CN110115852B - 有机溶媒精馏回收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及节能环保设备技术领域，提供一种有机溶媒精馏回收装置。其包括精馏塔、工质蒸发器、工质冷凝器与蒸汽能回收机组，精馏塔的蒸汽出口经工质蒸发器与精馏塔的塔顶液进口相连通，精馏塔的液体出口经工质冷凝器与精馏塔的气体进口相连通，工质蒸发器的工质出口经蒸汽能回收机组与工质冷凝器的工质入口相连通，工质冷凝器的工质出口与工质蒸发器的工质入口相连通。本发明提供的有机溶媒精馏回收装置，相比于传统的精馏回收装置，采用间接式蒸汽压缩节能技术，充分利用精馏塔二次蒸汽的余热，可适用于高危工业有机溶媒的精馏回收，适用性广；有效避免有机溶媒二次蒸汽压缩带来的安全风险，安全性高且节能性好。
Description
技术领域
本发明涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种有机溶媒精馏回收装置。
背景技术
有机溶媒如苯、甲苯、乙酸丁酯、乙酸乙酯、二氯甲烷、丁醇等在石油、化工、制药和电子领域的使用非常普遍。有机溶媒沸点低、挥发性强且回收利用困难，对环境污染比较大，容易造成巨大经济损失。传统处理方式是进行有机溶媒的精馏回收，但这种方式热能消耗量大，随着能源价格的上升，传统的有机溶媒精馏回收优势也变得越来越不明显，而且常用的诸如减小回流比、改变塔板和填料以及原料预热等传统节能方法受到各种限制，节能效果不佳。
近年来，将机械蒸汽再压缩节能技术运用于精馏过程，可以实现物质能量从低温到高温的逆向转移，实现高效节能，节能百分比在50％以上，节能效果显著，其节能技术原理如图1所示，新型的高效节能精馏采用机械再压缩节能技术，将精馏塔1采出的余热蒸汽，通过压缩机411压缩后提升其温度和压力，回收了二次蒸汽余热，实现再利用从而达到节能的目的，避免了传统精馏过程中塔顶二次蒸汽的余热浪费，实现高效节能。
但是，工业采用的有机溶媒大多是易燃易爆甚至有毒有害介质，给压缩机的使用带来很大风险，存在很大的安全问题，限制了新型蒸汽再压缩节能技术在精馏系统中使用。
发明内容
本发明的目的是提供一种有机溶媒精馏回收装置，用以解决现有的精馏回收装置安全性低及适用范围受限的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种有机溶媒精馏回收装置，包括精馏塔，还包括工质蒸发器、工质冷凝器与蒸汽能回收机组，所述精馏塔的蒸汽出口经所述工质蒸发器与所述精馏塔的塔顶液进口相连通，所述精馏塔的液体出口经所述工质冷凝器与所述精馏塔的气体进口相连通，所述工质蒸发器的工质出口经所述蒸汽能回收机组与所述工质冷凝器的工质入口相连通，所述工质冷凝器的工质出口与所述工质蒸发器的工质入口相连通。
本发明提供的有机溶媒精馏回收装置，精馏塔内的蒸汽经工质蒸发器降温后形成液体，然后从精馏塔的塔顶液进口回流至精馏塔内；精馏塔内的塔釜液进入工质冷凝器吸热汽化，汽化后的气体回流至精馏塔内；冷媒介质在工质蒸发器吸收二次蒸汽余热，经蒸汽能回收机组压缩后进入工质冷凝器将热量传递给塔釜液，实现能量的回收利用；相比于传统的精馏回收装置，本发明提供的精馏回转装置采用间接式蒸汽压缩节能技术，充分利用精馏塔二次蒸汽的余热，避免高危工业有机溶媒二次蒸汽压缩带来的安全风险，安全性高且节能性好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为传统精馏回收装置的结构示意图；
图2为本发明实施例有机溶媒精馏回收装置的结构示意图；
图3为图2所示的真空机组的结构示意图；
图4为图2所示的蒸汽能回收机组的结构示意图。
