CN102453248A - 一种聚合余热再利用系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种化纤行业的生产系统，尤其是涉及一种聚合余热再利用系统及其方法。其主要是解决现有技术所存在的冷冻机组出来的热水的温度较高，部分酯化蒸汽还不能利用，这些热能只有白白浪费，特别是冬天冷冻机组不开时，不但无法利用而且还增加了空冷的电耗；另外一般聚合工厂到了冬天锅炉产生的蒸汽也无法进行利用，也只能白白浪费等的技术问题。本发明是将工艺塔出来的高温蒸汽通入到风冷换热器、冷冻机组进行冷却，冷却后的高温水进入到酯化水收集槽，由酯化水收集槽出来的一部分酯化水通入到加热器处进行加热，热水通入到浆料预热器中，对需要酯化的浆料进行预加热，加热后的浆料从浆料出口出去被送去酯化，加热完成后的水送去污水处理站，废气送锅炉房。

Description

一种聚合余热再利用系统及其方法

技术领域

本发明涉及一种化纤行业的生产系统，尤其是涉及一种聚合余热再利用系统及其方法。

背景技术

酯化蒸汽是聚合生产反应过程中产生的副产物，它的蒸汽温度正常在103度左右。目前国内聚合装置的酯化蒸汽利用的方法，是将聚合酯化过程中产生的蒸汽送到单效溴化锂冷冻机组进行再利用。中国专利公开了一种聚合酯化余热利用方法及装置（公开号：CN101250257），其将酯化反应釜上部分离塔的塔顶废蒸汽引出并供给至少一台溴化锂制冷机作为热源，并在制冷机的冷凝水出口设置一收集罐，用泵将此部分水送至废水收集罐中，部分作为塔顶回流水，其它溢流至气提塔回收处理；从分离塔的塔顶引出废蒸汽的管线上增加有压力调节阀，以提高作为溴化锂制冷机热源的蒸汽压力；分离塔的塔顶引出废蒸汽的管线上并联有一路空气换热器，以降低不作为溴化锂制冷机热源时废蒸汽的温度，使之降温后变成废水，与溴化锂制冷机冷凝水一起集于废水收集罐中；其聚合酯化余热利用装置包括酯化反应釜及辅助设备，它还包括有至少一台溴化锂制冷机，酯化反应釜上部分离塔的塔顶上通过蒸汽管道连接于溴化锂制冷机的冷凝器上；蒸汽管道上至少还串接有可以增加蒸汽管道内蒸汽压力的压力调节阀，而在蒸汽管道上还并联有一路蒸汽支管，该蒸汽支管连接有至少一空气换热器；蒸汽管道在连接溴化锂制冷机的冷凝器后的冷凝水出口上用管道连接于一废水收集罐中，而蒸汽支管在连接空气换热器后也同样接于废水收集罐中，该废水收集罐一路连接分离塔塔顶，另一路连接于气提塔。但是这种装置的冷冻机组出来的热水的温度一般也在80度左右，部分酯化蒸汽还不能利用，这些热能只有白白浪费。特别是冬天冷冻机组不开时，不但无法利用而且还增加了空冷的电耗；另外一般聚合工厂到了冬天热媒炉的余热锅炉产生的蒸汽也无法进行利用，也只能白白浪费。

