CN116336853A - 一种蒸氨废水余热再利用系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及能源再利用技术领域，具体公开了一种蒸氨废水余热再利用系统及方法。该蒸氨废水余热再利用系统包括蒸氨塔、换热器、饱和器和预热器；换热器包括冷流体通道和热流体通道，冷流体通道和热流体通道均与蒸氨塔连通，且低温氨水能够经由冷流体通道进入蒸氨塔，高温废水能够由蒸氨塔进入热流体通道；预热器包括气体通道和加热通道，气体通道与饱和器相连通，加热通道与热流体通道相连通，且煤气能够经由气体通道进入饱和器，高温废水能够经由热流体通道进入加热通道；同时，饱和器连通于蒸氨塔。本发明分别通过换热器和预热器对高温废水进行换热，能够实现热量的回收利用，并避免了煤气使用其它的加热方式所造成的能源浪费，进而降低成本。

Description

一种蒸氨废水余热再利用系统及方法

技术领域

本发明涉及能源再利用技术领域，尤其涉及一种蒸氨废水余热再利用系统及方法。

背景技术

蒸氨生产工序是焦化处理炼焦产生的剩余氨水的方法，利用蒸馏原理使汽液分离，使得氨水中的氨以氨蒸汽的形态蒸馏出来。通过蒸氨生产工序使得废水含氨量小于150mg/L后，这样再将废水送到酚氰污水处理站去处理，以此达到环保排放的要求。

现有技术中，蒸氨后的废水具有较高的温度，在废水送到酚氰污水处理站的过程中，需要使用到循环水冷却器以对废水进行冷却，而废水中的大量热量被循环水带走，造成了热量的浪费，同时使得循环水冷却器处于较高的负荷，增加了能耗，进而造成了成本的提高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种蒸氨废水余热再利用系统及方法，以解决现有技术中废水中的大量热量被循环水带走，造成了热量的浪费，同时使得循环水冷却器处于较高的负荷，增加了能耗，进而造成了成本的提高的问题。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种蒸氨废水余热再利用系统，该蒸氨废水余热再利用系统包括：

蒸氨塔，上述蒸氨塔用于将氨水分离为高温废水和氨蒸汽；

换热器，上述换热器包括冷流体通道和热流体通道，上述冷流体通道和上述热流体通道均与上述蒸氨塔连通；低温氨水能够经由上述冷流体通道进入上述蒸氨塔，上述高温废水能够由上述蒸氨塔进入上述热流体通道，以使上述高温废水能够对上述低温氨水加热；

饱和器，上述饱和器连通于上述蒸氨塔，用于回收上述蒸氨塔排出的上述氨蒸汽；

预热器，上述预热器包括气体通道和加热通道，上述气体通道与上述饱和器相连通，上述加热通道与上述热流体通道相连通；煤气能够经由上述气体通道进入上述饱和器，上述高温废水能够经由上述热流体通道进入上述加热通道，以使上述高温废水能够对上述煤气加热。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述蒸氨废水余热再利用系统还包括循环水冷却器，上述循环水冷却器连通于上述加热通道，以使上述高温废水能够由上述加热通道进入上述循环水冷却器内。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述蒸氨废水余热再利用系统还包括旁通通道，上述加热通道的入口端和出口端通过上述旁通通道相连通，且上述旁通通道设置有旁通阀。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述蒸氨废水余热再利用系统还包括过滤器，上述过滤器设于上述蒸氨塔与上述热流体通道之间。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述蒸氨废水余热再利用系统还包括水泵，上述水泵设于上述蒸氨塔与上述过滤器之间。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述蒸氨废水余热再利用系统还包括调节阀，上述调节阀设于上述水泵与上述过滤器之间。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述过滤器设置有反冲洗入口和排污口，脱硫热水能够经由上述反冲洗入口进入上述过滤器，再由上述排污口排出。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述排污口连通有地下槽，且上述排污口与上述地下槽之间设置有排污阀。

