CN102537912A - 太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法及其系统 - Google Patents

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刘平心
张雷
郭廷伟
何毅
殷建平
田洪增
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Abstract

本发明涉及一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法及其系统，利用夜间的低谷电或者白天的太阳能光热加热熔盐并存储能量，高温熔盐白天经过蒸汽发生器和水换热，产生高温过热蒸汽。本发明具有清洁、干净、环保，灭菌效果高、投资费用低、处理操作程序简单等优点。

Description

太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法及其系统
技术领域
本发明涉及高温蒸汽杀菌领域，特别是一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法及其系统。
背景技术
100℃-400℃的中高温蒸汽在工农业等生产中具有广泛的应用。如，高温蒸汽杀菌、纺织服装行业、玻璃加工行业、化学工业行业、造纸行业、食品加工行业等等行业。
高温蒸汽杀菌可用于食品行业的消毒、杀菌等，高温蒸汽杀菌技术在生活废弃物处理行业也有较广泛的应用。二十世纪八十年代初期开始，焚烧一直作为处理废弃物的主要方法。由于废弃物中含有较多的氯，所以焚烧会产生强致癌物质二噁英，因此取而代之的是非焚烧技术，如：高温蒸汽处理技术、微波处理技术、化学消毒等方法。其中，高温蒸汽处理技术具有一定的技术、经济优势，如：清洁、干净，灭菌效果高、处理厂投资费用低、设施运行费用低、处理操作程序简单、处理设备可间歇性运行、处理过程不产生污染烟气和二噁英等，因此应用比较广泛。
高温蒸汽处理技术主要应用原理是利用水蒸气释放出的潜热使致病微生物发生蛋白质变性和凝固，使致病微生物死亡，从而达到无害化处置的目的，高温蒸汽处理的实质是进行湿热消毒处理。相对于过热蒸汽、湿饱和蒸汽来说，饱和蒸汽具有热含量高，穿透能力强，杀菌效力高等优点。
高温蒸汽处理技术整个处理过程运用大量的高温蒸汽，一般情况下运用蒸汽锅炉产生高温蒸汽，蒸汽锅炉一般是燃油、燃气或者电加热的方式，成本较高。其中，电加热的蒸汽锅炉一般白天工作，电费较贵。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提出一种利用夜间低谷电储能或者太阳能来产生高温蒸汽用于杀菌的方法，同时提供该方法实施时所需的设备系统。
本发明所采用的技术方案为：一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法，其是利用夜间的低谷电加热熔盐并存储能量，高温熔盐白天经过蒸汽发生器和水换热，产生高温过热蒸汽；或者利用白天的太阳能光热加热熔盐并存储能量，高温熔盐白天经过蒸汽发生器和水换热，产生高温过热蒸汽。
具体的说，本发明所述的存储于低温熔盐罐内的低温熔盐由熔盐电加热槽加热后存储于高温熔盐罐，以完成熔盐蓄能过程；高温熔盐罐的高温熔盐经过蒸汽发生器，完成高温熔盐和水的换热产生高温蒸汽；产生的高温蒸汽进入高温蒸汽灭菌反应器完成杀菌过程。
又或者，本发明所述的太阳能经过太阳能集热场加热熔盐并存储于高温熔盐罐，以完成熔盐蓄能过程；高温熔盐罐的高温熔盐经过蒸汽发生器，完成高温熔盐和水的换热产生高温蒸汽；产生的高温蒸汽进入高温蒸汽灭菌反应器完成杀菌过程；和水交换热能后的熔盐再次返回太阳能集热场完成蓄能过程。
本发明所述的高温过热蒸汽的温度为135～200℃。但是不局限于135-200℃，可根据实际需要产生任何工况温度的蒸汽。
同时，本发明还提供了一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的系统，包括太阳能集热场以及和太阳能集热场通过管路相连通的高温熔盐罐及低温熔盐罐；所述的高温熔盐罐与低温熔盐罐之间设置蒸汽发生器；蒸汽发生器输出端连接高温蒸汽灭菌反应器；所述的高温熔盐罐与低温熔盐罐的两个输入端之间连接有熔盐电加热槽。
进一步的说，本发明所述的太阳能集热场、高温熔盐罐、蒸汽发生器以及低温熔盐罐依次串联形成一个回路；所述的熔盐电加热槽、高温熔盐罐以及低温熔盐罐依次串联形成一个回路。
本发明所述的储能介质不局限于熔盐，可以是导热油、液态金属及其他相变材料。
并且，应用本方法产生的高温蒸汽的用途不局限于杀菌，可应用于纺织服装行业、玻璃加工行业、化学工业行业、造纸行业、食品加工行业等等行业。
本发明的有益效果是：本发明白天利用太阳能光热的自然能源产生高温蒸汽、夜间利用低谷电进行储能并产生高温蒸汽，具有清洁、干净、环保，灭菌效果高、投资费用低、处理操作程序简单等优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的结构示意图；
图中：1、太阳能集热场；2、熔盐电加热槽；3、高温熔盐罐；4、低温熔盐罐；5、蒸汽发生器；6、高温蒸汽灭菌反应器。
具体实施方式
现在结合附图和优选实施例对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1所示的一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的系统，包括太阳能集热场1以及和太阳能集热场通过管路相连通的高温熔盐罐3及低温熔盐罐4；管路内存储熔盐；高温熔盐罐与低温熔盐罐之间设置蒸汽发生器5；太阳能集热场1、高温熔盐罐3、蒸汽发生器5以及低温熔盐罐4依次串联形成一个回路；蒸汽发生器输出端连接高温蒸汽灭菌反应器6；高温熔盐罐与低温熔盐罐的两个输入端之间连接有熔盐电加热槽2；熔盐电加热槽2、高温熔盐罐3以及低温熔盐罐4依次串联形成一个回路。
本发明工作时，白天通过太阳能集热场采集太阳能自然能源的光热，为熔盐罐内的熔盐加热，并产生高温蒸汽；夜间，当无太阳能能源时，则利用熔盐电加热槽为熔盐加热，仍然可以产生高温蒸汽。并且，白天利用自然能源不存在经济损耗，而夜间的低谷电也可以降低投资费用，减少经济成本。
以上说明书中描述的只是本发明的具体实施方式，各种举例说明不对本发明的实质内容构成限制，所属技术领域的普通技术人员在阅读了说明书后可以对以前所述的具体实施方式做修改或变形，而不背离发明的实质和范围。