图中：1、精馏塔；11、塔顶压力传感器；12、塔顶温度传感器；13、第五液位传感器；14、密度传感器；15、第六调节阀；16、第七调节阀；2、工质蒸发器；3、工质冷凝器；4、蒸汽能回收机组；411、压缩机；412、气液分离器；413、油冷器；414、蒸汽过滤器；415、压缩机水箱；416、供水泵；417、供水过滤器；418、第六液位传感器；419、第二补水调节阀；420、冷却水调节阀；421、第二温度传感器；422、供油泵；423、供油过滤器；5、塔顶液分离器；51、回流泵；52、尾气真空机；53、第一调节阀；54、第一温度传感器；55、第三调节阀；56、第二液位传感器；57、第五调节阀；6、尾气冷凝器；61、第二调节阀；7、塔顶液冷却器；71、塔顶液收集罐；72、第一液位传感器；73、塔顶液采出泵；74、第三调节阀；8、塔釜液冷却器；81、塔釜液采出泵；9、工质冷凝罐；91、工质冷凝泵；92、第八调节阀；93、第三液位传感器；10、工质分离器；101、第四液位传感器；102、第九调节阀；103、第十二调节阀；104、工质分离器压力传感器；20、真空冷凝器；201、第十调节阀；30、工质真空机组；301、真空机水箱；302、稳压罐；303、真空泵；304、真空补气调节阀；305、稳压罐压力传感器；306、下限液位传感器；307、第一补水调节阀；308、第一排水调节阀；309、上限液位传感器；310、进水调节阀；311、真空机水箱温度传感器；40、真空罐；401、排液泵；402、真空罐温度传感器；403、第十一调节阀；404、真空罐液位传感器。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的有机溶媒精馏回收装置，如图2所示，其包括精馏塔1、工质蒸发器2、工质冷凝器3及蒸汽能回收机组4。其中，精馏塔1的蒸汽出口经工质蒸发器2与精馏塔1的塔顶液进口相连通，精馏塔1的液体出口经工质冷凝器3与精馏塔1的气体进口相连通。工质蒸发器2中的工质出口经蒸汽能回收机组4的压缩后与工质冷凝器3的工质入口相连通，工质冷凝器3的工质出口与工质蒸发器2的工质入口相连通。
使用时，精馏塔1内的蒸汽经工质蒸发器2降温后形成液体，然后从精馏塔1的塔顶液进口回流至精馏塔1内。精馏塔1内的塔釜液经精馏塔1的液体出口排出后进入工质冷凝器3，在工质冷凝器3放热作用下吸热汽化，汽化后的气体经由精馏塔1的气体进口回流至精馏塔1内。冷媒介质从工质蒸发器2的工质入口进入，从工质蒸发器2的工质出口排出；同样的，冷媒介质从工质冷凝器3的工质入口进口，从工质冷凝器3的工质出口排出。蒸汽能回收机组4安装在工质蒸发器2的工质出口与工质冷凝器3的工质进口之间，对冷媒介质进行加压。冷媒介质在工质蒸发器2、工质冷凝器3及蒸汽能回收机组4之间形成循环回路。
整个精馏过程中，精馏塔1内的蒸汽在工质蒸发器2内与冷媒介质进行热交换，释放热量冷凝；精馏塔1内的液体在工质冷凝器3与冷媒介质进行热交换，吸收热量产生二次蒸汽；冷媒介质在工质蒸发器2内吸热汽化，形成工质蒸汽，工质蒸汽经蒸汽能回收机组4压缩释放提升温度和压力，之后进入工质冷凝器3冷凝放热，从而将热量传递至从精馏塔1的液体出口排出的残液，释放热量后的冷媒介质再次返回工质蒸发器2进入下一循环。其中蒸汽能回收机组4对冷媒介质如水或乙醇等进行压缩，避免直接压缩精馏塔1内的蒸汽，可以适用于有机溶媒的精馏回收，提高蒸汽能回收机组4使用的安全性；相比于传统的精馏回收装置，安全性高适用范围更广。
其中，精馏塔1实现对有机溶媒混合组分的分离。精馏塔1的塔径小于1米时，采用填料塔；精馏塔1的塔径大于1米时，采用板式塔。另外，精馏塔1还可采用超重力型式，以降低设备高度，实现高效分离。工质蒸发器2采用管壳式结构，管程走循环工质液体，工质吸热蒸发，采用304不锈钢材质制成；蒸发器换热管直径为19mm-57mm，壁厚1mm-3mm。工质冷凝器3采用管壳式结构，壳程走循环工质蒸汽，工质冷凝放热，采用304不锈钢材质；换热管直径为19mm-57mm，壁厚1mm-3mm。冷媒介质为水或者乙醇等，当选择安全、环保、无毒、汽化潜热热值高的水作为循环工质时，循环工质的蒸发温度为85℃-95℃；当选用蒸汽比重高的乙醇作为循环工质时，循环工质的蒸发温度为75℃-85℃，同等质量下大幅降低体积流量，降低蒸汽能回收机组4中的压缩机的规格。
除此之外，该有机溶媒精馏回收装置还包括塔顶液分离器5与尾气冷凝器6。工质蒸发器2的出料口与塔顶液分离器5相连，塔顶液分离器5的出气口经尾气冷凝器6与塔顶液分离器5的进口相连通，塔顶液分离器5的第一出液口与精馏塔1相连通。精馏塔1内的蒸汽经由工质蒸发器2后形成汽液两相流，在塔顶液分离器5内进行气液分离，分离出的气体经尾气冷凝器6冷凝成液体后回流至塔顶液分离器5内，分离出的液体在回流泵51的作用下返回至精馏塔1内。其中，尾气冷凝器6中的冷却介质为冷却水，塔顶液分离器5排出的气体与尾气冷凝器6中的冷却水发生热交换。