发明内容

本发明是提供一种聚合余热再利用系统及其方法，其主要是解决现有技术所存在的冷冻机组出来的热水的温度较高，部分酯化蒸汽还不能利用，这些热能只有白白浪费，特别是冬天冷冻机组不开时，不但无法利用而且还增加了空冷的电耗；另外一般聚合工厂到了冬天热媒炉的余热锅炉产生的蒸汽也无法进行利用，也只能白白浪费等的技术问题。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本发明的一种聚合余热再利用系统，包括工艺塔，所述的工艺塔通过高温蒸汽管分别连接有风冷换热器、冷冻机组，风冷换热器、冷冻机组都连接有酯化水收集槽，酯化水收集槽通过水管分别连接换热器、第一酯化水槽，换热器上设有冷冻水进口、冷冻水出口，换热器通过水管连接工艺塔，第一酯化水槽连接有汽提塔，汽提塔通过放空管连接锅炉。在外界气温较低时，可以通过风冷换热器直接对工艺塔出来的酯化蒸汽进行冷却，风冷换热器的进水口处可以设有手动调节阀、自动调节阀，用来调节流量的大小。在外界气温较高时，可以启动冷冻机组对酯化蒸汽进行余热再利用，这样无论在何季节，都可以对热水进行初步冷却。换热器通过冷冻水可以对酯化水收集槽出来的水再次进行冷却，冷却后的水即可被送回工艺塔。冷冻水的换热效果相比较空气换热的效果要好。

作为优选，所述的酯化水收集槽通过水管连接有加热器，加热器通过水管连接浆料预热器，浆料预热器内部设有可通入浆料的浆料管，浆料管连通浆料入口与浆料出口，浆料入口连通浆料输送管，浆料出口连通酯化设备，浆料预热器通过水管连接第二酯化水槽，第二酯化水槽分别连接第一酯化水槽、锅炉。浆料预加热器的设计特别重要。一、保证一定的压力对管径、管长、管的根数均有较高的设计要求。二、要保证各立管的停留时间相对均匀。三、有要足够的停留时间保证有充分的热交换。四、设计要考虑清洗方便，而且也要有防阻塞。浆料预加热器的安装要求：站立式或倾斜４５度。设计时有双路可切换对正常生产不会有认何影响。浆料预热器上还连通有清洗入口、清洗出口，便于对浆料预热器内部进行清洗。浆料输送管可以直接连通酯化设备，并连接有浆料排放口、EG清洗出入口。浆料入口与浆料出口处也连通有EG清洗出入口。

作为优选，所述的加热器连接余热蒸汽管。当加热器的加热温度不足时，可以由余热蒸汽管通入170℃以上的蒸汽，对高温酯化水进行加热。

作为优选，所述的第二酯化水槽通过水管连通换热器的进水口处。一部分对浆料进行加热后的还有余热的热水还能由水泵抽到换热器再次进行冷却，然后被送回到工艺塔处。

作为优选，所述的工艺塔上设有温度传感器，工艺塔的出口处设有压力调节阀。温度传感器可以自动监控工艺塔内的温度，从而选择是否开启冷冻机组、换热器进行降温。压力传感器可以监测工艺塔出来的水量，从而控制自动调节阀对流量进行调节。

作为优选，所述的冷冻机组的出口、酯化水收集槽内、换热器的出口、加热器的出口、浆料预热器的浆料入口与浆料出口处、浆料预热器的加热水出口处都设有温度表。温度表可以实时监测各设备的温度。

作为优选，所述的酯化水收集槽、第一酯化水槽、第二酯化水槽处都设有水泵。水泵可以将热水抽到所需的设备中。

作为优选，所述的浆料预热器的浆料入口连通浆料输送管，浆料输送管以及换热器的出口处都设有流量计，浆料预热器的浆料出口处还设有压力表。流量计能够监测管路中水、浆料的流量，压力表能够监测浆料出入口的压力大小。

一种聚合余热再利用方法，所述的方法包括以下步骤：

a．将工艺塔出来的高温蒸汽通入到风冷换热器、冷冻机组进行冷却，冷却后的水进入到酯化水收集槽，一部分酯化水运送到第一酯化水槽，经由汽提塔、放空管送至锅炉，一部分酯化水由水泵抽到换热器处进行冷却处理，然后再运送回工艺塔；

b．由酯化水收集槽出来的一部分高温酯化水通入到加热器处进行加热，热水通入到浆料预热器中，浆料预热器内的浆料管内通入浆料，热水即对需要酯化的浆料进行预加热，加热后的浆料从浆料出口出去被送去酯化，加热完成后的水通入到第二酯化水槽，第二酯化水槽内的水直接由放空管送去锅炉，或者通过第一酯化水槽、汽提塔、放空管运送到锅炉，或者由水泵抽到换热器处冷却后送回至工艺塔。

