CN101858646B - 用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及热环保装置，特别是一种用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置。它包括热载体锅炉，鼓风机，引风机，预热罐，蒸发罐，冷凝器，油份收集罐，前端尾气换热器，末端尾气换热器，蒸发罐内的蒸发放热盘管通过装有高沸点无机热载体的超高温热载体循环管线与置于热载体锅炉内的锅炉受热盘管双向连通，预热罐内的预热放热盘管通过装有热载体的循环管线与置于前端尾气换热器内的第一受热盘管双向连通，预热罐通过预热原料输送管线与蒸发罐连通；置于热载体锅炉上方的尾气排放管线与尾气换热器连通。本发明能够在低压下逐级循环获取高热，使热交换系统内部保持清洁，同时为预热罐及蒸发罐提供热量，利用高温尾气二次做功，节约大量燃料能源。

Description

用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置

技术领域：

本发明涉及加热环保装置，特别是一种用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置。

背景技术：

油性废料包括含有杂质的油或含油的杂质，如废机油、油泥、油渣、油污、被油污染的土壤等。

在油性废料蒸馏分离的工作单元中，所求得的馏分是其内的油份，需提供的馏程温度约450℃左右。

传统油性废料蒸发一般采用以下四种加热方法：

①管式炉加热法：将油性废料装入与管式锅炉盘管内部连通的蒸发器内，进行本体循环加热，直到获取油性废料内油份的蒸发温度后，使其内油份气化蒸发。

②窑式加热法：将蒸发器置于下部燃煤的简单窑体内，将油性废料装入蒸发器内，通过下部燃煤放热获取蒸发热量，直到获取油性废料内油份的蒸发温度后，使其内油份气化蒸发。

③导热油热载体加热法：将油性废料装入蒸发器内，该蒸发器内部设置有放热盘管，通过热载体循环管线，将蒸发器内部的放热盘管与热载体锅炉内部的受热盘管进行双向连通，形成相对密闭的换热系统，通过导热油在其系统内循环进行换热，直到获取油性废料内油份的蒸发温度后，使其内油份气化蒸发。

④高温蒸气或高温烟气加热法：将油性废料装入蒸发器内，该蒸发器内部设置有放热盘管或外部设置有放热夹层，该放热盘管或放热夹层通过管线与锅炉的制气系统连接，形成相对密闭的换热系统，通过高温蒸气或高温烟气在该系统内连通进行放热，直到获取油性废料内油份的蒸发温度后，使其内油份气化蒸发。

上述方法存在的缺陷是：

①管式炉加热法：因油性废料内含有大量杂质，当受热后非常容易将其内杂质结焦在炉管内，使其炉管流通面积下降直至堵塞。

②窑式加热法：因窑式炉受热结构远简单于锅炉的受热结构，加之蒸发器获取热量是通过其形状及大小形成的表面积进行换热，至此非常容易因燃料燃烧不充分、蒸发器换热面积太小，造成巨大的燃料能源浪费并严重污染大气环境。

③导热油热载体加热法：导热油属于有机物类，和无机物相比，它们的热稳定性比较差，一旦使用导热油做热载体为油性废料提供蒸发热量时，导热油的寿命会非常短，而且非常容易发生火灾事故。

④高温蒸气或高温烟气加热法：气相介质热载体的载热量远低于液相介质热载体的载热量。虽然获取高温水蒸气很容易，却要付出很高的承压代价。虽然获取高温烟气更容易，但是很难实现往复使用，由此结论实施该方法的设备投资太大，能耗太高。

发明内容：

本发明的目的在于克服背景技术之不足，而提供一种用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置。

本发明解决其技术问题采用如下技术方案：

一种用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，包括热载体锅炉，鼓风机，引风机，预热罐，蒸发罐，冷凝器，油份收集罐，前端尾气换热器，末端尾气换热器，所述蒸发罐内的蒸发放热盘管通过装有高沸点无机热载体的超高温热载体循环管线与置于热载体锅炉内的锅炉受热盘管双向连通，所述预热罐内的预热放热盘管通过装有热载体的循环管线与置于前端尾气换热器内的第一受热盘管双向连通，所述预热罐通过预热原料输送管线与蒸发罐连通；置于热载体锅炉上方的尾气排放管线与尾气换热器连通。

采用上述技术方案的本发明与现有技术相比，能够在低压下逐级循环获取高热，使热交换系统内部保持清洁，同时为预热罐及蒸发罐提供热量，利用高温尾气二次做功，节约大量燃料能源。