优选的，塔顶液分离器5采用旋风分离形式，切向进料，依靠重力实现汽液分离，汽相空间的高度不低于0.5m。塔顶液分离器5的高度与直径比在1.5-3之间，在塔顶液分离器5的汽相空间处可安装除沫丝网，去除泡沫和小液滴，丝网应选用SP标准型或者HP高穿型式，丝网圆丝直径应为0.08mm-0.3mm，丝网过滤精度为3μm-5μm。尾气冷凝器6为盘管式换热，可采用内外双盘管型式；盘管的直径19mm-38mm，盘管的螺距在1.25d以上，尾气冷凝器6还可采用板式或者管壳式。
具体地，塔顶液分离器5还连接有尾气真空机52，经塔顶液分离器5分离出的不凝气体经尾气真空机52排出。在尾气真空机52与塔顶液分离器5之间的连接管道上安装有第一调节阀53，精馏塔1上安装有塔顶压力传感器11。控制单元根据塔顶压力传感器11采集的压力数据控制第一调节阀53的开度。当塔顶压力传感器11采集的压力数据高于预设值时，控制单元发出控制指令调大第一调节阀53的开度；当塔顶压力传感器11采集的压力数据低于预设值时，控制单元发出控制指令减小第一调节阀53的开度，以保证精馏塔1的塔顶压力维持在设定水平。
与尾气冷凝器6的冷却水进口相连的管道上安装有第二调节阀61，塔顶液分离器5上安装有第一温度传感器54，控制单元根据第一温度传感器54采集的温度信息控制第二调节阀61的开度。具体地，当第一温度传感器54采集的温度数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第二调节阀61的开度；当第一温度传感器54采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第二调节阀61的开度，确保塔顶液分离器5的温度维持在设定水平。
在精馏塔1上安装塔顶温度传感器12，塔顶液分离器5与精馏塔1之间的连通管道上安装第三调节阀55；控制单元根据塔顶温度传感器12检测的温度信息控制第三调节阀55的开度。当塔顶温度传感器12采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第三调节阀55的开度；当塔顶温度传感器12采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第三调节阀55的开度，保障精馏塔1的塔顶温度维持在设定水平。
经由塔顶液分离器5分离出的液体可以部分回流至精馏塔1内。此时，有机溶媒精馏回收装置还包括塔顶液冷却器7，塔顶液分离器5的第二出液口与塔顶液冷却器7相连，精馏塔1的进料口与塔顶液冷却器7相连。物料在塔顶液冷却器7中吸收热量，实现初步预热；经塔顶液分离器5分离出的液体在塔顶液冷却器7内释放热量，降温后排出。需要说明的是，塔顶液分离器5的第一出液口与第二出液口可以为同一个出口也可以为独立设置的两个出液口，当为一个出口时，在出口处设置两路管道，其中一路管道与精馏塔1相连，另一路管道与塔顶液冷却器7相连。
其中，塔顶液冷却器7采用板式换热，与介质接触的板片采用304不锈钢材质，其他部分采用碳钢材质。塔顶液冷却器7采用物料作为冷源介质，回收塔顶液的显热，实现节能。
具体地，在塔顶液冷却器7的出液口还设有塔顶液收集罐71。塔顶液收集罐71集中收集从塔顶液冷却器7排出的液体，在塔顶液收集罐71内设有用于检测塔顶液收集罐71内液位的第一液位传感器72；塔顶液收集罐71的出液口连接输出管道，在该输出管道上安装塔顶液采出泵73与第四调节阀74，塔顶液采出泵73用于将塔顶液收集罐71内的液体向外泵出，控制单元根据接收的第一液位传感器72采集的数据控制第四调节阀74的开度。当第一液位传感器72检测到液位值高于预设值时，控制单元发出控制指令调大第四调节阀74的开度；当液位低于预设值时，控制单元控制发出控制指令，减小第四调节阀74的开度，以保证塔顶液收集罐71的液位维持在设定的水平。
塔顶液分离器5上安装第二液位传感器56，塔顶液分离器5与塔顶液冷却器7之间安装第五调节阀57；控制单元根据第二液位传感器56采集的液位信息控制第五调节阀57的开度。当第二液位传感器56采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第五调节阀57的开度；当第二液位传感器56采集的数据低于设定值时，由控制系统计算并发出指令，减小第五调节阀57的开度，保障塔顶液分离器5的液位维持在设定水平。
