专利名称：微油引燃工业废水水裂解自热全回收蒸发(气象效应)技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种微油引燃工业废水水裂解自热全回收蒸发(气象效应)技术的化学还原水蒸发新成果，尤其是采用微油引燃对工业废水(如化工、医药、造纸黑液等污染的水体)水裂解自热全回收又还原纯净水汽升入大气以此“短路”地球大气水循环，遏制和影响地球海陆湿润气象梯度的人工蒸发气象效应的环境保护工程。
目前，公知的工业废水净化，如造纸黑液治理，只能是分段治理，其设备成本和运行成本都非常昂贵，尤其造纸黑液的焙烧治理竞使绝大多数污染企业可望而不可及……现行一般的水污染治理技术大都存在着占地面积大、治理不彻底、综合效应差、不能多方生态并举的普遍低级化的缺陷。作为新世纪的环保产业必须尽可能地加大生态兼效应幅度，极大地降低设备和运行成本，实现全球生态效应最大化的同时，还要保证企业最终获取直接的经济和原材料回收的效应，比如，造纸黑液(包括中段水)的治理，从工程设计角度上，不仅要考虑节能、碱回收，还要兼顾对水资源的充分循环利用，如本发明已经将这类废水治理深入研究到蒸发气象科学领域中，因为只有蒸发(借助能源研究的突破)才能绝对纯净；才能最终把水资源纳入全球生态平衡的轨道；才能在大陆短路部分地面径流而直接向内陆地区浸润水汽，增大干旱半干旱地区的降雨量，而最终把适量的水资源截流并小循环性地积蓄在地表地下和大气，浸润起到让沙漠湿润起来的生态水准之上……。
本发明的目的是通过水裂解自热(助、引燃于油)技术的应用，把工业废水中的水体在极少燃油的前提之下使水分自燃而实现不同于常规物理蒸发技术的化学还原蒸发，浓缩和干燥的水、固全回收的纯净治理，与此同时，又把水裂解氢氧成火的全部水体在燃后还原水汽到大气之中，加入地球中、小尺度的大气水循环，为全球水资源的深广开发利用和综合环境保护事业做出应有的贡献。
本发明的目的是这样实现的由两个“塔(卧横)”式体顶(端)置的全对称燃油母火横延膛于两侧向下延设通火狭道，道火纵下“塔”底后向对内折上行并入中心扩腔炉膛，膛内设有不锈钢汽水釜，釜上下狭长形中位腰部悬置釜体并将炉膛分成唯经釜侧内弯制行火的干热火管群(束)而相通烟火继上的上、下两段，烟火随而向上出炉膛出口(而釜内唯经釜顶蒸汽颈管通蒸汽两外侧对称弯下延接次高温管屏，管屏贴釜穿过悬板体逆入下炉膛，继于底火口置“U”弯管弯向两侧在狭道火中续上接亚高温管直到“塔”顶的两燃油母火横延膛内的燃汽弯管头向下开口输出持热持压的高温蒸汽与炉膛相对闭合)，口径上接通横置而去夹水水冷烟道，道外接烟管敞蒸器，器内烟管横出弯下继入烟管水冷热能交换器，最终入烟管并接负压引风机入烟囱排出烟汽流，而热能交换器的水冷系统则接受污水泵压来的污水源向烟道水冷壁内输入污水，水在交换器内初吸热(30～80℃)，继之吸热在水冷烟道内推至水冷烟道首端引管压向不锈钢汽水釜内的洒水喷头，而喷头之下则是密布于两则的干热火管束屏的授热壁和釜体授热壁。