專利名稱：精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于化工分離裝置的余熱回收技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
精餾過程是用于分離均相液體混合物的一種常見的單元操作，其分離的依據(jù)是混合物中各種組分的揮發(fā)度不同。為了實(shí)現(xiàn)組分分離，需令混合液部分汽化或者氣體部分冷凝。混合液體汽化時，氣相中所含的輕組分比例將比原混合液體中增高，即氣相中輕組分純度變高；混合氣體冷凝時，冷凝液中重組分濃度將比氣體重組分增高，即液體中重組分純度變高。通過串連若干這樣的蒸發(fā)冷凝單元，在精餾塔兩端就可以得到高純度的分離物。為了實(shí)現(xiàn)蒸發(fā)和冷凝作用，精餾塔頂需要加入冷卻環(huán)節(jié)，從塔頂物料蒸汽移去一部分熱量，讓一部分冷卻液回流；而精餾塔的塔釜需要加入加熱環(huán)節(jié)，以產(chǎn)生蒸汽。塔釜的加熱需要大量的水蒸汽進(jìn)行加熱，水蒸汽放熱后產(chǎn)生的大量冷凝水通過疏水器排出。而傳統(tǒng)的疏水器在實(shí)際使用中有約3%的漏汽率，造成了一定的能源浪費(fèi)。另外，傳統(tǒng)的疏水器經(jīng)常出現(xiàn)疏水不暢現(xiàn)象，影響了傳熱效果，在實(shí)際生產(chǎn)中有時為了提高傳熱效果和加熱的穩(wěn)定性，不得不采取適當(dāng)開旁通閥的辦法加以克服，但由于開度難以掌握，從而會造成更大的漏汽，也造成了更大的能源浪費(fèi)。此外，一定壓力的飽和冷凝水在排放時產(chǎn)生的二次蒸發(fā)汽對空排放，沒有回收利用，也造成了一定的能源浪費(fèi)。還有，通常的精餾裝置塔釜需要的蒸汽壓力較低，而管網(wǎng)蒸汽壓力相對較高，需要通過蒸汽調(diào)節(jié)閥節(jié)流減壓來實(shí)現(xiàn)，造成了能量的無效貶值，使高品位(壓力)的蒸汽在沒有對外做功的情況下轉(zhuǎn)化為低品位(壓力)的蒸汽，造成用能質(zhì)量上的浪費(fèi)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提出一種精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置，能回收疏水器的泄漏蒸汽，進(jìn)一步回收飽和冷凝水中的部分熱量，并可減少因蒸汽節(jié)流降壓引起的用能質(zhì)量上的浪費(fèi)。這種精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置包括再沸器、疏水閥組、蒸汽調(diào)節(jié)閥、蒸汽熱泵和蒸汽閃蒸罐。再沸器的加熱蒸汽進(jìn)口與蒸汽熱泵的出口相連，再沸器的蒸汽冷凝水出口通過疏水閥組與蒸汽閃蒸罐的冷凝水進(jìn)口相連，蒸汽閃蒸罐的蒸汽出口與蒸汽熱泵的抽吸口相連，蒸汽熱泵的進(jìn)口與蒸汽調(diào)節(jié)閥的出口相連，蒸汽調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口為加熱蒸汽進(jìn)口。這種精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置，將再沸器排出的蒸汽冷凝水通過疏水閥組排入蒸汽閃蒸罐內(nèi)降壓閃蒸，在蒸汽熱泵的引射作用下，閃蒸罐的壓力接近一個大氣壓，閃蒸出的二次低壓蒸汽利用蒸汽熱泵增壓后，再送入再沸器中，回收其余熱，從而節(jié)約了蒸汽消耗，蒸汽熱泵有效地利用了蒸汽管網(wǎng)與再沸器所用蒸汽間的壓差，實(shí)現(xiàn)了低壓閃蒸蒸汽的增壓輸送，一定程度上克服了節(jié)流減壓造成的能量的無效貶值，減少了用能質(zhì)量上的浪費(fèi)。

圖1為原有的精餾裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明的精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