在此基础上，有机溶媒精馏回收装置还包括塔釜液冷却器8，精馏塔1的废液出口与塔釜液冷却器8相连，塔顶液冷却器7的物料出口经塔釜液冷却器8与精馏塔1相连通。从精馏塔1内流出的废液经由塔釜液冷却器8冷却降温后排出，其冷却过程中释放的热量用于加热从塔顶液冷却器7排出的物料。需要说明的是，沿物料的传送方向，塔顶液冷却器7既可以设置在塔釜液冷却器8的前方，也可以设置在塔釜液冷却器8的后方。物料经过塔釜液冷却器8和塔顶液冷却器7进行两次预热，充分提高精馏回收过程热量的利用率，减少能源消耗。
其中，塔釜液冷却器8采用板式换热，与介质接触的板片采用304不锈钢材质，其他采用碳钢材质。塔釜液冷却器8采用物料作为冷源介质，回收塔釜液的显热，实现节能。
塔釜液冷却器8的物料输出口与精馏塔1之间的连接管道上设有第六调节阀15，精馏塔1上安装用于测量塔釜液液位的第五液位传感器13；控制单元根据第五液位传感器13采集的塔釜液液位信息控制第六调节阀15的开度。当第五液位传感器13采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第六调节阀15的开度；当第五液位传感器13采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第六调节阀15的开度，以保障精馏塔1的塔釜液液位维持在设定水平。
精馏塔1上安装用于测量塔釜液密度的密度传感器14；精馏塔1与塔釜液冷却器8之间的连接管道上安装第七调节阀16及塔釜液采出泵81；控制单元根据密度传感器14采集的塔釜液密度信息控制第七调节阀16的开度；塔釜液采出泵81用于将精馏塔1内的液体从中泵出。当密度传感器14采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第七调节阀16的开度；当密度传感器14采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第七调节阀16的开度，以保障精馏塔1的塔釜液密度维持在设定水平。
除此之外，本发明实施例中的精馏回收机装置还包括工质冷凝罐9与工质分离器10，工质冷凝器3的工质出口与工质冷凝罐9的进口相连，工质冷凝罐9的出口经工质分离器10与工质蒸发器2相连。冷媒介质经工质蒸发器2吸热相变产生二次蒸汽，再进入工质分离器10完成汽液分离，分离出的液体返回工质蒸发器2进行再次换热，分离出的纯净二次蒸汽汽相经蒸汽能回收机组4压缩提高温度和压力进入工质冷凝器3进行热交换发生冷凝后进入工质冷凝罐9，最终被输送返回工质分离器10，从而完成冷媒介质的一个循环。
其中，工质蒸发器2采用升膜循环式蒸发器，工质分离器10的冷媒介质即循环液进入工质蒸发器2，经换热在工质蒸发器2管内形成汽液两相流，蒸汽分布在管的中心，向上运动，液相流在管内壁形成液膜，在向上运动的蒸汽拉动下，跟随向上运动，汽液两相流进入工质分离器10实现汽液分离，工质分离器10的汽相排出进入下一级，分离的液相返回工质蒸发器2，参与下一个换热循环。工质蒸发器2的换热管内蒸汽流速优选范围10m/s-30m/s；换热管采用喷涂镀层处理，形成表面多孔结构，其中多孔层厚度0.1mm-0.3mm，孔隙率为30％-70％，当量孔径30μm-90μm。
在工质冷凝罐9与工质分离器10之间的连接管道上安装工质冷凝泵91，该工质冷凝泵91用于将工质冷凝罐9内的冷凝水泵出。工质冷凝罐9的循环工质补充口连接有管道，在该管道上安装第八调节阀92；工质冷凝罐9上安装第三液位传感器93；控制单元根据第三液位传感器93采集的液位信息控制第八调节阀92的开度。具体地，当第三液位传感器93采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第八调节阀92的开度；当第三液位传感器93采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第八调节阀92的开度，保障工质冷凝罐9的液位维持在设定水平。
