，由二甲醚、水(或者二氧化碳)输入部分和反应器组成。

蒸发器、反应器、滤阀、以及将各部件相连通的管路组成。其中反应器的进、出口分别与蒸发器的出口和滤阀的进口相连接，从而构成装置的回路。

本发明的有益效果：本发明与反应前二甲醚的燃烧热1331kJ/mol相比，氢能的燃烧热为1451kJ/mol，反应后的燃烧热比反应前的燃烧热提高了约10％。通过反应(2)，可以利用300度左右的中低温废热，将二甲醚转换为氢能源，反应后获得的氢和一氧化碳的燃烧热值1576kJ/mol比二甲醚的燃烧热值高18％。在这个过程中既回收了300度左右的中低温废热，同时又获得了氢能这一清洁能源，即将废热燃料化。二甲醚在常温(25℃)下，只需0.6MPa的压力就可以液化，储存与运输起来都非常方便。氢能可以作为目前日益普及的燃料电池等的燃料。

本发明设计的废热燃料化方法及其装置，可用在各种废热源处，回收中低温废热，得到氢能；氢能可以作为燃料电池等装置的燃料，也可以作为其它发电等供能设备的燃料，用于发电、供热、供冷等，为产业部门以及民生部门提供清洁电力、清洁热能、清洁空调等。

附图说明

图1是本发明的装置结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1；本实施例由蒸发器1、反应器2、滤阀3以及将各部件相连通的管路4组成。其中反应器2的进、出口分别与蒸发器1的出口和滤阀3的进口相连接，从而构成装置的回路。废热可以加热反应器，使其内部达到300℃左右，从而可以回收废热，反应生成氢能源。

本实施例的工作步骤为：二甲醚和水(或者二氧化碳)进入蒸发器1，在蒸发器1的出口待反应的物质都已蒸发成汽态，然后反应物进入到反应器2中，在反应器2中完成化学反应后，经滤阀3后，得到氢能源。

在上述工作过程中，可以视情况不使用滤阀3，而直接提供氢能源。

采用的蒸发器是石家庄龙马铝业公司生产的Φ7矩形排列管片式的蒸汽蒸发器。