CN109395535A - 一种余热回收工艺及其设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种余热回收工艺,废气排放热能充分吸收回用,不冷凝气体燃烧处理,换热循环高浓废水排入收集槽进入废水处置系统处理,废气排放热能通过两级吸热及蓄热实现余热回收。本发明还提供一种余热回收装置。本发明充分吸收利用废气余热、同时对不冷凝废气进行无害化处置,达到零污染排放;设备操作简单、运行安全、无污染,能够满足规模化生产需要,节省成本,经济效益高。
Description
技术领域
本发明涉及一种余热回收工艺,具体的说,涉及一种余热回收工艺及其设备,属于废气热能回收再利用节能环保生产技术领域。
背景技术
在化工、制浆造纸、食品发酵、生物医药领域,会出现废气排放造成能源浪费、环境污染,在节能降耗及环保压力下,回收余热已是行业发展趋势,废气产生源存在间断、无序、产生量不稳定等现状,不利于回收及充分利用,目前现有技术主要采用洗涤塔洗涤工艺,通过塔内汽相、液相直接换热,逆向洗涤回收废气余热,虽取得一定效果,但对不冷凝废气的处置及潜热的充分吸收利用,未能取得令人满意的效果。
由于废气产生源存在间断、无序、产生量不稳定的现状,采用洗涤塔吸收废气余热,得不到稳定的置换热污水进行回用,在不冷凝废气处置上主要以高空无序排放形式进行处理,废气未能做到彻底处置;高污染物废气所含有害物质吸收溶解在热污水中,回用时存在乏汽二次释放及污染物在工艺流程中叠加积聚;因废气排放流量不稳定,废气的潜热吸收、置换;无法做到全部吸收及热源的充分利用。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种余热回收工艺及其设备,充分吸收利用废气余热、同时对不冷凝废气进行无害化处置,达到零污染排放;设备操作简单、运行安全、无污染,能够满足规模化生产需要,节省成本,经济效益高。
为解决以上技术问题,本发明采用以下技术方案:一种余热回收工艺,废气排放热能充分吸收回用,不冷凝气体燃烧处理,换热循环高浓废水排入收集槽进入废水处置系统处理,废气排放热能通过两级吸热、蓄热、多级闪蒸工艺实现余热回收。
一种优化方案,向蓄热塔注入清水作为循环液,蒸煮废气经收集管道进入蓄热塔,在蓄热塔的上部汽室内废气初步降压、汽液分离,分离后废汽进入吸收塔内置的汽体分布器中,液体吸收废汽热量后,落入蓄热塔 内部进行储存蓄热,经循环泵抽到吸收塔顶部喷头管式液体分布器进一步循环吸热。
进一步地,分离后废汽进入吸收塔内置的汽体分布器中,吸收塔上部由两层喷头管式液体分布器组成,将循环液或闪蒸低温水呈高分散状态,在吸收塔内液体全覆盖下部的汽体分布器及填料区,汽体分布器能在极高的动能条件下,使进入分布器的汽液分离效率>95%,为整塔截面提供均匀汽体分布。
进一步地,当循环液吸收足够热量达到设定温度参数96℃后,切换流程经循环泵输送到多级闪蒸罐4利用闪蒸原理,经三级闪蒸后水温降至68℃左右,闪蒸低温水经回流泵输送至回水槽,回水槽储存的闪蒸低温水经布液泵 输送入吸收塔顶层喷头管式液体分布器,降温后的低温闪蒸水继续以循环液方式进行吸收废气热量使用;多级闪蒸罐闪蒸出的低温蒸汽进入蒸发浓缩设备 使用。
进一步地,废气在吸收塔内部进行热量置换换热的过程中产生不冷凝气体,不冷凝气体通过吸收塔顶部排放管孔板和压力调节阀控制下,由管道送入蒸发浓缩设备,在蒸发浓缩设备中进一步冷却,汇同蒸发浓缩设备自身产生的不冷凝气由真空泵抽出系统经臭气收集器收集,利用喷射器增压后喷,经阻火器 喷入燃烧器进行无害化燃烧处置。
本发明还提供一种余热回收设备,包括吸收塔、蓄热塔,所述蓄热塔的顶部连通吸收塔;所述吸收塔内设置有两层喷头管式液体分布器,两层喷头管式液体分布器包括位于吸收塔中部的下层喷头管式液体分布器和位于吸收塔上部的上层喷头管式液体分布器。
一种优化方案,所述吸收塔中部的下层喷头管式液体分布器通过管道从吸收塔外侧连接在蓄热塔上;所述下层喷头管式液体分布器与蓄热塔之间的管道上设置有循环泵。
进一步地,所述吸收塔上部的上层喷头管式液体分布器通过管道连接在回水槽上,上层喷头管式液体分布器与回水槽之间的管道上设置有布液泵;