作为本发明的一种优选方案，所述油份收集罐通过油性废气管线与热载体锅炉的燃烧室连通。

作为本发明的一种优选方案，所述热载体锅炉的燃烧室连通有燃烧室供气管线。

作为本发明的一种优选方案，与供气管线连通的供气管线支路分别与燃烧室供气管线和炉灰仓供气管线连通。

作为本发明的一种优选方案，所述末端尾气换热器内的第二受热盘管一端与鼓风机的排气口连通，另一端与供气管线连通。

作为本发明的一种优选方案，与供气管线连通的供气管线支路上分别设置有调节阀门。

作为本发明的一种优选方案，在末端尾气换热器后端的尾气排放管线中安装有脱硫除尘器。

附图说明：

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例详述本发明：

一种用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，参见附图1；图中：原料仓储罐1，原料输送管线2，预热罐3，预热放热盘管4，预热原料输送管线5，蒸发排放管线6，蒸发罐7，蒸发放热盘管8，冷凝换热器9，油气排放管线10，油份收集罐11，油性废气管线12，尾气排放管线13，热载体锅炉14，锅炉受热盘管15，燃烧室16，炉灰仓17，燃烧室供气管线18，炉灰仓供气管线19，调节阀门20，供气管线支路21，超高温热载体循环管线22，供气管线23，前端尾气换热器24，第一受热盘管25，热载体循环管线26，末端尾气换热器27，第二受热盘管28，鼓风机29，脱硫除尘器30，引风机31。

本实施例中，原料仓储罐1通过安装有原料输送泵和阀门的原料输送管线2与预热罐3连通。

蒸发罐7内的蒸发放热盘管8通过装有高沸点无机热载体的超高温热载体循环管线22与置于热载体锅炉14内的锅炉受热盘管15双向连通，预热罐3内的预热放热盘管4通过装有热载体的热载体循环管线26与置于前端尾气换热器24内的第一受热盘管25双向连通，预热罐3通过预热原料输送管线5与蒸发罐7连通；置于热载体锅炉14上方的尾气排放管线13依次与前端尾气换热器24和末端尾气换热器27连通。

预热罐3的上部通过油气排放管线10穿过冷凝换热器9与油份收集罐11连通，预热罐3的下部通过装有原料输送泵和阀门的预热原料输送管线5与蒸发罐7连通，蒸发罐7下部设有残渣排放口。

蒸发罐7上方的蒸发排放管线6与油气排放管线10连通。

作为本发明的一种优选结构，油份收集罐11通过油性废气管线12与热载体锅炉14的燃烧室16相连通，油份收集罐11的下方设有液态油份排放口。

作为本发明的一种优选结构，热载体锅炉14的燃烧室16还连通有燃烧室供气管线18。

作为本发明的一种优选结构，供气管线23连通的供气支路管线21分别与燃烧室供气管线18和炉灰仓供气管线19连通。

作为本发明的一种优选结构，末端尾气换热器27内的第二受热盘管28一端与鼓风机29的排气口连通，另一端与供气管线23连通。

作为本发明的一种优选结构，与供气管线23连通的供气管线支路21上分别安装有调节阀门20。

作为本发明的一种优选结构，所述在末端尾气换热器27后端的尾气排放管线13中安装有脱硫除尘器30。

热载体锅炉14主要由炉条之下的炉灰仓17，炉条之上的燃烧室16和其内的锅炉受热盘管15组成，其顶部设置有尾气排放口并与尾气排放管线13连通。

末端尾气换热器27的另一端通过尾气排放管线13依次与脱硫除尘器30及引风机31连通；脱硫除尘器30内置碱性液体。

利用前端尾气换热器24获取的尾气余热，为预热罐3内的原料进行预热，不仅限于一级使用，也可以多级使用，预热包括蒸发前的所有直接用热环节。

热载体的耐热稳定性及沸点温度非常重要，在常规下，无机物的耐热稳定性要好于有机物，因此本发明所述的高沸点无机热载体必须是其沸点温度高于其导热温度的无机物。在此可以以“熔盐”为其中之一的实施例，它是硝酸钾(KNO3)、亚硝酸钠(NaNO2)及硝酸钠(NaNO3)的混合物，它的熔点温度约在140℃左右，沸点温度高于600℃，比热为0.34左右。

工作原理：

首批加工时，将原料仓储罐1内的原料分别经由原料输送管线2、预热罐3、预热原料输送管线5注入预热罐3和蒸发罐7内，注料量约分别为罐体容积的二分之一左右。

在油性废料蒸馏分离的工作单元中，所求得的馏分是其内的油份，需提供的馏程温度约450℃左右，本发明是通过热载体锅炉14为蒸发罐7进行制热，通过超高温热载体循环管线22将锅炉受热盘管15与蒸发放热盘管8进行双向连通，由此构成超高温热载体循环系统，在此系统内放置高沸点无机热载体，在超高温热载体循环管线22上热载体循环泵的作用下，使高沸点无机热载体在该系统内不断往复循环换热。