这样，在系统绝热保温条件下，当母火横延膛预热正常，使得燃汽弯管头、亚高温管、“U”型弯管、次高温管、蒸汽管颈、汽水釜体、干热管束、水冷烟道、烟管在引风机负压引力作用下形成由控温仪确定横延膛工作温度1000～1300℃依次推至常温略高一点的系统内部的设计温度梯度(或在同时微供污水以控制各件过热)，开启污水泵(可调流量)，使污水充入系统内，则相对应地经各功能节段形成火烟与汽水彼此接近的持温状态，即当污水吸热行至水冷烟道首端时已逾百摄氏度左右，比及喷洒在釜内各授热面上，则水体立即升腾汽化(余之浓缩液部分聚于釜底带压排出)，汽化之水便顺蒸汽管颈、各接管件(组体)急剧受热直至中途过热裂解氢氧而成火、待到喷入母火横延膛则早已氧化成烈火焰流，流生而取代母火(则母火供油锐减直至完全仃止)，便由水裂解氢氧成火的能量在烈燃、预热授于继来之汽水的当儿，把系统水裂解所需的热能在系统内唯绝热保温下循环利用后所剩热能已近于0(或在确信水裂解氢氧成火有能量增益可能的情况下，可以完全摆脱微油助燃的常规耗能负担，形成工业废水自热蒸发的纯回收而无运行成本的工程超节能环保技术水准)；当釜中浓缩液聚到一定量，则可在流动状态下持续排出釜腔底部到烟管敞蒸器粘液槽内进一步吸热干燥成固体(碱、料、肥等物)块状回收，这也就是本发明微油引燃实际耗能而无法再生利用的尾部耗热工段，系统能耗的高低就在于拟在敞蒸器内继蒸水份总量的多少，换句话说，如果釜中排液含水量越低，系统越节油，则本发明的经济性就越高。从理论上讲，本发明所研究的水裂解过程，也必然是靠热能投入而实现的，如果不考虑其它因素，单纯水裂解过程的每公斤水在裂解过程中的总耗能大约在1500～1600大卡之间，而水裂解后所得到的氢约0.11公斤，其发热值也正巧与之基本相等(从这个意义上讲，这种水体的自热化学蒸发只能靠燃油补充部分热能)。然而，根据实验和分折，本发明认识到，把一定水体(X)水裂解的预热过程预付了1600X大卡的热能，在这部分水裂解产物氢氧成火后可以全部回收随而用于持以X为单位流量的水体“借热”又随而“还热”不断裂解并同时氢氧成火的整个周而复始循环不断的水体化学还原蒸发过程之中；当X水体裂解之后，氢氧随燃所产热值约为1600X大卡，而在水体裂解所预投热能1600X大卡被全部再生利用(其它损失暂不考虑)时，这种产热只能在必然损失化学蒸发(还原水汽化)潜热量约560X大卡能量后应该有能量增益，这就是大约1000X大卡——因为，本发明实在是在系统准绝热保温条件下，再寻不到化学还原蒸发潜能耗散以外的可以热平衡为0的要素所在！假若水体自热的能量增益不可信，则本发明自然会在微油引、助燃条件来使污水自燃承担净化化学蒸发的主要能量而实现诸如造纸黑液的碱回收和纯水效应，而以碱回收的效益回报去抵消系统引助燃耗油的费用当毫无疑问；倘若水体自燃，自燃的能量增益事实存在……本发明则至少可以在耗费了引燃油料后再也不用运行成本而成年累月地对化工、医药、造纸等黑液以及全国所有不能彻底治理的城乡工农业生产、生活废水无偿地碱、料、肥等固体物和水(化学蒸发)全回收(至于设备成本单位核定大约低于现行造纸黑液包括中段水等治理成本3～6倍以下)，据此估计全国水污染治理都可以采用本发明，相当于凭空添置了无数座污水化学蒸发井、池、塘、湖、水库、湿地等而任凭人类如何排污水，水都可以根治和全回收固、水等物，尤其水的全回收，是以化学蒸发式随即回归大气中，渗入地球大气中、小尺度水循环活动中，兹无须将这每日万、亿吨的净化水通过地面迳流回入大海而就地短路，即随暖、寒气流额外降下雨、雪、霜而俱都是随遇而安和碰巧有50％的机率随时将海陆湿润空气梯度向干旱半干旱地区乃至沙漠方向推进和扩大，如此大致可以想象得到，当年尧帝时代由禹父(鲧)是堵不能力治的水患(地面原始截流和人类活动截流，居然把太阳能“利用”到汲低海平面若干米深而富患淡水，让现代淡水危机的人类文明无法理解)都将回益地球，但水不是患而是万欲人愿的大气中自如调度，成为人类高度文明，天、地、人同此冷暖的综合生态环境保护的划时代蒸发气象科学的新纪元。