作为上述蒸氨废水余热再利用系统的一种可选方案，上述过滤器为金属粉末烧结过滤器。

另一方面，本发明提供一种蒸氨废水余热再利用方法，利用如上述的蒸氨废水余热再利用系统完成，上述蒸氨废水余热再利用方法包括如下步骤：

将待处理的上述低温氨水通过换热器进行加热，然后通入上述蒸氨塔，以在蒸氨塔内进一步升温，以使上述氨水分离为上述高温废水和上述氨蒸汽；

将上述蒸氨塔排出的上述高温废水通入上述换热器内，通过上述高温废水与上述低温氨水进行换热，以使上述高温废水第一次降温；

将上述换热器排出的上述高温废水通入上述预热器内，通过上述高温废水与上述煤气进行换热，以使上述高温废水第二次降温；

将上述蒸氨塔排出的上述氨蒸汽以及上述预热器排出的上述煤气通入上述饱和器内，以使上述饱和器能够回收上述氨蒸汽。

本发明的有益效果为：

该蒸氨废水余热再利用系统包括蒸氨塔、换热器、饱和器和预热器。其中，蒸氨塔用于将氨水分离为高温废水和氨蒸汽，而饱和器连通于蒸氨塔，用于回收蒸氨塔排出的氨蒸汽，从而实现了氨水中氨的回收。换热器包括冷流体通道和热流体通道，冷流体通道和热流体通道均与蒸氨塔连通，低温氨水能够经由冷流体通道进入蒸氨塔，高温废水能够由蒸氨塔进入热流体通道，以使高温废水能够对低温氨水加热，使得低温氨水在进入蒸氨塔前就进行升温，并同时降低高温废水的温度，以此实现热量的第一次回收利用。同时，预热器包括气体通道和加热通道，气体通道与饱和器相连通，加热通道与热流体通道相连通，煤气能够经由气体通道进入饱和器，高温废水能够经由热流体通道进入加热通道，以使高温废水能够对煤气加热，使得煤气在进入饱和器前进行升温，以此避免煤气使用其它的加热方式所造成的能源浪费，并同时降低高温废水的温度，以此实现热量的第二次回收利用，进而降低成本。

本发明的蒸氨废水余热再利用方法利用如上述的蒸氨废水余热再利用系统完成，该方法在实施上简单方便，通过增添高温废水加热预热器中煤气的加热方式，使得高温废水中的热量能够得到有效利用，避免了加热煤气时的额外资源浪费，进而降低了氨水分离所使用的成本。

附图说明

图1为本发明实施例一所提供的蒸氨废水余热再利用系统的结构示意图；

图2为本发明实施例一所提供的过滤器的结构示意图；

图3为本发明实施例二所提供的蒸氨废水余热再利用方法的流程示意图。

图中：

1、蒸氨塔；2、换热器；3、饱和器；4、预热器；41、旁通通道；411、旁通阀；5、循环水冷却器；6、过滤器；61、调节阀；62、反冲洗入口；63、排污口；64、排污阀；7、水泵；8、地下槽；9、自吸泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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做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，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置，而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

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。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

实施例一

本实施例提供一种蒸氨废水余热再利用系统，用于对氨回收过程中的热量进行高效回收利用。

如图1和图2所示，该蒸氨废水余热再利用系统包括蒸氨塔1、换热器2、饱和器3和预热器4。其中，蒸氨塔1用于将氨水分离为高温废水和氨蒸汽，而饱和器3连通于蒸氨塔1，用于回收蒸氨塔1排出的氨蒸汽，从而实现了氨水中氨的回收。换热器2包括冷流体通道和热流体通道，冷流体通道和热流体通道均与蒸氨塔1连通，低温氨水能够经由冷流体通道进入蒸氨塔1，高温废水能够由蒸氨塔1进入热流体通道，以使高温废水能够对低温氨水加热，使得低温氨水在进入蒸氨塔1前就进行升温，并同时降低高温废水的温度，以此实现热量的第一次回收利用。