原有的精餾裝置如圖1所示，由精餾塔1、冷凝器2、再沸器3、疏水閥組8、蒸汽調(diào)節(jié)閥9、冷卻水調(diào)節(jié)閥10、回流液調(diào)節(jié)閥11、塔頂出料調(diào)節(jié)閥12構(gòu)成。精餾塔I的塔頂蒸汽冷凝熱量由外界冷卻水帶走，塔底液體蒸發(fā)熱量由外部加熱蒸汽提供。再沸器3產(chǎn)生的蒸汽冷凝水通過常規(guī)疏水閥組8排入熱水箱，疏水閥組產(chǎn)生的泄漏蒸汽及蒸汽冷凝水產(chǎn)生的二次蒸發(fā)汽沒有回收利用，而是通過熱水箱對空排放。本發(fā)明的精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置如圖2中的點(diǎn)劃線框內(nèi)所示，包括再沸器3、疏水閥組8、蒸汽調(diào)節(jié)閥9、蒸汽熱泵5、蒸汽閃蒸罐4。其中蒸汽熱泵和蒸汽閃蒸罐是新增的。再沸器3的加熱蒸汽進(jìn)口與蒸汽熱泵5的出口相連，再沸器的冷凝水出口通過疏水閥組8與蒸汽閃蒸罐4的冷凝水進(jìn)口相連，蒸汽閃蒸罐的蒸汽出口與蒸汽熱泵的抽吸口相連，蒸汽熱泵的進(jìn)口與蒸汽調(diào)節(jié)閥9的出口相連，蒸汽調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口為加熱蒸汽進(jìn)口。原精餾裝置加熱設(shè)備——再沸器3排出的蒸汽冷凝水通過疏水閥組8排入蒸汽閃蒸罐4內(nèi)降壓閃蒸。在蒸汽熱泵5的引射作用下，閃蒸出的二次低壓蒸汽利用蒸汽熱泵5增壓后，再送入精餾裝置的加熱設(shè)備3中，回收其余熱。蒸汽流量調(diào)節(jié)閥9的作用主要是負(fù)荷調(diào)節(jié)和開、停車時打開或切斷蒸汽，蒸汽的減壓過程主要在蒸汽熱泵5中完成，有效地利用了蒸汽管網(wǎng)與再沸器間的蒸汽壓差實(shí)現(xiàn)了低壓閃蒸蒸汽的增壓輸送，一定程度上克服節(jié)流減壓造成的能量的無效貶值，減少了用能質(zhì)量上的浪費(fèi)。精餾裝置達(dá)到最大處理量時，蒸汽調(diào)節(jié)閥9的開度在80%左右，閃蒸罐4的壓力接近一個大氣壓。如圖2所示，這種 精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置還可包括液位變送器6、凝水泵7及DCS控制裝置。凝水泵7的進(jìn)口與蒸汽閃蒸罐4的出水口相連，液位變送器裝設(shè)在蒸汽閃蒸罐4上，液位變送器的信號輸出端與DCS控制裝置的液位信號輸入端相接，DCS控制裝置的凝水泵控制信號輸出端與凝水泵7的控制信號輸入端相接。所述的疏水閥組8可以如圖2所示為三個并列的孔板疏水器，三個孔板疏水器的疏水流量分別為精餾裝置加熱設(shè)備設(shè)計蒸汽耗量的50%、75%、100%，并按大小依次排列安裝。DCS控制系統(tǒng)根據(jù)液位變送器6輸出的信號，通過控制凝水泵電機(jī)的變頻器輸出頻率來控制凝水泵的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)其液位的控制，當(dāng)液位越高，輸出頻率越高，凝水泵流量也越大；當(dāng)液位越低，輸出頻率越低，凝水泵流量也越小；當(dāng)液位達(dá)到50%時，凝水泵電機(jī)頻率達(dá)到50HZ，凝水泵滿負(fù)荷工作；當(dāng)液位達(dá)到最低控制液位時，凝水泵電機(jī)頻率降到0ΗΖ，凝水泵停止工作，在實(shí)際運(yùn)行中可將液位穩(wěn)定的保持在出水口以上IOOmm至閃蒸罐50%液位之間。三個孔板疏水器通過不同的組合可以獲得50%、75%、100%、125%、150%、175%、225%共7種疏水流量。實(shí)際生產(chǎn)中根據(jù)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)整，以再沸器不積冷凝水為原則，允許有部分蒸汽通過孔板疏水閥組進(jìn)入閃蒸罐內(nèi)。下面介紹本發(fā)明的精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置應(yīng)用實(shí)例:[0013]一套從甲醇廢水中回收甲醇的裝置，該裝置原來采用如圖1所示的傳統(tǒng)的精餾裝置，其再沸器3由蒸汽加熱，蒸汽由熱網(wǎng)系統(tǒng)提供。熱網(wǎng)蒸汽壓力0.6MPa，通過蒸汽調(diào)節(jié)閥9將蒸汽壓力降至再沸器3加熱所需的壓力0.10 0.15MPa;冷凝水通過疏水器排出，疏水器的漏汽和蒸汽冷凝水產(chǎn)生的二次蒸發(fā)汽對空排放，沒有回收利用。該裝置最大廢水處理能力 18.5m3/h。上述從甲醇廢水中回收甲醇的裝置，采用本發(fā)明技術(shù)進(jìn)行改造，改造后的甲醇回收裝置如圖2所示，在原甲醇回收裝置基礎(chǔ)上，新增蒸汽熱泵5、蒸汽閃蒸罐4、液位變送器