所述蓄热塔连通多级闪蒸罐,所述多级闪蒸罐的底部通过管道连通有回水槽,所述多级闪蒸罐的底部通过管道还连通有污水槽。
进一步地,所述多级闪蒸罐包括多层闪蒸罐体L1,相邻闪蒸罐体L1之间通过U型弯管相连接。
进一步地,多级闪蒸罐由3个独立闪蒸罐组成,每层独立闪蒸罐体L1通过管道连通蒸发浓缩设备;蒸发浓缩设备通过真空泵连通臭气收集器,臭气收集器依次通过喷射器、阻火器连通燃烧器;
所述吸收塔的顶部通过管道连通蒸发浓缩设备。
本发明采用以上技术方案后,与现有技术相比,具有以下优点:
本发明可实现两级吸热及蓄热功能;利用自控仪表污热水实现恒温输送,通过多级闪蒸工艺释放污热水热焓,闪蒸汽回用于蒸发浓缩设备使用,闪蒸后降温水回用于吸收塔继续吸收热量;不冷凝气体在孔板和压力调节阀控制下,排放到蒸发系统进一步冷却,降低臭气含水量,对热量进一步回收,冷凝后不凝气通过真空泵抽出,送入臭气收集器,经喷射器喷入燃烧器烧掉。
通过以上工艺,废气排放热能可实现充分吸收回用,不冷凝气体得到燃烧处理,真正做到了无害化处置。换热循环高浓废水排入收集槽进入废水处置系统处理,避免现有系统污染物叠加累积带来的运行隐患;根据排放废热蒸汽的工况,可回用节约蒸汽约3—5t/h。
对环境不会造成污染,符合当前国家提倡的清洁生产要求。
下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明实施例余热回收工艺的流程图;
图中,
1-吸收塔,2-蓄热塔,3-循环泵,4-多级闪蒸罐,5-回流泵,6-回水槽,7-布液泵,8-污水槽,9-蒸发浓缩设备,10-真空泵,11-臭气收集器,12-喷射器,13-阻火器,14-燃烧器,15-第一阀门,16-第二阀门,17-第三阀门。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本发明的具体实施方式。
实施例1一种余热回收工艺
如图1所示,本发明提供一种余热回收工艺,以制浆造纸蒸煮废气处置案例为例进行描述:系统启动时向蓄热塔2 注入清水作为循环液,蒸煮废气经收集管道进入蓄热塔 2,在蓄热塔2 上部汽室内,废气初步降压、汽液分离,分离后废汽经吸收塔1内置汽体分布器进入,吸收塔1上部由两层喷头管式液体分布器组成,将液体(循环液或闪蒸低温水)呈高分散状态,在塔内形成液体全覆盖 下部主要部件为汽体分布器及填料区,汽体分布器能在极高的动能条件下,使进入分布器的汽液分离效率>95%,为整塔截面提供均匀汽体分布,避免高流速区域存在;通过以上功能部件,废汽与液体在吸收塔1内部实现洗涤、热交换;液体吸收废汽热量后,落入蓄热塔 2内部进行储存蓄热,利用自控仪表实现联锁控制,经循环泵3 抽到吸收塔1顶部喷头管式液体分布器进一步循环吸热,当循环液吸收足够热量达到设定温度参数96℃后,切换流程经循环泵3输送到多级闪蒸罐4 利用闪蒸原理,经三级闪蒸后水温降至68℃左右,闪蒸低温水经回流泵 5 输送至回水槽 6,回水槽6储存的闪蒸低温水经布液泵 7,输送入吸收塔1顶层喷头管式液体分布器,降温后的低温闪蒸水继续以循环液方式进行吸收废气热量使用;多级闪蒸罐4 闪蒸出的低温蒸汽,作为补充蒸汽用于蒸发浓缩设备 9使用,以降低蒸发浓缩设备9的新鲜蒸汽耗用量,起到节能的目的;该系统投用后可回用节约蒸汽约3—5t/h;由于废气产生源存在间断、无序、产生量不稳定的现状,废气通过蓄热塔2进入系统,经过吸收塔1、蓄热塔2、循环泵3形成的一个闭环,不间断的运行吸收废气余热,直至达到工艺温度,才能输送至多级闪蒸罐4,多级闪蒸罐4、回流泵5、回水槽6、布液泵7、吸收塔1、蓄热塔 2、循环泵 3之间通过工艺管道连接又形成一个闭环;在执行这个过程中由于低温闪蒸水、循环液的重复循环吸收废气热量的过程中,溶解了大量废气带来的污染物分子,当循环液浓度达到平衡浓度需要将这部分高浓水置换成清水,通过切换流程由回流泵5 将闪蒸低温高浓废水排入污水槽8,进入污水处置环节进行处置;避免了系统污染因子的叠加对系统稳定生产带来的影响。
