CN219318683U - 一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统，所述系统包括高温热泵、中间水罐、超高温热泵、闪蒸罐、散热装置和蒸汽冷凝液罐；所述高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成循环回路，所述散热装置设于该循环回路上；所述高温热泵的热水侧与所述中间水罐构成循环回路；所述超高温热泵冷水侧与所述中间水罐构成循环回路；所述超高温热泵热水侧与所述闪蒸罐构成循环回路；所述闪蒸罐与所述蒸汽冷凝液罐和杂盐母液干化装置的加热蒸汽形成循环回路。本实用新型提供的杂盐母液干化装置废热回收利用系统可以对系统产生废热的回收和循环利用，避免了能源浪费，且设备简单，流程简洁、操作方便、占地面积省，可长期稳定运行。

Description

一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统

技术领域

本实用新型主要涉及废水处理领域，特别是一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统。

背景技术

随着国家节能减排政策进一步加强，提高能源综合利用效率备受人们的关注。近年来，煤化工、石油化工、精细化工、冶金、制药、印染等行业企业在生产过程中排放的废水均采用“零排放”工艺进行废水治理。“零排放”水处理工艺主要包括预处理、深度处理、浓水蒸发结晶等3个主要处理工序，其中浓水蒸发结晶常用的处理工艺是多效蒸发结晶和MVR蒸发结晶。不论是多效蒸发结晶还是MVR蒸发结晶工艺，在生产满足要求的氯化钠或硫酸钠结晶盐产品时，均会外排一定量的杂盐母液。杂盐母液采用干化装置进行母液干化处理，产生的杂盐固体外运至第三方进行无害化处理，从而实现了废水的真正“零排放”。但同时杂盐母液干化过程需要消耗大量蒸汽和循环冷却水，根据热量平衡关系，输入的蒸汽热量最终通过循环冷却水转移至自然环境中，不仅造成了能源的浪费，而且给企业带来较高的运行费用。

因鉴于此，特提出此实用新型。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统，以解决杂盐母液干化装置运行过程中能耗大、运行成本高等问题，实现能量的循环利用，减轻企业生产运行压力。

本实用新型为实现上述目的，采用的技术方案如下：

一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统，所述系统包括高温热泵、中间水罐、超高温热泵、闪蒸罐、散热装置和蒸汽冷凝液罐；

所述高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成循环回路，所述散热装置设于该循环回路上；

所述高温热泵的热水侧与所述中间水罐构成循环回路；

所述超高温热泵冷水侧与所述中间水罐构成循环回路；

所述超高温热泵热水侧与所述闪蒸罐构成循环回路；

所述闪蒸罐与所述蒸汽冷凝液罐和杂盐母液干化装置的加热蒸汽形成循环回路。

优选或可选地，所述高温热泵和超高温热泵的总能效比不小于1.7。

优选或可选地，所述高温热泵冷水侧与热水侧的进出水温度差均为5-10℃。

优选或可选地，所述超高温热泵冷水侧与热水侧的进出水温度差均为5-10℃。

优选或可选地，所述闪蒸罐与所述蒸汽冷凝液罐和杂盐母液干化装置的加热蒸汽形成循环回路上还设有蒸汽压缩机。

优选或可选地，所述蒸汽压缩机为螺杆式蒸汽压缩机，温升为30-60℃。

优选或可选地，所述散热装置为凉水塔、冷水机中的一种或多种。

优选或可选地，所述高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成的循环回路上还设有补水口和排污口。

有益效果

本实用新型提供的杂盐母液干化装置废热回收利用系统实现了杂盐母液干化过程中，对系统产生废热的回收和循环利用，避免了能源浪费，可极大的降低系统能耗，且设备简单，流程简洁、操作方便、占地面积省，可长期稳定运行。

附图说明

图1为实施例二中所述杂盐母液干化装置废热回收利用系统示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将结合说明书附图和较佳实验例对本实用新型作更全面、细致地描述，但本实用新型的保护范围并不限于以下具体的实施例。

除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本实用新型的保护范围。

实施例一

本实用新型实施例提供了一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统。

所述系统包括高温热泵、中间水罐、超高温热泵、闪蒸罐、散热装置和蒸汽冷凝液罐。

所述高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成循环回路，杂盐母液干化装置的冷却水在高温热泵的冷水侧释放热量，并通过高温热泵做功，将该热量转移至高温热泵的热水侧。

所述高温热泵的热水侧与中间水罐形成循环回路，且中间水罐与超高温热泵的冷水侧也形成循环回路。高温热泵的热水侧产水被泵送至中间水罐储存，并由中间水罐被通入超高温热泵的冷水侧释放热量，经由超高温热泵做功后，将该热量转移至超高温热泵的热水侧。

超高温热泵热水侧与所述闪蒸罐构成循环回路，超高温热泵热水侧的产水通入闪蒸罐后，发生闪蒸现象，并分离出低品位饱和蒸汽和液相，液相返回超高温热泵热水侧继续吸收超高温热泵的冷水侧的热量。

所述闪蒸罐与所述蒸汽冷凝液罐和杂盐母液干化装置的加热蒸汽形成循环回路，闪蒸罐产生的蒸汽直接送入杂盐母液干化装置中用于加热蒸发工艺，后续冷凝产生冷凝水由蒸汽冷凝液罐收集，并通回闪蒸罐与闪蒸后的液相混合，实现体系的水循环。

作为一种优选的方案，在闪蒸罐的蒸汽出口后还设有一蒸汽压缩机，用于提高闪蒸产生的低品位饱和蒸汽的温度和压力。

高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成的循环回路上还设有一散热装置，以部分除去该回路上冷却水的热量，保证体系的稳定运行。

