CN202105448U - 污浊有机物料多级换热蒸馏装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及污浊有机物料的蒸馏提纯领域，特别是一种污浊有机物料多级换热蒸馏装置。它包括原料仓储罐，原料预热罐，原料蒸发罐，与原料仓储罐连接的收集装置，与原料蒸发罐连接的制热装置，与制热装置连通的脱硫除尘装置，所述原料蒸发罐的排放口通过蒸发排放管线与收集装置连接；原料仓储罐内的原料通过其排料口经预热原料输送管线及二级冷凝换热器与原料预热罐连通。本实用新型与现有技术相比，原料通过采集二级冷凝换热器内的热量，不但能够使原料实现预热，还能够使受热蒸发介质实现冷却，由此不但节省了原料的预热能源，还节省了受热蒸发介质的冷却资源，也提高了装置的加工效率。

Description

污浊有机物料多级换热蒸馏装置

技术领域

本实用新型涉及污浊有机物料的蒸馏提纯领域，特别是一种污浊有机物料多级换热蒸馏装置。

背景技术

污浊有机物料的定义依据是：含有其它杂质、在受热蒸馏过程中容易结焦的有机物。

污浊有机物料其中包括：含有其它杂质的油或含有油的杂质，如废机油、废溶剂等。

下面以上述废机油为例，进行蒸馏提纯处理。

传统废机油蒸馏一般采用以下二种方法：

一、管式炉加热法：将废机油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，直到获得使其内油份蒸发的温度后，使其内油份气化蒸发。

二、窑式加热法：将蒸发器置于下部燃煤的窑体内，将废机油装入蒸发器内，通过下部燃煤放热获取蒸发热量，直到获得使其内油份蒸发的温度后，使其内油份气化蒸发。

上述方法存在的缺陷是：

一、管式炉加热法：该方法受热直接，能耗较低，但是因废机油内含有大量杂质，当废机油不断受热后非常容易将其内杂质结焦在炉管内，使其炉管流通面积不断下降直至堵塞。

二、窑式加热法：该方法受热直接，可以方便地清除残余在蒸发器内部的结焦物，但是因窑体加热的受热结构比较简单、蒸发器换热面积较小，由此该方法的能耗较高、加工效率较低。

发明内容

本实用新型的目的在于克服背景技术之不足，而提供一种能够采集余热为原料进行预热的污浊有机物料多级换热蒸馏装置。

本实用新型解决其技术问题采用如下技术方案：

一种污浊有机物多级换热蒸馏装置，包括原料仓储罐，原料预热罐，原料蒸发罐，与原料仓储罐连接的收集装置，与原料蒸发罐连接的制热装置，与制热装置连通的脱硫除尘装置，所述原料蒸发罐的排放口通过蒸发排放管线与收集装置连接；所述原料仓储罐内的原料通过其排料口经预热原料输送管线及二级冷凝换热器与原料预热罐连通。

采用上述技术方案的本实用新型与现有技术相比，原料通过采集二级冷凝换热器内的热量，不但能够使原料实现预热，还能够使受热蒸发介质实现冷却，由此不但节省了原料的预热能源，还节省了受热蒸发介质的冷却资源，也提高了装置的加工效率。

作为本实用新型的一种优选方案，所述原料预热罐其排料口通过再热原料输送管线经一级冷凝换热器与蒸发罐入料口连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述制热装置是热载体锅炉，该热载体锅炉的腔体内设置有主热受热盘管，该热载体锅炉壳体上端设有与脱硫除尘装置连通的烟气通道。

作为本实用新型的一种优选方案，所述原料蒸发罐其腔体下部设置有蒸发放热盘管，该蒸发放热盘管通过超高温热载体循环管线与所述主热受热盘管双向连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述原料预热罐其腔体下部设有预热放热盘管。

