本發(fā)明涉及一種石化、化工、醫(yī)藥、冶金、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用的廢蒸汽資源化利用及回收系統(tǒng)，尤其是含氨或硫化氫等蒸發(fā)產(chǎn)生的廢低壓飽和水蒸汽凈化處理及資源化利用及回收的工業(yè)化應(yīng)用，也特別適用于類似工藝過程的單元操作。

背景技術(shù)：

在蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮過程中，溶液中的氨、硫化氫等組分會隨著蒸汽一起排出，由于該蒸汽含有有害成分，且溫度較高，通常不能直接排放，需要進(jìn)行無害化處理。通常該蒸汽首先需要利用循環(huán)水作為冷媒，將蒸汽變?yōu)榻?jīng)過冷凝變?yōu)橐合?，然后液相再?jīng)泵加壓后送入汽提塔（或精餾塔）凈化處理，處理過程中塔釜需要利用蒸汽作為熱源加熱，塔頂排出的氣相也需要冷卻水進(jìn)行冷凝，在蒸汽發(fā)生相變反復(fù)的過程中，能耗相對較高，而且公用工程配套較多、占地大、投資大、人員配置多、運(yùn)行費(fèi)高，從而造成了資源的巨大浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決上述廢蒸汽處理過程中的缺陷，最大限度的降低能耗和節(jié)約資源，達(dá)到最優(yōu)的經(jīng)濟(jì)效果。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的采用的技術(shù)方案是：一種廢蒸汽資源化利用及回收系統(tǒng)，它包括蒸發(fā)壓縮裝置、蒸汽分配裝置、蒸汽利用裝置、凝液回收裝置、凝液綜合處理裝置和廢氣資源化回收裝置，所述蒸發(fā)壓縮裝置包括低壓蒸汽緩沖罐、蒸汽壓縮機(jī)和高壓蒸汽緩沖罐，所述蒸汽分配裝置包括蒸汽增濕飽和器和高壓蒸汽分配器，所述蒸汽利用裝置包括再沸器、蒸發(fā)釜和富裕蒸汽冷凝器，所述凝液回收裝置包括凝液回收罐，所述凝液綜合處理裝置包括汽提塔、凝液冷卻器、綜合冷凝器和回流泵，所述廢氣資源化回收裝置包括綜合反應(yīng)器、緩沖罐和出料泵；所述蒸發(fā)釜與低壓蒸汽緩沖罐相連，低壓蒸汽緩沖罐與蒸汽壓縮機(jī)相連，蒸汽壓縮機(jī)與高壓蒸汽緩沖罐相連，高壓蒸汽緩沖罐與蒸汽增濕飽和器相連，蒸汽增濕飽和器與高壓蒸汽分配器相連，高壓蒸汽分配器分別與蒸發(fā)釜、富裕蒸汽冷凝器和再沸器相連，再沸器與汽提塔相連，蒸發(fā)釜、富裕蒸汽冷凝器和再沸器分別與凝液回收罐相連，凝液回收罐通過提升泵分別與汽提塔和凝液冷卻器相連，汽提塔頂部與綜合冷凝器上部相連，綜合冷凝器下部通過回流泵與汽提塔相連，綜合冷凝器上部與綜合反應(yīng)器相連，綜合反應(yīng)器與緩沖器相連，再沸器和汽提塔下端通過塔釜泵和熱交換器與蒸發(fā)釜相連。

蒸發(fā)釜(或其他設(shè)備)產(chǎn)生廢低壓飽和蒸汽后進(jìn)入蒸發(fā)壓縮裝置，利用蒸發(fā)壓縮裝置將低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機(jī)壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)后的過熱高壓蒸汽進(jìn)入蒸汽分配裝置，利用蒸汽增濕飽和器飽和后，在高壓蒸汽分配器中進(jìn)行緩沖和分配，送至各用汽點(diǎn)。

從蒸汽利用裝置排出的凝液統(tǒng)一進(jìn)入凝液回收罐，經(jīng)提升泵然后進(jìn)入換熱器冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。除開車啟動外，整個(gè)蒸發(fā)過程中無需生蒸汽從蒸發(fā)器出來的二次蒸汽，加壓后，送至凝液綜合處理裝置。

凝液綜合處理裝置后，凝液一部分直接送入汽提塔的中上部，塔頂排出的氣相經(jīng)綜合冷凝器冷凝后生成高濃度凝液，該凝液經(jīng)回流泵加壓后與另外一部分原冷凝液經(jīng)冷卻混合后，送入塔頂，未經(jīng)綜合冷凝器完全冷凝的高濃度氣相送入后續(xù)廢氣資源化回收裝置。