废气在吸收塔1内部进行热量置换换热的过程中,会产生不冷凝气体,这部分不冷凝气体的处置通过吸收塔1顶部排放管孔板和压力调节阀控制下,由管道送入蒸发浓缩设备9,在蒸发浓缩设备9中进一步冷却,汇同蒸发浓缩设备9自身产生的不冷凝气由真空泵10抽出系统经臭气收集器11收集,利用喷射器12 增压后喷,经过安全实施装置 阻火器 13喷入燃烧器14进行无害化燃烧处置。
整个系统各个环节设置,各关键部位的设备由PLC或DCS系统进行控制,确保各个环节的工艺参数执行稳定,实现了废气热量的充分吸收,热能的高效利用,及最终的无害化处置。
通过以上工艺,废气排放热能可实现充分吸收回用,不冷凝气体得到燃烧处理,真正做到了无害化处置。换热循环高浓废水排入收集槽进入废水处置系统处理,避免现有系统污染物叠加累积带来的运行隐患;根据排放废热蒸汽的工况,可回用节约蒸汽约3—5t/h。
实施例2一种余热回收设备
如图1所示,本发明提供一种余热回收设备,包括吸收塔1、蓄热塔2、循环泵3、多级闪蒸罐4、回流泵5、回水槽6、布液泵7、污水槽8、蒸发浓缩设备9、真空泵10、臭气收集器11、喷射器12、阻火器13、燃烧器14。
所述蓄热塔2的顶部连通有吸收塔1,所述蓄热塔2的一侧设置有补充水口和废气进口;
所述吸收塔1内设置有两层喷头管式液体分布器,两层喷头管式液体分布器包括位于吸收塔1中部的下层喷头管式液体分布器和位于吸收塔1上部的上层喷头管式液体分布器。所述下层喷头管式液体分布器将循环液在吸收塔1内呈高分散状态;所述上层喷头管式液体分布器用于将闪蒸低温水在吸收塔1内呈高分散状态;
所述吸收塔1中部的下层喷头管式液体分布器通过管道从吸收塔1外侧连接在蓄热塔2上。下层喷头管式液体分布器与蓄热塔2之间的管道上设置有蝶阀,
所述下层喷头管式液体分布器与蓄热塔2之间的管道上设置有循环泵3。
所述吸收塔1上部的上层喷头管式液体分布器通过管道连接在回水槽6上,上层喷头管式液体分布器与回水槽6之间的管道上设置有布液泵7,所述上层喷头管式液体分布器与布液泵7之间设置有第一阀门15和流量计。
所述蓄热塔2还通过管道连通多级闪蒸罐4;所述多级闪蒸罐4包括多层闪蒸罐体L1,相邻闪蒸罐体L1之间通过U型弯管相连接;
多级闪蒸罐由3个独立闪蒸罐组成,每层独立闪蒸罐体L1通过管道连通蒸发浓缩设备9;蒸发浓缩设备9通过真空泵10连通臭气收集器11,臭气收集器11依次通过喷射器12、阻火器13连通燃烧器14;
所述吸收塔1的顶部通过管道连通蒸发浓缩设备9。吸收塔1的顶部与蒸发浓缩设备9之间的管道上设置有孔板阀门RO和第三阀门17,所述孔板阀门RO并联有自动调节阀门。
所述多级闪蒸罐4的底部通过管道连通有回水槽6,多级闪蒸罐4与回水槽6之间的管道上设置有回流泵5和第二阀门16;
所述回流泵5和第二阀门16之间的管道还连通有污水槽8。
具体的,吸收塔与蓄热塔合为一体,内部设有控制回路,可实现两级吸热及蓄热功能;利用自控仪表污热水实现恒温输送,通过多级闪蒸工艺释放污热水热焓,闪蒸汽回用于蒸发浓缩设备使用,闪蒸后降温水回用于吸收塔继续吸收热量;不冷凝气体在孔板和压力调节阀控制下,排放到蒸发系统进一步冷却,降低臭气含水量,对热量进一步回收,冷凝后不凝气通过真空泵抽出,送入臭气收集器,经喷射器喷入燃烧器烧掉。
本发明的废气排放热能可实现充分吸收回用,不冷凝气体得到燃烧处理,真正做到了无害化处置。换热循环高浓废水排入收集槽进入废水处置系统处理,避免现有系统污染物叠加累积带来的运行隐患;根据排放废热蒸汽的工况,可回用节约蒸汽约3—5t/h。
对环境不会造成污染,符合当前国家提倡的清洁生产要求。
以上所述为本发明最佳实施方式的举例,其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准,任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换,也在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种余热回收工艺,其特征在于:废气排放热能充分吸收回用,不冷凝气体燃烧处理,换热循环高浓废水排入收集槽进入废水处置系统处理,废气排放热能通过两级吸热、蓄热、多级闪蒸工艺实现余热回收。