作为本实用新型的一种优选方案，所述超高温热载体循环管线上设有超高温热载体循环泵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述烟气通道上设有烟气换热器，该烟气换热器内设有余热受热盘管；所述余热受热盘管通过热载体循环管线与所述预热放热盘管连通。

作为本实用新型的一种优选方案，所述热载体循环管线上装有热载体循环泵。

作为本实用新型的一种优选方案，所述预热原料输送管线上设有预热原料输送动力装置。

作为本实用新型的一种优选方案，所述再热原料输送管线上设有再热原料输送动力装置。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图及实施例详述本实用新型：

一种污浊有机物料多级换热蒸馏装置，参见附图1；图中：热载体锅炉1，主热受热盘管2，超高温热载体循环泵3，超高温热载体循环管线4，蒸发放热盘管5，原料蒸发罐6，蒸发罐蒸发排放口7，蒸发罐人孔8，蒸发罐入料口9，一级冷凝换热器10，原料预热罐11，再热原料输送管线12，预热放热盘管13，预热罐蒸发排放口14，二级冷凝换热器15，预热罐入料口16，预热原料输送管线17，原料仓储罐18，蒸发排放管线19，液相组份收集罐入口20，液相组份收集罐出口21，原料仓储罐入料口22，液相组份收集罐23，原料仓储罐排料口24，预热原料输送动力装置25，引风机26，脱硫除尘器27，热载体循环管线28，热载体循环泵29，余热受热盘管30，烟气通道31，烟气换热器32，原料预热罐排料口33，再热原料输送动力装置34。

本实施例中，将原料蒸发罐6置于下部燃煤的窑体内，通过下部燃煤放热为原料蒸发罐6提供蒸发热量。

原料蒸发罐6的上部中央设置有蒸发罐蒸发排放口7，上部边侧分别设置有插入适当深度的蒸发罐入料口9和蒸发罐人孔8。原料预热罐11的上部中央设置有预热罐蒸发排放口14，上部边侧设置有插入适当深度的预热罐入料口16，下部设置有原料预热罐排料口33。原料仓储罐18上部和下部分别设置有原料仓储罐入料口22和原料仓储罐排料口24。液相组分收集装置是液相组份收集罐23，其上部设有液相组份收集罐出口21。

原料仓储罐18与液相组分收集罐23连接，原料蒸发罐6与制热装置连接，热载体锅炉1与脱硫除尘装置连通。原料蒸发罐6的蒸发罐蒸发排放口7通过蒸发排放管线19与液相组分收集罐23连接；液相组分收集罐23其上部分别设置有插入适当深度的液相组份收集罐入口20和液相组分收集罐出口21，用于油性废气的排出。原料仓储罐18内的原料通过其排料口24经预热原料输送管线17及二级冷凝换热器15的换热腔体与原料预热罐11连通。

本实施例中，制热装置是热载体锅炉1，热载体锅炉1的腔体内设置有主热受热盘管2，热载体锅炉1的壳体上端设有与脱硫除尘装置连通的烟气通道31。烟气通道31上设有烟气换热器32，烟气换热器32内设有余热受热盘管30；余热受热盘管30通过热载体循环管线28与预热放热盘管13双向连通。原料蒸发罐6其腔体下部设置有蒸发放热盘管5，蒸发放热盘管5通过超高温热载体循环管线4与主热受热盘管2双向连通。预热放热盘管13置于原料预热罐11其腔体的下部。超高温热载体循环管线4上设有超高温热载体循环泵3。热载体循环管线28上装有热载体循环泵29。预热原料输送管线17上设有预热原料输送动力装置25。原料预热罐11其排料口通过再热原料输送管线12经一级冷凝换热器10与原料蒸发罐6的蒸发罐入料口9连通。再热原料输送管线12上设有再热原料输送动力装置34。

预热原料输送动力装置25具有可以调节原料输送量的功能；预热原料输送动力装置25是可以调节原料流量的容积式输送泵。再热原料输送动力装置34具有可以调节原料输送量的功能；再热原料输送动力装置34是可以调节原料流量的容积式输送泵。