由于采用了上述方案，本发明实现了任何现代文明淡水污染水体的根治并回收所有污染本物，实现了污水也包括海水的化学蒸发途径上的水裂解自热全回收并开创一个人类蒸发气象科学时代，是人类工业文明以来最节能纯净的水污染治愈最有希望的唯一正确的道路……不仅如此，本发明的实用性可以直接与现行各类水污染特别工程比较得出投资少、回收快、运行成本远低于常规或接近于0的结论，结论是万吨耐热铸铁+万吨耐火材料≈每日百万吨净水+固体回收+蒸发气象的最佳生态效应。
下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。
图1、是本发明第一个实施例正剖主视(敞蒸器省略)结构(示意)图；图2、是图1的I-I剖视结构(示意)图。
图3、是本发明第二个实施例燃油(气)锅炉炉膛简易改造工作原理图。
图中，1、燃油(气)器置位及横(倒置竖)延膛火焰方向(简燃油器)；2、亚高温逆通火狭道(简通火狭道)；3、底火上折口(简底火口)；4、置釜次高温中心炉膛(简中心炉膛)；5、悬釜隔分中心炉膛板(简悬釜板)；6、耐热不锈钢低压汽水分污蒸发釜(简汽水釜)；7、外火入釜授热干热次高温不锈钢弯制过火管束(简干热管束)；8、污水喷雾头(简喷头)；9、釜底除污口门(简釜门)；10、耐火异型砖砌筑曲折隔制包火墙壁(简耐火壁)；11、排刷电动搅动总成(简搅动刷总成)；12、不锈钢蒸汽管操持压持温引出颈(简蒸汽管颈)；13、次高温球墨铸铁通膛输汽逆行馈热鳍片直管(段简次高温管)；14、U型耐热不锈钢铸铁回折输汽馈热弯管段(简U型弯管)；15、亚高温耐热不锈钢铸铁直通膛输汽上行鳍片馈热直管或细径管屏铸件段(简亚高温温管)；16、高温耐热不锈钢铸铁回涡膛自燃水汽弯管头(简燃汽弯管头)；17、燃油横延炉膛自动控温系统(简控温系)；18、燃油母火横延通并火(倒竖)炉膛(简横延膛)；19、中心炉膛釜上(竖、横)膛段(简上膛段)；20、中心炉膛长颈出口(简炉膛出口)；21、横联膛口水冷烟道(简水冷烟道)；22、火烟气流；23、污水泵；24、烟管束平阔多槽敞口蒸发干燥器间置串接省略图解(示意)段(简烟管敞蒸器)；25、横竖烟道水冷壁；26、烟道首端矩弧弯制180°输向釜腔喷头污水引联管(简烟道首端污水引管)；27、带压排去浓污液水管头(简浓液水管头)；28、电动总成；29、浓污联接敞蒸器槽口管头(简敞蒸器接头)；30、输入污水管(简入污管)；31、引风机；32、“塔”型外体；33、浓污排出管；34、污水池源；35、浓缩液排出阀；36、釜膛耐火“山”型座简“山”型座；37、石棉密封圈示意；38、烟管密封水冷低温热交换器(简烟管水冷热换器)；39、轴承；40、内保温物；41、耐火砌拱；42、外绝热保温层；43、底座；44、耐火内弧砖砌层；45、保温外门；46、耐热不锈钢铸铁护焰板；47、内外炉墙；48、长颈口厚重炉拱结构体(简炉拱)；49、油汽母