为了达到预期换热目的，必须创造预期的换热温差。

如果蒸发罐7内的油性废料所需馏程温度是450℃，那么高沸点无机热载体的温度一定要高于450℃，在此假设温差为20℃，那么高沸点无机热载体的温度就是470℃。

如果高沸点无机热载体的温度是470℃，那么热载体锅炉14内的锅炉受热盘管15的温度一定要高于470℃，在此假设温差为20℃，那么锅炉受热盘管15的表面温度就是490℃。

如果锅炉受热盘管15的表面温度是490℃，那么燃烧室16内的烟气温度一定要高于490℃，在此假设温差为80℃，那么在引风机31的作用下，进入尾气排放管线13内的尾气温度就是570℃。

经前端尾气换热器24采集余热后的热载体输出温度可达300℃左右，将该热载体通过热载体循环管线26和该管线上的循环泵用于预热罐3内的原料加温，可将常温原料加温至280℃左右。

经前端尾气换热器24采集余热后的尾气输出温度仍达330℃左右，通过尾气排放管线13再次进入末端尾气换热器27内，经采集余热后的鼓风供气气体可由常温升温至150℃左右，经由供气管线23及供气支路管线21进入热载体锅炉14内进行高温助燃，经末端尾气换热器27采集余热后的尾气在引风机31的作用下，穿越脱硫除尘器30，脱硫除尘器30内置碱性液体，灰尘经液体加湿后增重下沉，二氧化硫气体经碱性液体中和后达标排放。

预热罐3及蒸发罐7内的原料在加温的作用下，其内油份会发生气化蒸发现象，此时高温油气会顺延油气排放管线10经由冷凝换热器9进入油份收集罐11内，在一定冷凝条件下，大部分被高温气化的油气会还原成液态油份，而另一小部分不能被液化收集的油性废气经由油性废气管线12进入燃烧室16内进行燃烧做功。

通过热载体锅炉14的燃烧室16还连通有燃烧室供气管线18，可为上述油性废气的燃烧提供充足的氧气。

通过供气管线23连通的供气支路管线21分别与燃烧室供气管线18和炉灰仓供气管线19连通，可用一路管线同时为炉灰仓17和燃烧室16提供气源。

通过末端尾气换热器27内的第二受热盘管28一端与鼓风机29的排气口连通，另一端与供气管线23连通，可为上述供气气体进行预热。

通过与供气管线23连通的供气管线支路21上分别安装有调节阀门20，可对上述气体的供气量进行调节。

通过在末端尾气换热器27后端的尾气排放管线13中安装有脱硫除尘器30，可将锅炉尾气进行净化处理，达标排放。

Claims (7)

1.一种用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，包括热载体锅炉，鼓风机，引风机，预热罐，蒸发罐，冷凝器，油份收集罐，前端尾气换热器，末端尾气换热器，其特征在于：所述蒸发罐内的蒸发放热盘管通过装有高沸点无机热载体的超高温热载体循环管线与置于热载体锅炉内的锅炉受热盘管双向连通，所述预热罐内的预热放热盘管通过装有热载体的循环管线与置于前端尾气换热器内的第一受热盘管双向连通，所述预热罐通过预热原料输送管线与蒸发罐连通；原料仓储罐通过安装有原料输送泵和阀门的原料输送管线与预热罐连通，置于热载体锅炉上方的尾气排放管线依次与前端尾气换热器和末端尾气换热器连通。

2.根据权利要求1所述的用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，其特征在于：所述油份收集罐通过油性废气管线与热载体锅炉的燃烧室连通。

3.根据权利要求1所述的用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，其特征在于：所述热载体锅炉的燃烧室连通有燃烧室供气管线。

4.根据权利要求1所述的用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，其特征在于：所述末端尾气换热器内的第二受热盘管的另一端与供气管线连通，与供气管线连通的供气管线支路分别与燃烧室供气管线和炉灰仓供气管线连通。

5.根据权利要求1所述的用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，其特征在于：所述末端尾气换热器内的第二受热盘管一端与鼓风机的排气口连通，另一端与供气管线连通。

6.根据权利要求4所述的用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，其特征在于：所述与供气管线连通的供气管线支路上分别设置有调节阀门。

7.根据权利要求1所述的用于油性废料蒸馏的节能加热环保装置，其特征在于：在末端尾气换热器后端的尾气排放管线中安装有脱硫除尘器。

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