对工艺塔顶的温度调整在100-105℃之间，压力调整在0.5-5.0千帕之间。对浆料摩尔的调整在1.1-1.3.之间，浆料输送压力设定在4.5-6.5公斤之间。改造前浆料温度在40-50之间。经过交换后可提高２０度。

作为优选，所述的工艺塔内的温度为100-105℃，风冷换热器的出水温度为85-90℃，冷冻机组的出水温度为75-80℃，加热器的进水温度为85-90℃，浆料预热器浆料出口处的浆料温度为60-70℃。

因此，本发明利用风冷换热器、冷冻机组可以在任何季节都对工艺塔出来的热水进行冷却，并且通过水冷换热器对酯化水进行再次冷却，换热效果较好；另外通过将高温酯化水通入到浆料预热器中，可以对浆料进行预加热，使得酯化前的浆料温度提高20℃以上，提高了生产效率，结构简单、合理。

附图说明

附图1是本发明的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：工艺塔1、高温水管2、风冷换热器3、冷冻机组4、酯化水收集槽5、水管6、换热器7、第一酯化水槽8、汽提塔9、放空管10、加热器11、浆料预热器12、第二酯化水槽13、温度传感器14、压力调节阀15、温度表16、水泵17、流量计18、压力表19。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本例的一种聚合余热再利用系统，如图1，有一个工艺塔1，工艺塔上设有温度传感器14，工艺塔的出口处设有压力调节阀15。工艺塔通过高温水管2分别连接有风冷换热器3、冷冻机组4，风冷换热器、冷冻机组都连接有酯化水收集槽5，酯化水收集槽通过水管6分别连接换热器7、第一酯化水槽8，换热器上设有冷冻水进口、冷冻水出口，换热器通过水管连接工艺塔，第一酯化水槽连接有汽提塔9，汽提塔通过放空管10连接锅炉。酯化水收集槽还通过水管连接有加热器11，加热器连通余热蒸汽管。加热器通过水管连接浆料预热器12，浆料预热器内部设有可通入浆料的浆料管，浆料管连通浆料入口与浆料出口，浆料入口连通浆料输送管，浆料出口连通酯化设备，浆料预热器通过水管连接第二酯化水槽13，第二酯化水槽分别连接第一酯化水槽8、锅炉、换热器7的进水口处。冷冻机组4的出口、酯化水收集槽5内、换热器7的出口、加热器11的出口、浆料预热器12的浆料入口与浆料出口处、浆料预热器的加热水出口处都设有温度表16。酯化水收集槽5、第一酯化水槽8、第二酯化水槽13处都设有水泵17。浆料预热器12的浆料入口连通浆料输送管，浆料输送管以及换热器7的出口处都设有流量计18，浆料预热器的浆料出口处还设有压力表19。

一种聚合余热再利用方法，其步骤为：

a．将工艺塔1出来的100-105℃的高温蒸汽通入到风冷换热器3或者冷冻机组4进行冷却，风冷换热器的出水温度为85-90℃，冷冻机组的出水温度为75-80℃，冷却后的水进入到酯化水收集槽5，酯化水收集槽内的温度为90℃左右，一部分酯化水运送到第一酯化水槽8，经由汽提塔9、放空管10送至锅炉，一部分酯化水由水泵17抽到换热器7处进行冷却处理，然后再运送回工艺塔；

b．由酯化水收集槽5出来的一部分冷却水通入到加热器11处进行加热，加热器11的进水温度为85-90℃，热水通入到浆料预热器12中，浆料预热器内的浆料管内通入浆料，热水即对需要酯化的浆料进行预加热，加热后的浆料从浆料出口出去被送去酯化，浆料预热器浆料出口处的浆料温度为60-70℃，加热完成后的水通入到第二酯化水槽13，第二酯化水槽内的水直接由放空管送去锅炉，或者通过第一酯化水槽8、汽提塔9、放空管运送到锅炉，或者由水泵抽到换热器7处冷却后送回至工艺塔1。

