CN203668002U - 硫磷联合装置超低温热能高效回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，解决了现有自产硫酸的磷酸厂中硫酸装置的吸收塔产生的浓硫酸的热能难以利用的问题。技术方案包括磷酸浓缩加热器和硫酸超低温冷却器，所述超低温冷却器的冷却水出口与负压闪蒸蒸发器的入口连接，所述负压闪蒸蒸发器的蒸汽出口与磷酸浓缩加热器的蒸汽入口连接，所述磷酸浓缩加热器的冷凝液出口与密封水槽的入口连接，所述密封水槽的出口经热水泵与超低温冷却器的冷却水入口连接。本实用新型结构简单、系统控制简便、可靠性高，使热硫酸的热能得到很好的利用，从而使磷酸装置的少耗用蒸汽或者不消耗蒸汽，实现节能降耗的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种热能回收系统，具体的说是一种硫磷联合装置超低温热能高效回收系统。
背景技术
硫酸装置的吸收塔中，浓硫酸吸收三氧化硫（SO3）会释放大量反应热。120℃左右的浓硫酸需要进一步冷却至100℃左右用于SO3的循环吸收，这一部分热量属于超低温热（其中，定义150℃以下热能为超低温热）。在实际工业生产中，一般直接用冷却水冷却循环吸收硫酸，造成能量的巨大浪费。因此，如何将这部分的超低温热回收利用，是一项非常重要的节能降耗措施。
另一方面，磷酸装置中稀磷酸浓缩需要消耗一定量的蒸汽，这部分蒸汽一般靠界外蒸汽管网提供。
对于自产硫酸的磷酸厂，如何将有效的利用这些热能，实现自产自用，达到节能降耗的目的是急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种系统简单、节能降耗，热能回收后能实现循环利用的硫磷联合装置超低温热能高效回收系统。
技术方案包括磷酸浓缩加热器和硫酸超低温冷却器，所述超低温冷却器的冷却水出口与负压闪蒸蒸发器的入口连接，所述负压闪蒸蒸发器的蒸汽出口与磷酸浓缩加热器的蒸汽入口连接，所述磷酸浓缩加热器的冷凝液出口与密封水槽的入口连接，所述密封水槽的出口经热水泵与超低温冷却器的冷却水入口连接。
所述负压闪蒸蒸发器的液体出口与密封水槽的入口连接。
所述负压闪蒸蒸发器的不凝气管线与真空冷凝器的气体入口连 接，所述真空冷凝器的冷凝液出口与密封水槽的入口连接。
所述真空冷凝器的尾气出口还依次与真空阀及真空泵连接。
所述真空冷凝器内还设有喷淋装置，所述喷淋装置与真空冷凝器的冷却水入口连接。
所述负压闪蒸蒸发器的不凝气管线的入口端与真空冷凝器的液面平齐；所述密封水槽的入口的管线出口端位于密封水槽液面以下。
通过向硫酸超低温冷却器中通入冷却水将热硫酸的热能移出，再将冷却水送入负压闪蒸蒸发器进行负压闪蒸，产生的负压蒸汽送入磷酸浓加热器用于浓缩稀磷酸，引出的冷凝液送入密封水槽收集后，再循环送入超低温冷却器，通过本新型系统，将热硫酸的热能很好的用于稀磷酸的浓缩，特别适用于自产硫酸的磷酸厂，达到了能量的有效循环利用，达到了节能降耗的目的。
进一步的，密封水槽还能将各装置中产生的冷凝液均收集起来，以实现无废水排放的目的，包括负压闪蒸蒸发器内多余的液体，真空冷凝器对不凝气冷却后的冷凝液。这些冷凝液与来自磷酸浓缩加热器的冷凝液一起送入密封水槽的液面以下，以保证整个系统维持一定的真空度，所述真空冷凝器内可通过喷淋装置喷出冷却水以对不凝气体进行冷却，进一步回收冷凝液。并且可通过与真空冷凝器连接真空泵和真空阀来控制负压闪蒸蒸发器液面上方的真空度。
本实用新型结构简单、操作控制简便、可靠性高，无废水排放，使热硫酸的热能得到很好的利用，从而使磷酸装置的少耗用蒸汽或者不消耗蒸汽，大大节约了蒸汽用量，为企业带来良好的经济效益，实现节能降耗的目的。
附图说明
图1为本发明系统结构示意图。
其中，1—硫酸超低温冷却器、1.1—冷却水入口、1.2-冷却水出口、1.3-硫酸入口、1.4-硫酸出口、2—负压闪蒸蒸发器、2.1-入口、 2.2-液体出口、2.3-蒸汽出口、2.4-不凝气管线、3—真空冷凝器、3.1-气体入口、3.2-尾气出口、3.3-冷凝液出口、3.4-喷淋装置、3.5-冷却水入口、4—真空泵；5—密封水槽、5.1-入口、5.2-出口；6—热水泵、7—磷酸浓缩加热器、7.1-蒸汽入口、7.2-冷凝液出口、8—真空阀。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：