原料输送动力装置的定义：凡是能将原料按预期方向流动的装置及方法均在此定义的范围内。

烟气换热器32其结构首选由烟气流通腔体和内置的余热受热盘管30组成；在此只作为示例说明，在具体实施过程中也可由其它形式组成。

一级冷凝换热器10和二级冷凝换热器15其结构首选由换热芯管和换热夹层壳体组成；在此只作为示例说明，在具体实施过程中也可由其它形式组成。

由原料蒸发罐6至原料预热罐11之间的冷凝换热器，在此被定性为一级冷凝换热器10。由原料预热罐11至原料仓储罐18之间的冷凝换热器，在此被定性为二级冷凝换热器15。一级冷凝换热器10和二级冷凝换热器15不限于由一只组成，也可由多只组成。为了使蒸发排放介质实现更好地冷却效果，也可在二级冷凝换热器15至液相组份收集罐入口20之间再安装其它冷凝器。

工作原理：

将废机油由原料仓储罐入料口22注入原料仓储罐18内。

进入原料仓储罐18内的废机油由原料仓储罐排料口24，通过预热原料输送管线17经由预热原料输送动力装置25、二级冷凝换热器15的换热夹层，由预热罐入料口16进入原料预热罐11内。

进入原料预热罐11内的废机油由原料预热罐排料口33，通过再热原料输送管线12经由再热原料输送动力装置34、一级冷凝换热器10的换热夹层，由蒸发罐入料口9进入原料蒸发罐6内。

即将进入工作状态的原料蒸发罐6和原料预热罐11内的废机油蓄油量大约占罐体容量的0.5倍左右，如果蓄油量太多，则减少受热气化膨胀空间，容易将受热后的废机油液相气泡随高温油气经蒸发排放口同时排出，使通过蒸馏得到的油份品质大幅下降，如果蓄油量太少，可能降低换热面积，至使工作效率下降，在此应根据实际工况条件，将蓄油量控制在相对合理的范围内。

点燃热载体锅炉1，为主热受热盘管2内的超高温热载体加热，受热后的超高温热载体通过超高温热载体循环管线4经由超高温热载体循环泵3与蒸发放热盘管5双向连通并往复循环进行不断的受热与放热。

热载体锅炉1内的超高温烟气优先与主热受热盘管2进行换热，经换热后的高温烟气在引风机26的动力下，通过烟气通道31再与烟气换热器32内的余热受热盘管30进行换热，换热后的烟气通过烟气通道31穿越脱硫除尘器27经由引风机26排往大气。

经高温烟气换热的余热受热盘管30内的热载体通过热载体循环管线28经由热载体循环泵29与预热放热盘管13双向连通并往复循环进行不断的受热与放热。

当上述条件满足后：原料蒸发罐6内的废机油在蒸发放热盘管5不断放热的条件下，发生气化蒸发现象，被气化蒸发的高温油气通过蒸发罐蒸发排放口7进入蒸发排放管线19内，分别穿越一级冷凝换热器10和二级冷凝换热器15的换热芯管，由液相组份收集罐入口20进入液相组份收集罐23内，被气化蒸发的高温油气在一级冷凝换热器10和二级冷凝换热器15的冷凝换热作用下，大部分高温油气被冷却液化，被冷却液化的液相组份被液相组份收集罐23所收集，其中少量不能被冷凝液化的油性废气经由液相组份收集罐出口21排往外界。

原料仓储罐18内的废机油通过原料仓储罐排料口24进入预热原料输送管线17内，在预热原料输送动力装置25的作用下，经由二级冷凝换热器15的换热夹层进行冷凝换热，换热后的废机油通过预热罐入料口16进入原料预热罐11内。