Claims (6)

1.一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法，其特征在于：其是利用夜间的低谷电加热熔盐并存储能量，高温熔盐白天经过蒸汽发生器和水换热，产生高温过热蒸汽；或者利用白天的太阳能光热加热熔盐并存储能量，高温熔盐白天经过蒸汽发生器和水换热，产生高温过热蒸汽。
2.如权利要求1所述的太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法，其特征在于：所述的存储于低温熔盐罐内的低温熔盐由熔盐电加热槽加热后存储于高温熔盐罐，以完成熔盐蓄能过程；高温熔盐罐的高温熔盐经过蒸汽发生器，完成高温熔盐和水的换热产生高温蒸汽；产生的高温蒸汽进入高温蒸汽灭菌反应器完成杀菌过程。
3.如权利要求1所述的太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法，其特征在于：所述的太阳能经过太阳能集热场加热熔盐并存储于高温熔盐罐，以完成熔盐蓄能过程；高温熔盐罐的高温熔盐经过蒸汽发生器，完成高温熔盐和水的换热产生高温蒸汽；产生的高温蒸汽进入高温蒸汽灭菌反应器完成杀菌过程；和水交换热能后的熔盐再次返回太阳能集热场完成蓄能过程。
4.如权利要求1所述的太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的方法，其特征在于：所述的高温过热蒸汽的温度为135～200℃。
5.一种太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的系统，其特征在于：包括太阳能集热场以及和太阳能集热场通过管路相连通的高温熔盐罐及低温熔盐罐；所述的高温熔盐罐与低温熔盐罐之间设置蒸汽发生器；蒸汽发生器输出端连接高温蒸汽灭菌反应器；所述的高温熔盐罐与低温熔盐罐的两个输入端之间连接有熔盐电加热槽。
6.如权利要求5所述的太阳能光热及熔盐储能产生高温杀菌蒸汽的系统，其特征在于：所述的太阳能集热场、高温熔盐罐、蒸汽发生器以及低温熔盐罐依次串联形成一个回路；所述的熔盐电加热槽、高温熔盐罐以及低温熔盐罐依次串联形成一个回路。
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