廢氣資源化回收裝置后，高濃度氣相在綜合反應(yīng)器中與脫鹽水(或酸、堿溶液)在綜合反應(yīng)器反應(yīng)吸收生成氨水（或溶液）并排入緩沖罐中，反應(yīng)熱由冷卻水吸收后從化水出口管流走，最終產(chǎn)品經(jīng)出料泵加壓后在液位控制下排出系統(tǒng)。

凈化水經(jīng)塔釜泵加壓后，與自界外來的原料液進(jìn)行換熱，余熱回收利用后排出系統(tǒng)，原料液被加熱后進(jìn)入蒸發(fā)釜。

廢蒸汽可由蒸發(fā)釜或其他類型設(shè)備產(chǎn)生（如汽提塔等），返回至蒸發(fā)釜的蒸汽也可返回至其他需要蒸汽的設(shè)備。

本發(fā)明整個(gè)廢蒸汽資源化利用及回收系統(tǒng)的特點(diǎn)在于：一是蒸發(fā)釜蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮過程中產(chǎn)生的廢蒸汽不用循環(huán)水冷卻將其變?yōu)橐合?，液相也不?jīng)泵加壓后送入汽提塔用蒸汽進(jìn)行凈化處理，而是將廢蒸汽經(jīng)蒸汽壓縮機(jī)壓縮后成為過熱高壓蒸汽，再進(jìn)入蒸汽分配裝置，利用蒸汽增濕飽和器飽和后，在高壓蒸汽分配器中進(jìn)行緩沖和分配進(jìn)入蒸汽利用裝置，再進(jìn)入凝液回收罐，經(jīng)提升泵加壓后，凝液一部分直接送入汽提塔的中上部，從塔頂排出的氣相經(jīng)綜合冷凝器冷凝后生成高濃度凝液，該凝液經(jīng)回流泵加壓后與另外一部分原冷凝液經(jīng)冷卻混合后，再送入塔頂，而未經(jīng)綜合冷凝器完全冷凝的高濃度氣相送入后續(xù)廢氣資源化回收裝置；二是利用廢氣資源化回收裝置將塔頂排出的高濃度氣相在綜合反應(yīng)器中與脫鹽水(或酸、堿溶液)在綜合反應(yīng)器反應(yīng)吸收生成氨水（或溶液）并排入緩沖罐中，反應(yīng)熱由冷卻水吸收后從凈化水出口進(jìn)入塔釜泵加壓后，與自界外來的原料液進(jìn)行換熱，余熱回收利用后排出系統(tǒng)，原料液被熱交換器加熱進(jìn)入蒸發(fā)釜，最終產(chǎn)品經(jīng)出料泵加壓后在液位控制下排出系統(tǒng)。

本發(fā)明在不改變相態(tài)下，只需要利用少量電能就可將低壓飽和蒸汽熱焓（顯熱）提高。低壓蒸汽在壓縮機(jī)加壓過程中，會使蒸汽溫度上升至過熱，此時(shí)經(jīng)蒸汽增濕飽和器處理后，蒸汽量增加，而且達(dá)到了飽和狀態(tài)，進(jìn)而作為二次能源使用。經(jīng)過核算，實(shí)際壓縮機(jī)消耗電能和常規(guī)生蒸汽相比，可節(jié)約能量約35%以上，加之蒸汽冷凝時(shí)消耗的循環(huán)水可節(jié)省12%以上，整體系統(tǒng)可節(jié)能約47%以上。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的利用和回收系統(tǒng)各部份連接關(guān)系示意圖。

在圖中，1、蒸發(fā)釜 2、副含蒸汽管 3、低壓蒸汽緩沖罐 4、蒸汽壓縮機(jī) 5、高壓蒸汽緩沖罐 6、蒸汽增濕飽和器 7、高壓蒸汽分配器 8、富裕蒸汽冷凝器 9、再沸器 10、熱交換器 11、凝液回收罐 12 、凝液冷卻器 13、緩沖罐 14、綜合反應(yīng)器 15、綜合冷凝器 16、汽提塔 17、循環(huán)回水端 18、循環(huán)進(jìn)水端 19、蒸母液進(jìn)口 20、原料液進(jìn)口 21、塔釜泵 22、回流泵 23、出料泵 24、提升泵 25、脫水出口 26、溶液出口 27、凈化水出口 28、疏水閥。

