CN212395918U - 一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及甲醇回收技术领域，其公开了一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，包括连接甲醇回收塔或甲醇精馏塔的吸收式热泵，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔顶蒸汽通过低温余热管路连接至所述吸收式热泵并与所述吸收式热泵进行热交换，所述吸收式热泵上设置有被加热介质循环管路，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上设置有用于对甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔釜液进行高温加热的甲醇加热循环管路，所述甲醇加热循环管路连接所述被加热介质循环管路。本实用新型可以减少蒸汽消耗量和冷却循环水的消耗量，降低运行成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及甲醇回收技术领域，具体涉及一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统。
背景技术
甲醇回收塔或甲醇精馏塔是一种针对工厂在化工生产过程中产生的甲醇废液或粗液进行提纯回收的装置。甲醇回收塔或甲醇精馏塔工作时，利用蒸汽对回收塔或精馏塔的甲醇液(塔釜液)进行加热，回收塔或精馏塔的塔顶输出甲醇蒸汽，甲醇蒸汽通过冷凝装置(循环水作为冷却介质)冷凝成甲醇液体而得到回收。原有蒸汽流量的控制方式为：依据塔釜的某个温度或者压力点(一般为塔釜液的温度、塔中温度)控制蒸汽的流量。
然而，现有技术中的甲醇回收塔或甲醇精馏塔存在的主要问题是：回收塔或精馏塔的塔顶蒸汽的热源没有充分加以利用，导致其循环水的消耗量较大。
因此，有必要通过技术改进，设法将回收塔或精馏塔的塔顶蒸汽余热用于塔底加热，这样一方面可以降低塔底蒸汽消耗，另外一方面可以减少塔顶甲醇蒸汽冷却的循环水消耗量。
实用新型内容
为了解决上述问题，本实用新型提出一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，旨在减少蒸汽消耗量和冷却循环水的消耗量，降低运行成本。具体的技术方案如下：
一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，包括连接甲醇回收塔或甲醇精馏塔的吸收式热泵，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔顶蒸汽通过低温余热管路连接至所述吸收式热泵并与所述吸收式热泵进行热交换，所述吸收式热泵上设置有被加热介质循环管路，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上设置有用于对甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔釜液进行高温加热的甲醇加热循环管路，所述甲醇加热循环管路连接所述被加热介质循环管路。
作为甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的改进结构之一，所述甲醇加热循环管路上设置有循环泵。
作为甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的改进结构之二，所述甲醇加热循环管路与所述被加热介质循环管路之间设置有热交换器，所述被加热介质循环管路上设置有循环泵。
本实用新型中，所述吸收式热泵为溴化锂吸收式热泵。
其中，所述吸收式热泵包括浓缩器、冷凝器、取热器和加热器，所述浓缩器通过水蒸气通道连接所述冷凝器，所述冷凝器连接所述取热器，所述取热器通过水蒸气通道连接所述加热器，所述浓缩器与所述加热器之间连接有溶液循环管路。
其中，所述溶液循环管路上设置有循环泵。
上述吸收式热泵的内部工作原理如下：
热能综合利用系统(吸收式热泵)遵循卡诺逆循环原理和热力学定律中关于低温热能不可能无代价地转变成为高品位热能的原理。热能转换主要步骤有：蒸汽进入浓缩器(又称再生器、发生器)间接加工作介质，将工作介质进行浓缩，水蒸汽在冷凝器(又称再热器)内凝结成液态，实现对被加热介质的二次加热，这两个组合相当于对工作介质进行负压精馏；冷凝器内得到的液态水进入取热器(又称蒸发器)，与外来低温甲醇蒸汽换热得到比甲醇蒸汽冷凝温度低5℃左右的水蒸汽，该水蒸汽进入加热器(又称吸收器)被工作介质快速吸收，由于工作介质具有快速吸收水蒸汽、并释放大量热的特性(类似于浓硫酸吸收水蒸汽沸腾)，从而实现对被加热介质的初次加热，实现热量回收。