工质分离器10上设有第四液位传感器101，工质分离器10与工质冷凝罐9之间的连接管道上安装第九调节阀102；控制单元根据第四液位传感器101采集的液位信息控制第九调节阀102的开度。具体地，当第四液位传感器101采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第九调节阀102的开度；当第四液位传感器101采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第九调节阀102的开度，保障工质分离器10的液位维持在设定水平。
除此之外，本发明实施例中的有机溶媒精馏回收装置还包括真空冷凝器20、工质真空机组30及真空罐40，工质冷凝器3的出料口与真空冷凝器20的进料口相连，真空冷凝器20的出料口与真空罐40的进料口连通。工质真空机组30与真空罐40的不凝气体出口相连通，真空罐40的出液口经排液泵401与工质冷凝罐9相连通；真空罐40的出气口与真空冷凝器20的进料口相连。经由真空冷凝器20冷凝后形成的汽液两相流进入真空罐40进行分离，分离出的液体经排液泵401输送至工质冷凝罐9，分离出的二次蒸汽经真空冷凝器20再次冷凝后返回真空罐40，分离的不凝气体从工质真空机组30排出。
其中，真空冷凝器20优选盘管式换热，可采用内外双盘管型式，盘管直径19mm-38mm，盘管螺距优选1.25d以上。除此之外，真空冷凝器20还可采用板式或者管壳式。真空罐40为旋风分离型式，切向进料，依靠重力实现汽液分离，汽相空间的高度不低于0.5m；真空罐40的高度与直径比在1.5-3之间，真空罐40的汽相空间处可安装除沫丝网，去除泡沫和小液滴，丝网优选用SP标准型或者HP高穿型式，丝网圆丝直径应为0.08mm-0.3mm，丝网过滤精度为3μm-5μm。
真空冷凝器20采用冷却水与循环工质进行热交换。在真空冷凝器20的冷却水进水口连接的管道上安装第十调节阀201，在真空罐40上安装真空罐温度传感器402，控制单元根据真空罐温度传感器402采集的温度信息控制第十调节阀201的开度。具体地，当真空罐温度传感器402采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第十调节阀201的开度；当真空罐温度传感器402采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第十调节阀201的开度，保障真空罐40的温度维持在设定水平。
真空罐40与工质冷凝罐9之间的连接管道上安装第十一调节阀403，在真空罐40上安装真空罐液位传感器404，控制单元根据真空罐液位传感器404采集的液位信息控制第十一调节阀403的开度。具体地，当真空罐液位传感器404采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第十一调节阀403的开度；当真空罐液位传感器404采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第十一调节阀403的开度，保障真空罐40的液位维持在设定水平。
另外，工质冷凝器3的出气口与工质分离器10相连通，以便向工质分离器10内供气，避免工质分离器10内的气压偏离设定值。具体地，在工质冷凝器3与工质分离器10之间的连接管道上安装第十二调节阀103，在工质分离器10上安装有工质分离器压力传感器104，控制单元根据工质分离器压力传感器104采集的压力信息控制第十二调节阀103的开度。具体地，当工质分离器压力传感器104采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第十二调节阀103的开度；当工质分离器压力传感器104采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第十二调节阀103的开度，保障工质分离器10的压力维持在设定水平。
具体地，如图3所示，工质真空机组30包括真空机水箱301、稳压罐302及真空泵303，真空罐40的不凝气体出口与稳压罐302相连，稳压罐302的出口及真空机水箱301的第一出水口均与真空泵303的入口相连通，真空泵303的出口与真空机水箱301相连通，真空机水箱301设有补水口，真空泵303的入口旁设有补气口。工质冷凝器3排出的不凝气体经真空冷凝器20去除夹带的蒸汽，进入稳压罐302，经汽液分离后进入真空泵303并与真空泵303的工作液混合后排入真空机水箱301，工作液返回真空机水箱301，完成工作液的循环。