同时，预热器4包括气体通道和加热通道，气体通道与饱和器3相连通，加热通道与热流体通道相连通，煤气能够经由气体通道进入饱和器3，高温废水能够经由热流体通道进入加热通道，以使高温废水能够对煤气加热，使得煤气在进入饱和器3前进行升温，以此避免煤气使用其它的加热方式所造成的能源浪费，并同时降低高温废水的温度，以此实现热量的第二次回收利用，进而降低成本。

进一步地，蒸氨废水余热再利用系统还包括循环水冷却器5，循环水冷却器5连通于加热通道，以使高温废水能够由加热通道进入循环水冷却器5内，使高温废水进一步地降低温度，使得废水最终能够满足酚氰污水处理站的处理需求，其中，高温废水在通过循环水冷却器5时，由于高温废水提前通过两次热量回收处理，从而使循环水冷却器5能耗降低，进而满足降低成本的需求。同时，蒸氨废水余热再利用系统还包括旁通通道41，加热通道的入口端和出口端通过旁通通道41相连通，且旁通通道41设置有旁通阀411，从而通过对旁通阀411进行调节，能够控制进入预热器4内的高温废水量，进而控制煤气的加热温度，使得进入饱和器3内的煤气能够满足工况需求。

进一步地，蒸氨废水余热再利用系统还包括过滤器6，过滤器6设于蒸氨塔1与热流体通道之间，以对高温废水进行过滤，去除高温废水中的悬浮物，以此避免换热器2发生堵塞而导致换热效率下降的缺陷。其中，蒸氨废水余热再利用系统还包括水泵7，水泵7设于蒸氨塔1与过滤器6之间，通过水泵7能够对蒸氨塔1排出的高温废水进行加压输送，使得高温废水能够实现流动。可选地，蒸氨废水余热再利用系统还包括调节阀61，调节阀61设于水泵7与过滤器6之间，从而通过调节阀61的设置，能够调整进入过滤器6中的高温废水量，以此避免高温废水流速过快而造成过滤器6的过滤效果降低。

进一步地，过滤器6设置有反冲洗入口62和排污口63，脱硫热水能够经由反冲洗入口62进入过滤器6，再由排污口63排出，以此方便对过滤器6的内部进行清洁。同时，排污口63连通有地下槽8，且排污口63与地下槽8之间设置有排污阀64，从而通过控制排污阀64的开闭，能够控制过滤器6的使用状态，在排污阀64关闭时，使得高温废水能够正常在过滤器6内过滤，在排污阀64打开时，使得脱硫热水清洗过滤器6后能够通过排污口63排出。具体地，在清洁过滤器6前，先关闭调节阀61以阻断高温废水流入过滤器6内，再打开排污阀64，使得脱硫热水清洁过滤器6后能够流入地下槽8内，再由自吸泵9送到刮渣槽。可选地，过滤器6为金属粉末烧结过滤器，金属粉末烧结过滤器的过滤精度高、抗腐蚀性能强，且不易损坏，能够有效过滤高温废水中的悬浮物，并方便进行反冲洗清洁。

实施例二

本实施例提供一种蒸氨废水余热再利用方法，蒸氨废水余热再利用方法利用如实施例一中的蒸氨废水余热再利用系统完成，如图3所示，蒸氨废水余热再利用方法包括如下步骤：

将待处理的低温氨水通过换热器2进行加热，然后通入蒸氨塔1，以在蒸氨塔1内进一步升温，以使氨水分离为高温废水和氨蒸汽；

将蒸氨塔1排出的高温废水通入换热器2内，通过高温废水与低温氨水进行换热，以使高温废水第一次降温；

将换热器2排出的高温废水通入预热器4内，通过高温废水与煤气进行换热，以使高温废水第二次降温；

将蒸氨塔1排出的氨蒸汽以及预热器4排出的煤气通入饱和器3内，以使饱和器3能够回收氨蒸汽。

本实施例提供的蒸氨废水余热再利用方法在实施上简单方便，通过增添高温废水加热预热器4中煤气的加热方式，使得高温废水中的热量能够得到有效利用，避免了加热煤气时的额外资源浪费，进而降低了氨水分离所使用的成本。其中，蒸氨塔1排出的高温废水温度为103℃～105℃，高温废水与低温氨水换热后的温度为80℃～85℃，该温度较高，因此通过预热器4进行第二次的热量回收利用后，能够有效降低热量的浪费，并节约能源。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，包括：