一套1000吨／天的聚合装置如利用余热将浆料在进一酯化提高20度全年可节约标准煤4500吨左右，风冷换热器3出水温度从６５度提高到85－90度全年可节电95904KW／时。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种聚合余热再利用系统，包括工艺塔（1），其特征在于所述的工艺塔（1）通过高温蒸汽管（2）分别连接有风冷换热器（3）、冷冻机组（4），风冷换热器、冷冻机组都连接有酯化水收集槽（5），酯化水收集槽通过水管（6）分别连接换热器（7）、第一酯化水槽（8），换热器上设有冷冻水进口、冷冻水出口，换热器通过水管连接工艺塔，第一酯化水槽连接有汽提塔（9），汽提塔通过放空管（10）连接锅炉。

2.根据权利要求1所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的酯化水收集槽（5）通过水管连接有加热器（11），加热器通过水管连接浆料预热器（12），浆料预热器内部设有可通入浆料的浆料管，浆料管连通浆料入口与浆料出口，浆料入口连通浆料输送管，浆料出口连通酯化设备，浆料预热器通过水管连接第二酯化水槽（13），第二酯化水槽分别连接第一酯化水槽（8）、锅炉。

3.根据权利要求2所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的加热器（11）连接余热蒸汽管。

4.根据权利要求2或3所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的第二酯化水槽（13）通过水管连通换热器（7）的进水口处。

5.根据权利要求1或2或3所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的工艺塔（1）上设有温度传感器（14），工艺塔的出口处设有压力调节阀（15）。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的冷冻机组（4）的出口、酯化水收集槽（5）内、换热器（7）的出口、加热器（11）的出口、浆料预热器（12）的浆料入口与浆料出口处、浆料预热器的加热水出口处都设有温度表（16）。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的酯化水收集槽（5）、第一酯化水槽（8）、第二酯化水槽（13）处都设有水泵（17）。

8.根据权利要求2或3所述的一种聚合余热再利用系统，其特征在于所述的浆料预热器（12）的浆料入口连通浆料输送管，浆料输送管以及换热器（7）的出口处都设有流量计（18），浆料预热器的浆料出口处还设有压力表（19）。

9.一种聚合余热再利用方法，其特征在于所述的方法包括以下步骤：

a．将工艺塔（1）出来的高温蒸汽通入到风冷换热器（3）、冷冻机组（4）进行冷却，冷却后的水进入到酯化水收集槽（5），一部分酯化水运送到第一酯化水槽（8），经由汽提塔（9）、放空管（10）送至锅炉，一部分酯化水由水泵抽到换热器（7）处进行冷却处理，然后再运送回工艺塔（1）；

b．由酯化水收集槽（5）出来的一部分酯化水通入到加热器（11）处进行加热，热水通入到浆料预热器（12）中，浆料预热器内的浆料管内通入浆料，热水即对需要酯化的浆料进行预加热，加热后的浆料从浆料出口出去被送去酯化，加热完成后的水通入到第二酯化水槽（13），第二酯化水槽内的水直接由放空管送去锅炉，或者通过第一酯化水槽（8）、汽提塔（9）、放空管运送到锅炉，或者由水泵抽到换热器（7）处冷却后送回至工艺塔（1）。

10.根据权利要求9所述的一种聚合余热再利用方法，其特征在于所述的工艺塔（1）内的温度为100-105℃，风冷换热器（3）的出水温度为85-90℃，冷冻机组（4）的出水温度为75-80℃，加热器（11）的进水温度为85-90℃，浆料预热器（12）浆料出口处的浆料温度为60-70℃。