火流；在图1中，“塔”体横位置若干水冷烟道(21)正下开通炉膛出口(20)单位的横烟道水冷壁(25)向右横延通污水非经烟管敞蒸器(24)受推污水于烟管水冷热交换器(38)的水冷系统内直下“塔”底的入污管(30)探伸在污水池源(34)内通自污水泵(23)，壁(25)向左的首热端通污推向烟道首端污水引管(26)直下中下横位向左的汽水釜(6)腔内顶部联通的喷头(8)群列推污水引雾洒下整釜(6)腔，喷头(8)正下方置搅动刷总成(11)，正后是干热管束(7)，上部是开群口向外的蒸汽管颈(12)釜内唯外通蒸汽的颈(12)口，颈(12)口与浓缩液排出阀(35)经浓污排出管(33)唯外向排出口并右侧设釜门(9)而相对闭合成釜(6)，釜(6)整体“悬”置于中心炉膛(4)正中并座定于釜膛耐火“山”形座(36)，膛(4)左右设炉墙，墙外与“塔”形外体板皮(32)之间加有外绝热保温物(42)，顶设炉拱并正上匀开若干炉膛出口(20)，口(20)共入横向左引烟而去水冷烟道(21)，继向左引烟入烟管敞蒸器(24)的各横烟管之后，随入最右端竖下位烟管水冷热交换器(38)的烟管束，续于引风机(31)排烟气而去。
在图2中，以汽水釜(6)为结构中心，釜(6)正“悬”置在“山”型座(36)上的中心炉膛(4)之中，膛(4)由“悬”置釜(6)的悬釜板(5)上、下隔为唯经釜(6)的干热管束(7)相通过火在釜腔内授热向上输出烟、火气流(22)到釜上膛段(19)，段(19)膛通炉膛出口(20)继烟入水冷烟道(21)而去；中心炉膛(4)左右全对称设耐火砖砌炉墙(47)，墙(47)各向外侧开底部底火口(3)通至墙(47)外则的纵伸向上的通火狭道(2)，道(2)顶部各在炉膛出口(20)两侧(48)内各相对称扩设半圆腔的横延膛(18)；釜(6)腔内闭合唯由上部喷头(8)洒水时汽化升压推汽于顶过两侧的蒸汽管颈(12)外输蒸汽，颈(12)引接次温管(13)穿膛而下，下于底火口(3)处各接U型弯管(14)进入通火狭道(2)，管(14)继接亚高温管(15)向上至顶接燃汽弯管头(16)，构成汽火相对互热而逆动的水裂解自燃结构系统，系统外是外绝热保温层(42)和板皮(36)。
在图3中，常规燃油、燃气锅炉中的燃烧器(1)倒(横)置向下，倒竖膛(18)内顶设护焰板(46)，膛(18)中自下而上或自外向内弧、平置向内架设供水蒸汽的亚高温弯管(15)、燃汽弯弯头(16)、次温管(13)、U型弯管(14)或U型弯管(14)代替燃汽弯管头(16)的供给水蒸汽功能的助燃或自燃的简易水裂解改造燃油燃气系统。
权利要求
1.一种微油引燃工业废水水裂解自热全回收蒸发(气象效应)技术。其具体特征是以中心炉膛(4)内的汽水釜(6)为中心分为悬釜板(5)上、下的两炉膛段，段段唯由釜(6)内的干热管束(7)通火成烟，烟经各炉膛出口(20)并入水冷烟道(21)，继入烟管敞蒸器(24)内烟管束和烟管水冷热交换器(22)内的烟管束相对水冷系统由污水泵(23)、污水管(30)、烟管水冷热交换器(22)直入横烟道水冷壁(25)中继污水池源(34)泵压而逆来的污水流预热而将烟气流(22)冷却接近常温的烟、水准静态层递热交换；而中继污水预热流于烟道首端污水引管(26)推入釜(6)内上部的喷头(8)雾状洒及釜(6)内各授热壁大部闪蒸，余之浓缩污液流动性持续在