CN215798535U - 一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，涉及低品位余热制冷技术领域，包括纯碱生产组件和吸收式制冷组件，纯碱生产组件用于将生产纯碱过程中产生的蒸汽冷凝液输送至吸收式制冷组件中以及利用吸收式制冷组件产生的制冷剂进行纯碱氯化铵母液的降温，吸收式制冷组件用于利用纯碱生产组件中蒸汽冷凝液的余热进行持续供热以产生制冷剂以及将制冷剂输送至纯碱生产组件中。本实用新型将吸收式制冷系统与联碱法纯碱生产线进行配合，利用冷凝液的余热为吸收式制冷系统供热，再将吸收式制冷系统利用余热产生的制冷剂供入到纯碱氯化铵母液降温的换热设备，实现纯碱生产线的余热利用和转化，有效提高了纯碱生产线的余热利用效率。

Description

一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线
技术领域
本实用新型涉及低品位余热制冷技术领域，具体涉及一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线。
背景技术
随着社会发展，提高能源领用率不断被各个国家重视，其中低品位余热回收利用在化工生产过程中也逐渐被认知及大力发展，不仅提高能源利用率，而且降低产品成本价格。
在联碱法纯碱的生产工艺中，煅烧炉装置温度230℃，煅烧完成后，利用脱盐水加入闪蒸0.5MPa蒸汽，液相温度仍有150℃，回锅炉除氧器前需采用外循环换热移走，温度将至105℃，造成能源的浪费，如果将此余热通过增加余热制冷装置回收热量制冷，制取冷能供氯化铵母液外冷器降温使用，替代传统电冰机，不仅符合能源的回收利用，而且减少了电能的消耗，降低了碳排放，也可为醋酐生产带来可观的经济收益。因此，提出一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线。
发明内容
本实用新型的目的就在于针对联碱法纯碱生产的工艺余热和用冷需求，而提供一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，用生产中产生的难以回收的余热作为驱动方式，制取氯化铵母液降温需要的冷能，通过使用该系统可充分实现低品位余热利用，降低生产成本，减少碳排放的目的。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，包括纯碱生产组件和吸收式制冷组件，所述纯碱生产组件用于将生产纯碱过程中产生的蒸汽冷凝液输送至吸收式制冷组件中以及利用吸收式制冷组件产生的制冷剂进行纯碱氯化铵母液的降温，所述吸收式制冷组件用于利用纯碱生产组件中蒸汽冷凝液的余热进行持续供热以产生制冷剂以及将制冷剂输送至纯碱生产组件中。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述纯碱生产组件包括煅烧炉、闪蒸罐、冷凝液管道、锅炉、电驱冰机、制冷剂缓冲罐、氯化铵换热器，所述煅烧炉通过蒸汽管道连接至闪蒸罐，所述闪蒸罐的冷凝液出口通过一组冷凝液管道连接至吸收式制冷组件的热源进口，所述吸收式制冷组件的热源出口通过另一组冷凝液管道连接至锅炉，所述锅炉通过管道与闪蒸罐连接，所述吸收式制冷组件的制冷剂出口通过管道连接至制冷剂缓冲罐，所述制冷剂缓冲罐通过制冷剂液相管道连接至氯化铵换热器，所述氯化铵换热器的气态制冷剂出口通过制冷剂气相管道连接至吸收式制冷组件的气态制冷剂进口。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述氯化铵换热器的数量为多组，且多组氯化铵换热器并联连接在制冷剂液相管道和制冷剂气相管道之间。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述吸收式制冷组件包括发生器、吸收器、冷凝器、循环泵，所述发生器的热源进口通过一组冷凝液管道连接闪蒸罐，热源出口通过另一组冷凝液管道连接锅炉，所述发生器的气态制冷剂出口连接至冷凝器的气态制冷剂进口，所述冷凝器的液态制冷剂出口连接制冷剂缓冲罐，所述发生器的贫溶液出口经过循环泵连接至吸收器的贫溶液进口，所述吸收器的富溶液出口连接至发生器的富溶液进口，所述吸收器的气态制冷剂进口通过制冷剂气相管道连接氯化铵换热器的气态制冷剂出口。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述发生器和吸收器上均设有尾气管，所述尾气管的另一端连接尾气吸收装置。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述尾气管上设有单向阀，用于防止尾气倒灌至吸收式制冷组件中。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述发生器和吸收器的进口均设有过滤器。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述纯碱生产组件还包括用于备用制冷的电驱冰机，所述电驱冰机通过制冷剂气相管道吸收气相制冷剂，制取的液相制冷剂进入制冷剂缓冲罐，并通过尾气管连接尾气吸收装置。