其中，真空机水箱301内部设置盘管结构，当真空机水箱301的筒体直径小于300mm时，采用单圈盘管型式；当真空机水箱301的筒体直径大于300mm且小于600mm时，采用内外双圈盘管型式；当真空机水箱301的筒体直径大于600mm时，采用三圈盘管型式。优选地，真空机水箱301的盘管直径优选19mm-38mm，盘管螺距优选1.25d以上。优选地，真空机水箱301选用蒸发冷凝液作为工作液，工作液温度应不大于40℃，工作液的总硬度应小于20ppm。真空泵303为水环型式，真空泵303的入口设置补气口，该补气口相连的管道上安装真空补气调节阀304，由真空补气调节阀304调节补气量，防止真空泵303工作过程气量不足。在稳压罐302上安装有稳压罐压力传感器305，控制单元根据稳压罐压力传感器305采集的温度信息控制真空补气调节阀304的开度。具体地，当稳压罐压力传感器305采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小真空补气调节阀304的开度；当稳压罐压力传感器305采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大真空补气调节阀304的开度，保障稳压罐302的真空度维持在设定水平。
真空机水箱301的底部安装有下限液位传感器306，真空机水箱301上的进水口安装有进水管，在进水管上安装第一补水调节阀307，控制单元根据下限液位传感器306采集的液位信息控制第一补水调节阀307的开度。当下限液位传感器306采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第一补水调节阀307的开度；当下限液位传感器306采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第一补水调节阀307的开度，保障真空机水箱301的液位维持在设定水平。
真空机水箱301的出水口安装有出水管，出水管上安装第一排水调节阀308，在真空机水箱301上安装上限液位传感器309，控制单元根据上限液位传感器309采集的液位信息控制第一排水调节阀308的开度，以便排出及时排出多余的液体，保证真空机水箱301内的液位保持在设定水平。具体地，当上限液位传感器309采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第一排水调节阀308的开度；当上限液位传感器309采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第一排水调节阀308的开度，保障真空机水箱301的液位维持在设定水平。
其中，真空机水箱301采用冷却水进行循环，在真空机水箱301冷却水的进入管上安装进水调节阀310，真空机水箱301上安装真空机水箱温度传感器311，控制单元根据真空机水箱温度传感器311采集的温度信息控制进水调节阀310的开度。具体地，当真空机水箱温度传感器311采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大进水调节阀310的开度；当真空机水箱温度传感器311采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小进水调节阀310的开度，保障真空机水箱301的温度维持在设定水平。
具体地，如图4所示，蒸汽能回收机组4包括压缩机411、气液分离器412及油冷器413，工质蒸发器2的工质出口与压缩机411的进气口相连通，压缩机411的工质出口经气液分离器412与工质蒸发器2相连通，气液分离器412的出液口与压缩机411的进水口相连，压缩机411与油冷器413首尾相连形成油路循环。其中，当压缩机411的蒸汽流量小于100m3/min时，采用单螺杆型压缩机；当蒸汽流量介于50m3/min～500m3/min之间时，采用罗茨型式压缩机，当蒸汽流量高于在200m3/min时，采用离心式压缩机。
进一步地，蒸汽能回收机组4还包括蒸汽过滤器414，蒸汽过滤器414的进气口与工质蒸发器2的出口相连，蒸汽过滤器414的出气口与压缩机411的进气口相连。工质蒸发器2形成的二次蒸汽经蒸汽过滤器414过滤后进入压缩机411，延长压缩机411的寿命。