2.如权利要求1所述的一种余热回收工艺,其特征在于:向蓄热塔(2)注入清水作为循环液,蒸煮废气经收集管道进入蓄热塔(2),在蓄热塔(2)的上部汽室内废气初步降压、汽液分离,分离后废汽进入吸收塔(1)内置的汽体分布器中,液体吸收废汽热量后,落入蓄热塔(2)内部进行储存蓄热,经循环泵(3)抽到吸收塔(1)顶部喷头管式液体分布器进一步循环吸热。
3.如权利要求2所述的一种余热回收工艺,其特征在于:分离后废汽进入吸收塔(1)内置的汽体分布器中,吸收塔(1)上部由两层喷头管式液体分布器组成,将循环液或闪蒸低温水呈高分散状态,在吸收塔(1)内液体全覆盖下部的汽体分布器及填料区,汽体分布器能在极高的动能条件下,使进入分布器的汽液分离效率>95%,为整塔截面提供均匀汽体分布。
4.如权利要求1所述的一种余热回收工艺,其特征在于:当循环液吸收足够热量达到设定温度参数96℃后,切换流程经循环泵(3)输送到多级闪蒸罐(4) 利用闪蒸原理,经三级闪蒸后水温降至68℃左右,闪蒸低温水经回流泵(5)输送至回水槽(6),回水槽(6)储存的闪蒸低温水经布液泵(7)输送入吸收塔(1)顶层喷头管式液体分布器,降温后的低温闪蒸水继续以循环液方式进行吸收废气热量使用;多级闪蒸罐(4) 闪蒸出的低温蒸汽进入蒸发浓缩设备(9)使用。
5.如权利要求1所述的一种余热回收工艺,其特征在于:废气在吸收塔(1)内部进行热量置换换热的过程中产生不冷凝气体,不冷凝气体通过吸收塔(1)顶部排放管孔板和压力调节阀控制下,由管道送入蒸发浓缩设备(9),在蒸发浓缩设备(9)中进一步冷却,汇同蒸发浓缩设备(9)自身产生的不冷凝气由真空泵(10)抽出系统经臭气收集器(11)收集,利用喷射器(12)增压后喷,经阻火器(13)喷入燃烧器(14)进行无害化燃烧处置。
6.一种余热回收设备,其特征在于:包括吸收塔(1)、蓄热塔(2),所述蓄热塔(2)的顶部连通吸收塔(1);所述吸收塔(1)内设置有两层喷头管式液体分布器,两层喷头管式液体分布器包括位于吸收塔(1)中部的下层喷头管式液体分布器和位于吸收塔(1)上部的上层喷头管式液体分布器。
7.如权利要求6所述的一种余热回收设备,其特征在于:所述吸收塔(1)中部的下层喷头管式液体分布器通过管道从吸收塔(1)外侧连接在蓄热塔(2)上;所述下层喷头管式液体分布器与蓄热塔(2)之间的管道上设置有循环泵(3)。
8.如权利要求6所述的一种余热回收设备,其特征在于:所述吸收塔(1)上部的上层喷头管式液体分布器通过管道连接在回水槽(6)上,上层喷头管式液体分布器与回水槽(6)之间的管道上设置有布液泵(7);
所述蓄热塔(2)连通多级闪蒸罐(4),所述多级闪蒸罐(4)的底部通过管道连通有回水槽(6),所述多级闪蒸罐(4)的底部通过管道还连通有污水槽(8)。
9.如权利要求8所述的一种余热回收设备,其特征在于:所述多级闪蒸罐(4)包括多层闪蒸罐体L1,相邻闪蒸罐体L1之间通过U型弯管相连接。
10.如权利要求6所述的一种余热回收设备,其特征在于:多级闪蒸罐(4)由3个独立闪蒸罐组成,每层独立闪蒸罐体L1通过管道连通蒸发浓缩设备(9);蒸发浓缩设备(9)通过真空泵10连通臭气收集器(11),臭气收集器(11)依次通过喷射器(12)、阻火器(13)连通燃烧器(14);
所述吸收塔(1)的顶部通过管道连通蒸发浓缩设备(9)。
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CN111705536A (zh) * | 2020-05-21 | 2020-09-25 | 阿拉尔市中泰纺织科技有限公司 | 一种棉浆生产废汽回收利用的装置及方法 |
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Date | Code | Title | Description |
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190301 |
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