本实用新型的有益效果在于：将吸收式制冷系统与联碱法纯碱生产线进行配合，在纯碱生产线中蒸汽冷凝液在用外循环换热器带走热量前，利用冷凝液的余热为吸收式制冷系统供热，再将吸收式制冷系统利用余热产生的制冷剂供入到纯碱氯化铵母液降温的换热设备上，实现纯碱生产线的余热利用和转化，有效提高了纯碱生产线的余热利用效率，相对于现有的联碱法纯碱生产线中，采用冰机对用冷设备供冷的方式，本方案可以取代冰机，免除冰机运行消耗的电能，对于企业具有较大的经济价值，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线的流程示意图。
图中：10、纯碱生产组件；20、吸收式制冷组件；30、煅烧炉；40、闪蒸罐；50、冷凝液管道；60、锅炉；70、电驱冰机；80、制冷剂缓冲罐；90、制冷剂液相管道；100、氯化铵换热器；101、制冷剂气相管道；102、尾气管；103、尾气吸收装置；201、发生器；202、吸收器；203、冷凝器；204、循环泵；205、单向阀。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，本实施例的结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，包括纯碱生产组件10和吸收式制冷组件20，纯碱生产组件10用于将生产纯碱过程中产生的蒸汽冷凝液输送至吸收式制冷组件20中以及利用吸收式制冷组件20产生的制冷剂进行纯碱氯化铵母液的降温，吸收式制冷组件20用于利用纯碱生产组件10中蒸汽冷凝液的余热进行持续供热以产生制冷剂以及将制冷剂输送至纯碱生产组件10中。
纯碱生产组件10包括煅烧炉30、闪蒸罐40、冷凝液管道50、锅炉60、电驱冰机70、制冷剂缓冲罐80、氯化铵换热器100，煅烧炉30通过蒸汽管道连接至闪蒸罐40，闪蒸罐40的冷凝液出口通过一组冷凝液管道50连接至吸收式制冷组件20的热源进口，为吸收式制冷组件20循环供热，吸收式制冷组件20的热源出口通过另一组冷凝液管道50连接至锅炉60，锅炉60通过管道与闪蒸罐40连接，吸收式制冷组件20的制冷剂出口通过管道连接至制冷剂缓冲罐80，制冷剂缓冲罐80能够在制冷剂循环过程中，储存一部分制冷剂再进行循环，达到缓冲的效果，使得系统运行更加稳定，使得制冷剂的流通形成一个循环，制冷剂缓冲罐80通过制冷剂液相管道90连接至氯化铵换热器100，氯化铵换热器100的气态制冷剂出口通过制冷剂气相管道101连接至吸收式制冷组件20的气态制冷剂进口。
氯化铵换热器100的数量为多组，且多组氯化铵换热器100并联连接在制冷剂液相管道90和制冷剂气相管道101之间，具体的，氯化铵换热器100是单台用冷设备或多台并联的氯化铵换热器100，氯化铵换热器100接入制冷剂液相管90采取并联方式接入制冷剂，进而实现本实施例中同时对纯碱生产组件10内多台氯化铵换热器100进行供冷。
吸收式制冷组件20包括发生器201、吸收器202、冷凝器203、循环泵204，发生器201的热源进口通过一组冷凝液管道50连接闪蒸罐40，热源出口通过另一组冷凝液管道50连接锅炉60，发生器201的气态制冷剂出口连接至冷凝器203的气态制冷剂进口，冷凝器203的液态制冷剂出口连接制冷剂缓冲罐80，在制冷剂循环过程中，储存一部分制冷剂再进行循环，达到缓冲的效果，使得系统运行更加稳定，使得制冷剂的流通形成一个循环，发生器201的贫溶液出口经过循环泵204连接至吸收器202的贫溶液进口，循环泵204用于将吸收器202内的溶液导入到发生器201中提供驱动力，吸收器202的富溶液出口连接至发生器201的富溶液进口，吸收器202的气态制冷剂进口通过制冷剂气相管道101连接氯化铵换热器100的气态制冷剂出口，发生器201和吸收器202的进口均设有过滤器。
闪蒸罐40在闪蒸蒸汽后的液相冷凝液通过冷凝液管道50连接至发生器201，经过蒸发后，冷凝液又返回到纯碱生产组件10内的锅炉60上进行重复使用，以形成一个冷凝液循环过程。
发生器201和吸收器202上均设有尾气管102，尾气管102的另一端连接尾气吸收装置103，尾气管102上设有单向阀205，防止尾气管102道内压力过大，用于防止尾气倒灌至吸收式制冷组件20中，提高安全性。
纯碱生产组件10还包括用于备用制冷的电驱冰机70，电驱冰机70通过制冷剂气相管道101吸收气相制冷剂，制取的液相制冷剂进入制冷剂缓冲罐80，并通过尾气管102连接尾气吸收装置103，吸收式制冷组件20可替代电驱冰机70单独运行，也可以与电驱冰机70互为备用或并联同时运行。