在气液分离器412与压缩机411之间还设置有压缩机水箱415、供水泵416及供水过滤器417，气液分离器412的出液口与压缩机水箱415相连，供水泵416用于将压缩机水箱415内的水泵入压缩机411，为了避免水中的杂质影响压缩机411的使用寿命，在压缩机水箱415与压缩机411之间还安装供水过滤器417，在进入压缩机411之前对水进行过滤。其中，供水过滤器417选用Y型过滤器，型号规格比所对应的管道大一到两个规格。优选的，过滤精度为80目，为防止压缩机水箱415的高温冷凝水经供水泵416后发生汽化现象，供水泵416的扬程应在30m以上。压缩机水箱415的供水温度不低于压缩机411的入口蒸汽温度。
在压缩机压缩机水箱415上安装有第六液位传感器418，与压缩机水箱415连通的补水管道上安装有第二补水调节阀419，控制单元根据第六液位传感器418控制第二补水调节阀419的开度。具体地，当第六液位传感器418采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大第二补水调节阀419的开度；当第六液位传感器418采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小第二补水调节阀419的开度，保障压缩机水箱415的液位维持在设定水平。
另外，油冷器413采用冷却水作为冷却介质，在油冷器413的进水管上安装有冷却水调节阀420，在油冷器413上安装有第二温度传感器421，控制单元根据第二温度传感器421采集的温度控制冷却水调节阀420的开度。具体地，当第二温度传感器421采集的数据高于设定值时，由控制单元计算并发出指令，增大冷却水调节阀420的开度；当第二温度传感器421采集的数据低于设定值时，由控制单元计算并发出指令，减小冷却水调节阀420的开度，保障油冷器413的温度维持在设定水平。
在油冷器413与压缩机411之间还安装有供油泵422与供油过滤器423，供油泵422用于对油冷器413排出的油液增压，供油过滤器423滤除油中的杂质，避免压缩机411受损。优选地，供油过滤器423为Y型过滤器，型号规格比所对应的管道大一到两个规格，过滤精度为80目，供油泵422的出口压力优选4bar-10bar。油冷器413中选用32号汽轮机油作为压缩机411的工作液，实现对压缩机411关键部件的冷却和润滑，油冷器413中的油温应不高于60℃。压缩机411的油路循环流程为，油冷器413中的油经供油泵422增压输送至供油过滤器423，经供油过滤器423过滤后再输送至压缩机411的油路进口进行润滑和冷却，最后从压缩机411的油路出口排出，最终回流至油冷器413中。
本发明实施例中提及的冷却水，进水温度应小于30℃，冷却水进水压力2bar-4bar，冷却水回水温度应小于36℃，冷却水的硬度为20ppm及以下，冷却水的氯离子含量在10ppm及以下。其中接入尾气冷凝器6的冷却水冷凝塔顶液尾气夹带的蒸汽，吸热升温后的冷却水经尾气冷凝器6的冷却水出口排出。接入真空冷凝器20的冷却水将不凝性气体中夹带的蒸汽冷凝，升温后的冷却水经真空冷凝器20的冷却水出口排出。
在本发明实施例有机溶媒精馏回收装置中，各温度传感器采用温度采集与信号变送一体化的模块，温度探头优选PT100热电阻，优选0-200℃的量程范围，温度变送器器优选4-20mA输出信号，温度探头材料优选304不锈钢，优选的该传感器具有防爆功能。其中，各压力传感器采用压力采集与信号变送一体化的模块，压力探头选用带隔离膜片的OEM压力传感器，4mA-20mA的输出信号，优选0-400kPA的量程范围，传感器隔离膜片材质选优采用304不锈钢，另外还具有防爆功能。各液位传感器采用液位采集与信号变送一体化的模块，优选磁翻板型式液位传感器，4mA-20mA的输出信号，采用304不锈钢材质，具有防爆功能。密度传感器14采用密度采集与信号变送一体化的模块，采用音叉式密度传感器，优选4-20mA的输出信号，优选0.5-2.0的量程范围，材质选优采用304不锈钢，传感器优选防爆功能。
上述提及的各调节阀，当管道直径小于38mm时，选用电动调节阀，电源信号优选220V。当管道直径大于38mm时，选用气动调节阀，气源压力优选4-7bar；阀体类型优选单座调节阀，阀芯阀座材质优选SS30408，输入输出信号优选4选用-20mA。