6、凝水泵7及DCS控制裝置等裝置，將原裝置中的加熱設(shè)備——再沸器3排出的蒸汽冷凝水通過孔板疏水閥組8排入蒸汽閃蒸罐4內(nèi)降壓閃蒸。在蒸汽熱泵5的引射作用下，閃蒸罐4的壓力接近一個大氣壓，閃蒸出的二次低壓蒸汽利用蒸汽熱泵5增壓后，再送入該裝置的加熱設(shè)備3中，回收其余熱。同時有效地利用了蒸汽管網(wǎng)與該裝置加熱設(shè)備間的蒸汽壓差實(shí)現(xiàn)了低壓閃蒸蒸汽的增壓輸送，一定程度上克服了節(jié)流減壓造成的能量的無效貶值，減少了用能質(zhì)量上的浪費(fèi)。閃蒸罐液位由閃蒸罐液位控制系統(tǒng)控制，將其液位控制在出水口以上IOOmm至閃蒸罐50%液位之間，徹底杜絕了漏汽現(xiàn)象。上述甲醇回收裝置改造前后節(jié)能效果及經(jīng)濟(jì)性比較如下:
權(quán)利要求1.一種精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置，包括再沸器(3)、疏水閥組(8)、蒸汽調(diào)節(jié)閥(9)，其特征是此裝置還包括蒸汽熱泵(5)和蒸汽閃蒸罐(4)，再沸器的加熱蒸汽進(jìn)口與蒸汽熱泵的出口相連，再沸器的蒸汽冷凝水出口通過疏水閥組與蒸汽閃蒸罐的冷凝水進(jìn)口相連，蒸汽閃蒸罐的蒸汽出口與蒸汽熱泵的抽吸口相連，蒸汽熱泵的進(jìn)口與蒸汽調(diào)節(jié)閥的出口相連，蒸汽調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口為加熱蒸汽進(jìn)口。
2.如權(quán)利要求1所述的精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置，其特征是這種裝置還包括液位變送器(6)、凝水泵(7)及DCS控制裝置，凝水泵(7)的進(jìn)口與蒸汽閃蒸罐(4)的出水口相連，液位變送器裝設(shè)在蒸汽閃蒸罐(4)上，液位變送器的信號輸出端與DCS控制裝置的液位信號輸入端相接，DCS控制裝置的凝水泵控制信號輸出端與凝水泵(7)的控制信號輸入端相接，所述的疏水閥組(8)為三個并列的孔板疏水器，三個孔板疏水器的疏水流量分別為精餾裝置加熱設(shè)備設(shè)計蒸汽耗量的50%、75%、100%。
專利摘要一種精餾裝置的再沸器的蒸汽冷凝水余熱回收裝置，包括再沸器(3)、疏水閥組(8)、蒸汽調(diào)節(jié)閥(9)、蒸汽熱泵(5)和蒸汽閃蒸罐(4)。再沸器的加熱蒸汽進(jìn)口與蒸汽熱泵的出口相連，再沸器的蒸汽冷凝水出口通過疏水閥組與蒸汽閃蒸罐的冷凝水進(jìn)口相連，蒸汽閃蒸罐的蒸汽出口與蒸汽熱泵的抽吸口相連，蒸汽熱泵的進(jìn)口與蒸汽調(diào)節(jié)閥的出口相連，蒸汽調(diào)節(jié)閥的進(jìn)口為加熱蒸汽進(jìn)口。再沸器排出的蒸汽冷凝水排入蒸汽閃蒸罐內(nèi)降壓閃蒸，閃蒸出的二次低壓蒸汽用蒸汽熱泵增壓后送入再沸器中，回收其余熱，節(jié)約了蒸汽消耗，蒸汽熱泵有效地利用了蒸汽管網(wǎng)與再沸器所用蒸汽間的壓差，實(shí)現(xiàn)了低壓閃蒸蒸汽的增壓輸送，且減少了節(jié)流減壓的能量的無效貶值。
文檔編號B01D3/06GK203075683SQ20132001648
公開日2013年7月24日 申請日期2013年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月11日
發(fā)明者陳根良, 沈文明, 吳忠, 李林, 胡敏達(dá), 沈晨光 申請人:浙江嘉化集團(tuán)股份有限公司