工作原理：在联碱法纯碱的生产工艺中，煅烧炉30装置温度230℃，煅烧完成后，在闪蒸罐40中利用冷凝液加入闪蒸0.5MPa蒸汽，冷凝液液相温度仍有150℃，闪蒸罐40在闪蒸蒸汽后的液相冷凝液通过冷凝液管道50进入发生器201中，为发生器201持续供热，发生器201内的富溶液经过加热后生成气态制冷剂和贫溶液，贫溶液通过循环泵204进入到吸收器202中，气态制冷剂进入冷凝器203中蒸发冷凝成液态制冷剂，液态制冷剂进入制冷剂缓冲罐80储存和循环，然后制冷剂缓冲罐80中的液态制冷剂通过制冷剂液相管道90进入到氯化铵换热器100中从而达到给纯碱生产组件10中氯化铵母液供冷降温的目的，液态制冷剂在氯化铵换热器100中制冷剂吸收热量被气化，通过制冷剂气相管道101再返回到吸收式制冷组件20的吸收器202中，与吸收器202内贫溶液混合形成富溶液泵入发生器201中继续循环。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，包括纯碱生产组件(10)和吸收式制冷组件(20)，所述纯碱生产组件(10)用于将生产纯碱过程中产生的蒸汽冷凝液输送至吸收式制冷组件(20)中以及利用吸收式制冷组件(20)产生的制冷剂进行纯碱氯化铵母液的降温，所述吸收式制冷组件(20)用于利用纯碱生产组件(10)中蒸汽冷凝液的余热进行持续供热以产生制冷剂以及将制冷剂输送至纯碱生产组件(10)中。
2.根据权利要求1所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述纯碱生产组件(10)包括煅烧炉(30)、闪蒸罐(40)、冷凝液管道(50)、锅炉(60)、制冷剂缓冲罐(80)、氯化铵换热器(100)，所述煅烧炉(30)通过蒸汽管道连接至闪蒸罐(40)，所述闪蒸罐(40)的冷凝液出口通过一组冷凝液管道(50)连接至吸收式制冷组件(20)的热源进口，所述吸收式制冷组件(20)的热源出口通过另一组冷凝液管道(50)连接至锅炉(60)，所述锅炉(60)通过管道与闪蒸罐(40)连接，所述吸收式制冷组件(20)的制冷剂出口通过管道连接至制冷剂缓冲罐(80)，所述制冷剂缓冲罐(80)通过制冷剂液相管道(90)连接至氯化铵换热器(100)，所述氯化铵换热器(100)的气态制冷剂出口通过制冷剂气相管道(101)连接至吸收式制冷组件(20)的气态制冷剂进口。
3.根据权利要求2所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述氯化铵换热器(100)的数量为多组，且多组氯化铵换热器(100)并联连接在制冷剂液相管道(90)和制冷剂气相管道(101)之间。
4.根据权利要求3所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述吸收式制冷组件(20)包括发生器(201)、吸收器(202)、冷凝器(203)、循环泵(204)，所述发生器(201)的热源进口通过一组冷凝液管道(50)连接闪蒸罐(40)，热源出口通过另一组冷凝液管道(50)连接锅炉(60)，所述发生器(201)的气态制冷剂出口连接至冷凝器(203)的气态制冷剂进口，所述冷凝器(203)的液态制冷剂出口连接制冷剂缓冲罐(80)，所述发生器(201)的贫溶液出口经过循环泵(204)连接至吸收器(202)的贫溶液进口，所述吸收器(202)的富溶液出口连接至发生器(201)的富溶液进口，所述吸收器(202)的气态制冷剂进口通过制冷剂气相管道(101)连接氯化铵换热器(100)的气态制冷剂出口。
5.根据权利要求4所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述发生器(201)和吸收器(202)上均设有尾气管(102)，所述尾气管(102)的另一端连接尾气吸收装置(103)。
6.根据权利要求5所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述尾气管(102)上设有单向阀(205)，用于防止尾气倒灌至吸收式制冷组件(20)中。
7.根据权利要求6所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述发生器(201)和吸收器(202)的进口均设有过滤器。
8.根据权利要求5所述的一种结合低品位余热吸收式制冷系统的纯碱生产线，其特征在于，所述纯碱生产组件(10)还包括用于备用制冷的电驱冰机(70)，所述电驱冰机(70)通过制冷剂气相管道(101)吸收气相制冷剂，制取的液相制冷剂进入制冷剂缓冲罐(80)，并通过尾气管(102)连接尾气吸收装置(103)。
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