优选的，所述塔顶蒸汽的蒸汽出口设置有两个分支管，所述两个分支管中的其中一个分支管作为与所述吸收式热泵进行热交换的低温余热管路，所述两个分支管中的其中另一个分支管连接冷凝装置。
优选的，所述冷凝装置上设置有循环水冷却管路，所述循环水冷却管路是上设置有用于调节循环水流量的气动调节阀。
优选的，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上连接有用于为甲醇回收塔或甲醇精馏塔内的塔釜液进行加热的再沸器，所述再沸器上接入有蒸汽加热管，所述蒸汽加热管还通过管路连接至所述吸收式热泵以用于为所述吸收式热泵提供驱动蒸汽。
塔釜液经过吸收式热泵升温后送至再沸器进行闪蒸。
上述驱动蒸汽作为开车时使用，稳定运行后切换至吸收式热泵进行制热，原再沸器作为备用或低负荷运行。
蒸汽流量的控制方式为：依据塔釜液的温度、塔中温度控制蒸汽调节阀的开度实现。
塔顶甲醇蒸汽流程说明：甲醇蒸汽部分或全部进入吸收式热泵，降温冷凝释放热量，冷凝后的甲醇液体送回原甲醇支路。其中，在现有的冷凝装置的循环水管路上增加设置了循环水气动调节阀，该方式可以减少循环水的消耗量。
本实用新型的有益效果是：
第一，本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，通过设置连接甲醇回收塔或甲醇精馏塔的吸收式热泵，使得塔顶蒸汽作为吸收式热泵的驱动蒸汽，从而可以实现吸收式热泵对于甲醇液(塔釜液)进行高温加热。这样就使得塔顶蒸汽的预热得以充分利用，由此减少例如蒸汽消耗量和冷却循环水的消耗量，降低运行成本。
第二，本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，通过回收塔顶甲醇蒸汽20℃～70℃低位热能量，将其转换给比低位热高40℃～50℃高品位热媒，比换热器直接加热方式，可节约蒸汽量达40％；也可以将中温热媒的热量一分为二，把其中约30～60％的热量转换为比低位热高40℃～60℃高品位有价值热源，如蒸汽等。
附图说明
图1是本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的结构之一示意图；
图2是本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的结构之二示意图；
图3是本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的结构之三示意图；
图4是本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的具体应用示意图。
图5是吸收式热泵的原理示意图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。
如图1所示为本实用新型的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的实施例，包括连接甲醇回收塔或甲醇精馏塔的吸收式热泵，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔顶蒸汽通过低温余热管路连接至所述吸收式热泵并与所述吸收式热泵进行热交换，所述吸收式热泵上设置有被加热介质循环管路，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上设置有用于对甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔釜液进行高温加热的甲醇加热循环管路，所述甲醇加热循环管路连接所述被加热介质循环管路。
如图2所示作为甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的改进结构之一，所述甲醇加热循环管路上设置有循环泵。
如图3所示作为甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统的改进结构之二，所述甲醇加热循环管路与所述被加热介质循环管路之间设置有热交换器，所述被加热介质循环管路上设置有循环泵。
本实用新型中，所述吸收式热泵为溴化锂吸收式热泵。
如图5所示，所述吸收式热泵包括浓缩器、冷凝器、取热器和加热器，所述浓缩器通过水蒸气通道连接所述冷凝器，所述冷凝器连接所述取热器，所述取热器通过水蒸气通道连接所述加热器，所述浓缩器与所述加热器之间连接有溶液循环管路。
其中，所述溶液循环管路上设置有循环泵。
上述吸收式热泵的内部工作原理如下：