具體實(shí)施方式

在圖1中，廢蒸汽資源化利用及回收系統(tǒng)包括蒸發(fā)壓縮裝置、蒸汽分配裝置、蒸汽利用裝置、凝液回收裝置、凝液綜合處理裝置和廢氣資源化回收裝置，所述蒸發(fā)壓縮裝置包括低壓蒸汽緩沖罐3、蒸汽壓縮機(jī)4和高壓蒸汽緩沖罐5，所述蒸汽分配裝置包括蒸汽增濕飽和器6和高壓蒸汽分配器7，所述蒸汽利用裝置包括再沸器9、蒸發(fā)釜1和富裕蒸汽冷凝器8，所述凝液回收裝置包括凝液回收罐11，所述凝液綜合處理裝置包括汽提塔16、凝液冷卻器12、綜合冷凝器15和回流泵22，所述廢氣資源化回收裝置包括綜合反應(yīng)器14、緩沖罐13和出料泵23；所述蒸發(fā)釜通過副含蒸汽管2與低壓蒸汽緩沖罐3相連，低壓蒸汽緩沖罐與蒸汽壓縮機(jī)相連，蒸汽壓縮機(jī)與高壓蒸汽緩沖罐相連，高壓蒸汽緩沖罐與蒸汽增濕飽和器相連，蒸汽增濕飽和器與高壓蒸汽分配器相連，高壓蒸汽分配器分別與蒸發(fā)釜、富裕蒸汽冷凝器和再沸器相連，再沸器與汽提塔相連，蒸發(fā)釜、富裕蒸汽冷凝器和再沸器分別與凝液回收罐相連，凝液回收罐通過提升泵24分別與汽提塔和凝液冷卻器相連，汽提塔頂部與綜合冷凝器15上部相連，綜合冷凝器下部通過回流泵22與汽提塔相連，綜合冷凝器上部與綜合反應(yīng)器14相連，綜合反應(yīng)器與緩沖器13相連，再沸器和汽提塔下端通過塔釜泵21和熱交換器10與蒸發(fā)釜相連，熱交換器分別與原料液進(jìn)口20和溶液出口26相連，蒸發(fā)釜下端與蒸母液進(jìn)口19相連，緩沖器通過出料泵23與脫水出口25相連，富裕蒸汽冷凝器分別與循環(huán)進(jìn)水端18和循環(huán)回水端17相連，綜合反應(yīng)器、凝液冷卻器分別與循環(huán)進(jìn)水端和循環(huán)回水端相連，綜合反應(yīng)器上還連接有凈化水出口27。此外再沸器與凝液回收罐之間設(shè)置有疏水閥28，各組成部份的連接管路上設(shè)置有壓力表和閥門等。

在現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)廢蒸汽處理過程中，首先需要將蒸汽冷凝，由于冷凝過程中釋放出大量的冷凝熱，即1噸廢蒸汽需要消耗約90噸循環(huán)水冷卻，循環(huán)水系統(tǒng)占地較大，不僅需要消耗電能，而且還需要補(bǔ)充新鮮水。本發(fā)明的使用可使循環(huán)水的消耗量大幅減小，而且占地面積也大大降低。

在現(xiàn)有技術(shù)中常規(guī)廢蒸汽處理過程中，凝液需要消耗循環(huán)水進(jìn)行全部過冷。本發(fā)明僅僅需要10%的液體過冷，其余均可在泡點(diǎn)進(jìn)料，從而減少了蒸汽的消耗，節(jié)約了能源。

本發(fā)明汽提塔頂排放氣經(jīng)過冷凝器冷預(yù)冷凝冷卻后，冷凝液作為回流液泵送直接返回塔頂，未凝蒸汽進(jìn)入后續(xù)系統(tǒng)，在綜合反應(yīng)器中與脫鹽水（或酸、堿溶液)在綜合反應(yīng)器反應(yīng)吸收生成氨水（或溶液）并排入緩沖罐中，最終泵送出系統(tǒng)。傳統(tǒng)技術(shù)需要將塔頂氣過冷，生產(chǎn)出較純的氣體，同時(shí)副產(chǎn)的凝液量較大。本發(fā)明根據(jù)水蒸氣的性質(zhì)，冷卻至80℃左右，不僅產(chǎn)生凝液量較少，氣體中含有的水分也可減小脫鹽水的補(bǔ)充，而且可使冷凝過程的循環(huán)水消耗量降低。