所述超低温冷却器1具有与壳程连通的硫酸入口1.3和硫酸出口1.4，与管程连通的冷却水入口1.1和冷却水出口1.2，所述冷却水出口1.2与负压闪蒸蒸发器2的入口2.1连接，所述负压闪蒸蒸发器2的蒸汽出口2.3与磷酸浓缩加热器7的蒸汽入口7.1连接，所述密封水槽5的出口5.2经热水泵6与超低温冷却器1的冷却水入口1.1连接。所述负压闪蒸蒸发器的2不凝气管线2.4与真空冷凝器3的气体入口3.1连接，且所述不凝气管线2.4的入口端位于真空冷凝器2的液面以下，所述真空冷凝器3的尾气出口3.2还依次与真空阀8及真空泵4连接，所述真空冷凝器3内还有设有喷淋装置3.4，所述喷淋装置3.4与真空冷凝器3的冷却水入口3.5连接。
所述真空冷凝器3的冷凝液出口3.3、所述负压闪蒸蒸发器2的液体出口2.2以及所述磷酸浓缩加热器7的冷凝液出口7.2均与密封水槽5的入口5.1连接，且该入口5.1的管线的出口端位于密封水槽5液面以下。
将所述不凝气管线2.4的入口端与真空冷凝器2的液面平齐，一方面保证将负压闪蒸蒸发器2中的不凝气完全排出，另一方面又要保证一定的真空度，确保负压蒸汽的产生，且尽可能减少蒸汽排至真空冷凝器3中，提高热效率。将与密封水槽5的入口5.1的管线的出口端位于密封水槽5液面以下是为了保证真空冷凝器3处于设定的真空度状态。
工艺过程：
如图1所示，密封水槽5中的热水（84℃）经出口5.1通过热水泵6经冷却水入口1.1送至硫酸超低温冷却器1的管程内与壳程的热硫酸进行换热，被进一步加热至89.1℃，再由冷却水出口1.2流出，120℃热硫酸由硫酸入口1.3进入壳程被冷却至102℃再由硫酸出口1.4流出。由冷却水出口1.2流出的热水经入口2.1送入到负压闪蒸蒸发器2的底部，热水在负压闪蒸蒸发器2中闪蒸蒸发，产生的负压蒸汽经蒸汽出口2.3直接送入磷酸浓缩加热器7的蒸汽入口7.1，用稀磷酸浓缩，冷凝液由冷凝液出口7.2流出经密封水槽5的入口5.1流入槽内。负压闪蒸蒸发器2中的不凝气经不凝气管线2.4及气体入口3.1送入真空冷凝器3中冷却至50℃，冷却后的尾气经真空冷凝器3的尾气出口3.2引出，再经真空阀8及真空泵4排入大气。当压闪蒸蒸发器2内的液面过高时，多余的液体会由液体出口2.2经入口5.1送入密封不槽5内，真空冷凝器3在冷却不凝气过程中产生的冷凝液也由冷凝液出口3.3经入口5.1送入密封水槽5内。
本实用新型系统在正常运行过程中，产生的负压饱和蒸汽温度和气量可根据磷酸浓缩加热器7的需要来确定的，蒸汽温度一般控制在80-85℃，对应的饱和蒸汽压力为47.35-57.80kPa（A）。负压闪蒸蒸发器2液面上方的真空度是由真空泵4和真空阀8来控制。一般来说，压力越低，对应的饱和蒸汽温度越低，产生的蒸汽越多。
Claims (6)
1.一种硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，包括磷酸浓缩加热器和硫酸超低温冷却器，其特征在于，所述超低温冷却器的冷却水出口与负压闪蒸蒸发器的入口连接，所述负压闪蒸蒸发器的蒸汽出口与磷酸浓缩加热器的蒸汽入口连接，所述磷酸浓缩加热器的冷凝液出口与密封水槽的入口连接，所述密封水槽的出口经热水泵与超低温冷却器的冷却水入口连接。
2.如权利要求1所述的硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，其特征在于，所述负压闪蒸蒸发器的液体出口与密封水槽的入口连接。
3.如权利要求1或2所述的硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，其特征在于，所述负压闪蒸蒸发器的不凝气管线与真空冷凝器的气体入口连接，所述真空冷凝器的冷凝液出口与密封水槽的入口连接。
4.如权利要求3所述的硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，其特征在于，所述真空冷凝器的尾气出口还依次与真空阀及真空泵连接。
5.如权利要求4所述的硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，其特征在于，所述真空冷凝器内还设有喷淋装置，所述喷淋装置与真空冷凝器的冷却水入口连接。
6.如权利要求3所述的硫磷联合装置超低温热能高效回收系统，其特征在于，所述负压闪蒸蒸发器的不凝气管线的入口端与真空冷凝器的液面平齐；所述密封水槽的入口的管线出口端位于密封水槽液面以下。
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Cited By (2)
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