热能综合利用系统(吸收式热泵)遵循卡诺逆循环原理和热力学定律中关于低温热能不可能无代价地转变成为高品位热能的原理。热能转换主要步骤有：蒸汽进入浓缩器(又称再生器、发生器)间接加工作介质，将工作介质进行浓缩，水蒸汽在冷凝器(又称再热器)内凝结成液态，实现对被加热介质的二次加热，这两个组合相当于对工作介质进行负压精馏；冷凝器内得到的液态水进入取热器(又称蒸发器)，与外来低温甲醇蒸汽换热得到比甲醇蒸汽冷凝温度低5℃左右的水蒸汽，该水蒸汽进入加热器(又称吸收器)被工作介质快速吸收，由于工作介质具有快速吸收水蒸汽、并释放大量热的特性(类似于浓硫酸吸收水蒸汽沸腾)，从而实现对被加热介质的初次加热，实现热量回收。
如图4所示，所述塔顶蒸汽的蒸汽出口设置有两个分支管，所述两个分支管中的其中一个分支管作为与所述吸收式热泵进行热交换的低温余热管路，所述两个分支管中的其中另一个分支管连接冷凝装置。
优选的，所述冷凝装置上设置有循环水冷却管路(图中未示出)，所述循环水冷却管路是上设置有用于调节循环水流量的气动调节阀。
优选的，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上连接有用于为甲醇回收塔或甲醇精馏塔内的塔釜液进行加热的再沸器，所述再沸器上接入有蒸汽加热管，所述蒸汽加热管还通过管路连接至所述吸收式热泵以用于为所述吸收式热泵提供驱动蒸汽。
上述甲醇回收塔或甲醇精馏塔内的塔釜液经过吸收式热泵升温后送至再沸器进行闪蒸。
上述驱动蒸汽作为开车时使用，稳定运行后切换至吸收式热泵进行制热，原再沸器作为备用或低负荷运行。
蒸汽流量的控制方式为：依据塔釜液的温度、塔中温度控制蒸汽调节阀的开度实现。
塔顶甲醇蒸汽流程说明：甲醇蒸汽部分或全部进入吸收式热泵，降温冷凝释放热量，冷凝后的甲醇液体送回原甲醇支路。其中，在现有的冷凝装置的循环水管路上增加设置了循环水气动调节阀，该方式可以减少循环水的消耗量。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，包括连接甲醇回收塔或甲醇精馏塔的吸收式热泵，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔顶蒸汽通过低温余热管路连接至所述吸收式热泵并与所述吸收式热泵进行热交换，所述吸收式热泵上设置有被加热介质循环管路，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上设置有用于对甲醇回收塔或甲醇精馏塔的塔釜液进行高温加热的甲醇加热循环管路，所述甲醇加热循环管路连接所述被加热介质循环管路。
2.根据权利要求1所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述甲醇加热循环管路上设置有循环泵。
3.根据权利要求1所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述甲醇加热循环管路与所述被加热介质循环管路之间设置有热交换器，所述被加热介质循环管路上设置有循环泵。
4.根据权利要求1所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述吸收式热泵为溴化锂吸收式热泵。
5.根据权利要求4所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述吸收式热泵包括浓缩器、冷凝器、取热器和加热器，所述浓缩器通过水蒸气通道连接所述冷凝器，所述冷凝器连接所述取热器，所述取热器通过水蒸气通道连接所述加热器，所述浓缩器与所述加热器之间连接有溶液循环管路。
6.根据权利要求5所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述溶液循环管路上设置有循环泵。
7.根据权利要求2所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述塔顶蒸汽的蒸汽出口设置有两个分支管，所述两个分支管中的其中一个分支管作为与所述吸收式热泵进行热交换的低温余热管路，所述两个分支管中的其中另一个分支管连接冷凝装置。
8.根据权利要求2所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述甲醇回收塔或甲醇精馏塔上连接有用于为甲醇回收塔或甲醇精馏塔内的塔釜液进行加热的再沸器，所述再沸器上接入有蒸汽加热管，所述蒸汽加热管还通过管路连接至所述吸收式热泵以用于为所述吸收式热泵提供驱动蒸汽。
9.根据权利要求7所述的一种甲醇回收塔或甲醇精馏塔余热利用系统，其特征在于，所述冷凝装置上设置有循环水冷却管路，所述循环水冷却管路是上设置有用于调节循环水流量的气动调节阀。
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