而由于所述散热装置在散热的同时也会蒸发部分水分，因此，在该循环回路上还设有补水口和排污口，以周期性的排出高盐循环水，并补充新鲜水，避免该循环回路中冷却水的盐分过高。

实施例二

下面结合具体的工艺参数和装置对实施例1进行详细的说明。

如图1所示，本实施例中，杂盐母液干化装置的冷却水与高温热泵的冷水侧形成循环回路，该循环回路中的冷却水在杂盐母液干化装置将杂盐母液干化装置的二次蒸汽冷凝，吸收热量，并在高温热泵的冷水侧放热后，降温，循环回杂盐母液干化装置继续用于冷凝杂盐母液干化装置的二次蒸汽。

由于在高温热泵的工作过程中，消耗的电能部分转化为热能后进入到该循环中，因此，为了维持该循环的稳定运行，在该循环回路上还设有一散热装置，用于发散掉该部分因装置运行产生的热量。

作为一种具体可行的方案，本实施例中的散热装置为凉水塔、冷水机中的一种或多种。

进一步的，由于在散热装置散热的过程中同时会蒸发部分水分，造成该循环回路中循环水的盐分升高，因此，在该循环回路上还设有补水口和排污口，周期性的排出高盐循环水，并补充新鲜水，维持循环回路中的水质稳定。

循环水在高温热泵的冷水侧放热后，经高温热泵做功，将冷水侧放出的热量转移到高温热泵的热水侧。高温热泵的热水侧与中间水罐形成循环回路，而超高温热泵的冷水侧同样的也与中间水罐形成循环回路。循环水由中间水罐进入到在高温热泵的热水侧吸收热量后，排回至中间水罐，同时循环水也从中间水罐进入到超高温热泵的冷水侧放热降温后排回至中间水罐。即本实施例通过上述的两个循环回路配合中间水罐实现了高温热泵的热水侧到超高温热泵的冷水侧的热量转移。

循环水在超高温热泵的冷水侧放热后，经超高温热泵做功，将冷水侧放出的热量转移到超高温热泵的热水侧。超高温热泵热水侧与所述闪蒸罐构成循环回路，超高温热泵热水侧的产水通入闪蒸罐后，发生闪蒸现象，并分离出低品位饱和蒸汽和液相，液相返回超高温热泵热水侧继续吸收超高温热泵的冷水侧的热量。

低品位饱和蒸汽因温度和压力较低，因此在闪蒸罐后还设有一蒸汽压缩机，本实施例中，蒸汽压缩机为螺杆式蒸汽压缩机，通过做功，使进入到蒸汽压缩机内的低品位饱和蒸汽的温度提高30-60℃，同时进一步的提高蒸汽压力，形成高品位饱和蒸汽。

所述高品位饱和蒸汽被通入到杂盐母液干化装置内，冷凝放热，产生的热量用于杂盐母液的蒸发干化。高品位饱和蒸汽放热冷凝为冷凝水，进入到蒸汽冷凝液罐中储存后，被通回至闪蒸罐内与液相混合。

在本实施例中，使用的高温热泵和超高温热泵均为水源热泵，各热泵的转换效率均大于等于70％，且高温热泵和超高温热泵总能效比不低于1.7，各热泵冷水侧进出水温度差、热水侧进出水温度差均为5-10℃。

为了保证系统的稳定运行，高温热泵热水侧、超高温热泵冷水侧、超高温热泵的热水侧的循环回路中的循环水水质需满足：电导率≤0.3μs/cm，二氧化硅含量≤20μg/L，硬度≈0μmol/L。

本实用新型提供的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，通过设置由高温热泵和超高温热泵组成两级热泵系统实现了废热的高效回收，解决了单级热泵难以实现技术预期效果和三级热泵带来的能量浪费的问题。本系统在高温热泵和超高温热泵总能效比不低于1.7和各热泵的转换效率均大于等于70％时，使整体的杂盐母液干化工艺的能量消耗降低40％以上，大幅的降低了系统的运行成本，且整个废热回收装置的流程简洁、操作方便、占地面积省，可长期稳定运行，具备良好的应用前景。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述系统包括高温热泵、中间水罐、超高温热泵、闪蒸罐、散热装置和蒸汽冷凝液罐；

所述高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成循环回路，所述散热装置设于该循环回路上；

所述高温热泵的热水侧与所述中间水罐构成循环回路；

所述超高温热泵冷水侧与所述中间水罐构成循环回路；

所述超高温热泵热水侧与所述闪蒸罐构成循环回路；

所述闪蒸罐与所述蒸汽冷凝液罐和杂盐母液干化装置的加热蒸汽形成循环回路。

2.根据权利要求1所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述高温热泵和超高温热泵的总能效比不小于1.7。

3.根据权利要求1所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述高温热泵冷水侧与热水侧的进出水温度差均为5-10℃。

4.根据权利要求1所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述超高温热泵冷水侧与热水侧的进出水温度差均为5-10℃。

5.根据权利要求1所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述闪蒸罐与所述蒸汽冷凝液罐和杂盐母液干化装置的加热蒸汽形成循环回路上还设有蒸汽压缩机。

6.根据权利要求5所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述蒸汽压缩机为螺杆式蒸汽压缩机，温升为30-60℃。

7.根据权利要求1所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述散热装置为凉水塔、冷水机中的一种或多种。

8.根据权利要求1所述的杂盐母液干化装置废热回收利用系统，其特征在于，所述高温热泵的冷水侧与杂盐母液干化装置的冷却水形成的循环回路上还设有补水口和排污口。

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