蒸氨塔(1)，所述蒸氨塔(1)用于将氨水分离为高温废水和氨蒸汽；

换热器(2)，所述换热器(2)包括冷流体通道和热流体通道，所述冷流体通道和所述热流体通道均与所述蒸氨塔(1)连通；低温氨水能够经由所述冷流体通道进入所述蒸氨塔(1)，所述高温废水能够由所述蒸氨塔(1)进入所述热流体通道，以使所述高温废水能够对所述低温氨水加热；

饱和器(3)，所述饱和器(3)连通于所述蒸氨塔(1)，用于回收所述蒸氨塔(1)排出的所述氨蒸汽；

预热器(4)，所述预热器(4)包括气体通道和加热通道，所述气体通道与所述饱和器(3)相连通，所述加热通道与所述热流体通道相连通；煤气能够经由所述气体通道进入所述饱和器(3)，所述高温废水能够经由所述热流体通道进入所述加热通道，以使所述高温废水能够对所述煤气加热。

2.根据权利要求1所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述蒸氨废水余热再利用系统还包括循环水冷却器(5)，所述循环水冷却器(5)连通于所述加热通道，以使所述高温废水能够由所述加热通道进入所述循环水冷却器(5)内。

3.根据权利要求2所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述蒸氨废水余热再利用系统还包括旁通通道(41)，所述加热通道的入口端和出口端通过所述旁通通道(41)相连通，且所述旁通通道(41)设置有旁通阀(411)。

4.根据权利要求1所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述蒸氨废水余热再利用系统还包括过滤器(6)，所述过滤器(6)设于所述蒸氨塔(1)与所述热流体通道之间。

5.根据权利要求4所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述蒸氨废水余热再利用系统还包括水泵(7)，所述水泵(7)设于所述蒸氨塔(1)与所述过滤器(6)之间。

6.根据权利要求5所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述蒸氨废水余热再利用系统还包括调节阀(61)，所述调节阀(61)设于所述水泵(7)与所述过滤器(6)之间。

7.根据权利要求4所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述过滤器(6)设置有反冲洗入口(62)和排污口(63)，脱硫热水能够经由所述反冲洗入口(62)进入所述过滤器(6)，再由所述排污口(63)排出。

8.根据权利要求7所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述排污口(63)连通有地下槽(8)，且所述排污口(63)与所述地下槽(8)之间设置有排污阀(64)。

9.根据权利要求4所述的蒸氨废水余热再利用系统，其特征在于，所述过滤器(6)为金属粉末烧结过滤器。

10.一种蒸氨废水余热再利用方法，其特征在于，所述蒸氨废水余热再利用方法利用如权利要求1～9任一项所述的蒸氨废水余热再利用系统完成，所述蒸氨废水余热再利用方法包括如下步骤：

将待处理的所述低温氨水通过换热器(2)进行加热，然后通入所述蒸氨塔(1)，以在蒸氨塔(1)内进一步升温，以使所述氨水分离为所述高温废水和所述氨蒸汽；

将所述蒸氨塔(1)排出的所述高温废水通入所述换热器(2)内，通过所述高温废水与所述低温氨水进行换热，以使所述高温废水第一次降温；

将所述换热器(2)排出的所述高温废水通入所述预热器(4)内，通过所述高温废水与所述煤气进行换热，以使所述高温废水第二次降温；

将所述蒸氨塔(1)排出的所述氨蒸汽以及所述预热器(4)排出的所述煤气通入所述饱和器(3)内，以使所述饱和器(3)能够回收所述氨蒸汽。

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