搅动刷总成(11)搅动下于底部浓缩水管头(27)排出体外并接由敞蒸器接头(29)敞口继吸烟管余热干燥于烟管敞蒸器(24)机械取出；而入釜(6)闪蒸之汽流则持压通入与横延膛(18)喷入燃油器(1)母火流预热梯度的膛(18)、通火狭道(2)、底火口(3)、中心炉膛(4)相对接通蒸汽并引热授给氢氧裂解所用能量循环利用的蒸汽颈管(12)、次高温管(13)、“U”型弯管(14)、亚高温管(15)、燃汽弯管头(16)而实现水体氢氧裂解又将所耗能量全部回收循环利用而相应极少燃油或几乎不用燃油(乃至伴有显著能量增益)的水体自燃自热化学还原蒸发纯净水并随烟排向大气产生蒸发气象效应的综合全回收节能环保气象效应技术。
2.根据权利要求1所述的蒸发技术，其具体特征是以汽水釜(6)闪蒸之汽，通过蒸汽颈管(12)、次高温管(13)、“U”型弯管(14)、亚高温管(15)、燃汽弯管头(16)之单接输汽而去并列成束(排)组的相对于横延膛(18)母火流(49)直下通火狭道(2)、底火口(3)高温压火而来的“借热”于已燃汽流，随即又“还热”于未燃汽流的水体自燃微助于油或正常运行不用油的化学还原蒸发工作原理和原理指导下的系列耐热不锈钢铸铁传输蒸汽包括裂解诸如垃圾焚烧之二哑等气体功用的管(12)、管(13)、管(14)、管(15)、弯管头(16)和系列种类的凡用于汽(气)体、液体热裂解而具备蒸发功能的设计与生产的细(毛)径耐热管技术。
3.根据权利要求1所述的蒸发技术，其具体特征是汽水釜(6)闪蒸之汽是由各管(12、13、14、15、16)相对炉火而密闭受热，直至全裂解能量回收并实现后续蒸汽水裂解任务完成即将出口方与炉火并流的汽、火分流互热准净态层递热交换回收能量并循环利用的水裂解发明原理。
4.根据权利要求2所述的蒸发技术，其具体特征是常规燃油、燃气能源设备炉膛内加置护焰板(46)和曲折拼接供汽管道和并置“U”型弯管(14)供水汽向倒竖炉膛(18)或横延膛(18)的膛首护焰板(46)下(外)直接供蒸汽的简易裂解改造式制造工作原理。
5.根据权利要求1所述的蒸发技术，其具体特征是水体水裂解投入能量的全部回收与水裂解后氢氧成火获得能量值相等之过程中，单位水体裂解获得能量值不能只是减去不能够完全回收的预支能耗的全值，而在必须减去化学还原蒸发过程中遵循现行水汽蒸发规律的潜能耗散部分外而具有尚无法否定的能量增益，成为现实能源一部分的新发现。
全文摘要
一种微油引燃工业废水水裂解自热全回收蒸发(气象效应)技术,尤其是通过系列种类的用于汽(气)体热裂解的细径耐热不锈钢铸铁管件(蒸汽颈管、次高温管、“U“型弯管、亚高温管、燃汽弯管头隔管壁拼接在特殊炉膛(横延膛、通火狭道、中心炉膛)结构内与炉火路线相对汽、火分流相对互热逆动运行,实现汽水釜内工业废水全回收的水体水裂解自然自热并实现化学还原蒸发纯净水的蒸发气象效应而微油助燃或几乎不用油,至少可以实现油耗与回收物获益相抵平的超效节能环保综合生态工程新技术。估计,本发明将成为新世纪水污染治理的人工蒸发气象效应调度地球淡水资源的唯一途径,形成全球城乡普及治水并开发误水资源的蒸发技术产业。
文档编号F23C9/06GK1373318SQ0113048
公开日2002年10月9日 申请日期2001年11月22日 优先权日2001年11月22日
发明者管理 申请人:管理