经换热的废机油进入原料预热罐11后，继续接受来自热载体循环加热系统的不断预热，经预热后的废机油通过原料预热罐排料口33进入再热原料输送管线12内，在再热原料输送动力装置34的作用下，经由一级冷凝换热器10的换热夹层进行冷凝换热，换热后的高温废机油通过蒸发罐入料口9进入原料蒸发罐6内。

在上述原料预热罐11内接受预热的废机油，将发生少量的气化蒸发现象，被气化蒸发的高温油气通过预热罐蒸发排放口14进入蒸发排放管线19内，穿越二级冷凝换热器15的换热芯管，由液相组份收集罐入口20进入液相组份收集罐23内，被气化蒸发的高温油气在二级冷凝换热器15的冷凝换热作用下，大部分高温油气被冷却液化，被冷却液化的液相组份被液相组份收集罐23所收集，其中少量不能被冷凝液化的油性废气经由液相组份收集罐出口21排往外界。

通过上述条件已构成四点受热及三点节能换热的综合系统，为了使该系统充分发挥最佳的节能换热效果，可以通过加大一级冷凝换热器10的换热面积，将来自于二级冷凝换热器15换热夹层内的废机油温度控制在低于预热放热盘管13的放热温度之下。

预热原料输送动力装置25具有调节原料输送量的功能，是可以调节原料流量的容积式输送泵。再热原料输送动力装置34具有调节原料输送量的功能，是可以调节原料流量的容积式输送泵。这些条件已构成可以连续恒量注料换热的蒸馏系统。

为了使该系统持续发挥最佳的工作效率，根据系统蒸发量，通过调节再热原料输送动力装置34和预热原料输送动力装置25的原料输送量，可以使原料蒸发罐6和原料预热罐11内废机油的容量相对持续控制在工况允许的最佳范围内，由此实现恒量换热、恒量蒸发的最佳工况。

为了了解原料蒸发罐6和原料预热罐11内废机油的容量，既可以通过所收集的液相组份进行推算，还可以通过安装液位计进行观测。

当上述蒸馏工作终止时，操作人员可以由蒸发罐人孔8进入原料蒸发罐6内，将蒸馏后残留的残渣进行清除处理。

针对蒸馏废机油而言：

超高温热载体可以以“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。

热载体可以以“导热油”为其中之一的实施例。

Claims (10)

1.一种污浊有机物料多级换热蒸馏装置，包括原料仓储罐，原料预热罐，原料蒸发罐，与原料仓储罐连接的收集装置，与原料蒸发罐连接的制热装置，与制热装置连通的脱硫除尘装置，所述原料蒸发罐的排放口通过蒸发排放管线与收集装置连接；其特征在于：所述原料仓储罐内的原料通过其排料口经套装在预热原料输送管线及二级冷凝换热器与原料预热罐连通。

2.根据权利要求1所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述原料预热罐其排料口通过再热原料输送管线经一级冷凝器与蒸发罐的入料口连通。

3.根据权利要求1所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述制热装置是热载体锅炉，该热载体锅炉的腔体内设置有主热受热盘管，该热载体锅炉壳体上端设有与脱硫除尘装置连通的烟气通道。

4.根据权利要求1所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述原料蒸发罐其腔体下部设置有蒸发放热盘管，该蒸发放热盘管通过超高温热载体循环管线与所述主热受热盘管双向连通。

5.根据权利要求1所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述原料预热罐其腔体下部设有预热放热盘管。

6.根据权利要求3所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述超高温热载体循环管线上设有超高温热载体循环泵。

7.根据权利要求2所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述烟气通道上设有烟气换热器，该烟气换热器内设有余热受热盘管；所述余热受热盘管通过热载体循环管线与所述预热放热盘管连通。

8.根据权利要求6所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述热载体循环管线上装有热载体循环泵。

9.根据权利要求1所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述预热原料输送管线上设有预热原料输送动力装置。

10.根据权利要求8所述的污浊有机物料多级换热蒸馏装置，其特征在于：所述再热原料输送管线上设有再热原料输送动力装置。