另外，提及的控制单元可以为一个也可以为多个，当为一个时可实现集中控制的方式，当有多个时，每一个控制单元控制一个或多个调节阀，各控制单元之间可以相互通讯。优选地，采用一个控制单元，运用PID控制技术及PLC控制方法，对该装置运行中各个部分的工艺参数进行实时监测和智能控制，使得该装置的控制更加灵活，使得各部分之间的工作过程彼此协同配合，提高了装置的可靠性。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种有机溶媒精馏回收装置，包括精馏塔，其特征在于，还包括工质蒸发器、工质冷凝器与蒸汽能回收机组，所述精馏塔的蒸汽出口经所述工质蒸发器与所述精馏塔的塔顶液进口相连通，所述精馏塔的液体出口经所述工质冷凝器与所述精馏塔的气体进口相连通，所述工质蒸发器的工质出口经所述蒸汽能回收机组与所述工质冷凝器的工质入口相连通，所述工质冷凝器的工质出口与所述工质蒸发器的工质入口相连通；
所述工质冷凝器和所述工质蒸发器的冷媒介质为水，所述蒸汽能回收机组包括压缩机、气液分离器及油冷器，所述工质蒸发器的工质出口与所述压缩机的进气口相连通，所述压缩机的工质出口经所述气液分离器与所述工质蒸发器相连通，所述气液分离器的出液口与所述压缩机的进水口相连，所述压缩机与所述气液分离器首尾相连形成水路循环，所述压缩机与所述油冷器首尾相连形成油路循环。
2.根据权利要求1所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，还包括塔顶液分离器与尾气冷凝器，所述工质蒸发器的出料口与所述塔顶液分离器相连，所述塔顶液分离器的出气口经所述尾气冷凝器与所述塔顶液分离器的进口相连通，所述塔顶液分离器的第一出液口与所述精馏塔相连通。
3.根据权利要求2所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，还包括塔顶液冷却器，所述塔顶液分离器的第二出液口与所述塔顶液冷却器相连，所述精馏塔的进料口与所述塔顶液冷却器相连。
4.根据权利要求3所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，还包括塔釜液冷却器，所述精馏塔的废液出口与所述塔釜液冷却器相连，所述塔顶液冷却器的物料出口经所述塔釜液冷却器与所述精馏塔相连通。
5.根据权利要求1所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，还包括工质冷凝罐与工质分离器，所述工质冷凝器的工质出口与所述工质冷凝罐的进口相连，所述工质冷凝罐的出口与所述工质分离器相连；所述工质分离器的进汽口与所述工质蒸发器相连，所述工质分离器的出汽口经所述蒸汽能回收机组与所述工质冷凝器相连，所述工质分离器的出液口与所述工质蒸发器相连。
6.根据权利要求5所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，还包括真空冷凝器及工质真空机组，所述工质冷凝器的出料口与所述真空冷凝器的进料口相连，所述真空冷凝器的不凝气体出口与所述工质真空机组相连通，所述真空冷凝器的出液口与所述工质冷凝罐相连通。
7.根据权利要求6所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，还包括与所述真空冷凝器相连的真空罐，所述真空罐的出液口与所述工质冷凝罐相连，所述真空罐的出气口经所述真空冷凝器与所述真空罐的进口相连。
8.根据权利要求7所述的有机溶媒精馏回收装置，其特征在于，所述工质真空机组包括真空机水箱、稳压罐及真空泵，所述真空罐的不凝气体出口与所述稳压罐相连，所述稳压罐的出口及所述真空机水箱的第一出水口均与所述真空泵的入口相连通，所述真空泵的出口与所述真空机水箱相连通，所述真空机水箱设有补水口，所述真空泵的入口旁设有补气口。
9.根据权利要求1所述的精馏回收装置，其特征在于，所述蒸汽能回收机组还包括蒸汽过滤器，所述蒸汽过滤器安装在所述蒸发器与所述压缩机之间。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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