專利名稱：解吸塔混合汽的余熱回收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種解吸塔混合汽的余熱回收方法，屬于以水蒸氣和二氧化硫?yàn)橹鞯幕旌衔餅榻馕目稍偕摿虻募夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，以水蒸氣和二氧化硫?yàn)橹鞯幕旌衔餅榻馕目稍偕摿虻募夹g(shù)已經(jīng)獲得了廣泛的應(yīng)用。例如，離子液法、有機(jī)胺法、醋酸鈉法和檸檬酸鈉法等，出自解吸塔的解吸產(chǎn)物，都是以水蒸汽和氣態(tài)二氧化硫?yàn)榛境煞?，且其中的水蒸汽占?jù)了很高的比例。無論上述技術(shù)的目標(biāo)產(chǎn)品是純二氧化硫(包括液態(tài)二氧化硫)還是硫酸或者其它什么，都離不開脫水的過程?，F(xiàn)有脫水過程的主要問題在于不但水蒸汽的汽化潛熱在冷凝環(huán)節(jié)或者其它類型的脫水環(huán)節(jié)中被白白浪費(fèi)，而且還要消耗大量的冷卻水，從而造成雙重的能耗；特別是由于解吸汽中的水蒸汽濃度顯著高于二氧化硫的濃度，更是加劇了系統(tǒng)能耗。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，是要提供一種解吸塔混合汽的余熱回收方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)在脫水處理工序中，水蒸汽的汽化潛熱被白白浪費(fèi)、而且還要消耗大量的冷卻水、造成雙重的浪費(fèi)的問題；特別是在解吸汽中的水蒸汽濃度顯著高于二氧化硫的濃度的情況下。本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題在于保留在脫水工序中水蒸汽釋放的汽化潛熱， 并將其用作產(chǎn)生蒸汽的熱源。本發(fā)明的基本構(gòu)思是一種解吸塔混合汽的余熱回收方法，其特征在于使解吸塔混合汽與吸收式制冷劑接觸，且將由于吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升溫的所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源。這里所說的“吸收式制冷劑”是指在一般吸收式制冷設(shè)備中常采用的制冷劑，例如，溴化鋰、氯化鋰等等。為了實(shí)現(xiàn)所述的“吸收式制冷劑”的再生與蒸汽生產(chǎn)的結(jié)合，建議所述的將所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源是將其用作減壓蒸發(fā)的熱源。因?yàn)樵跍p壓蒸發(fā)的過程中，“吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升溫的所述的吸收式制冷劑”本身又是蒸發(fā)熱的提供者；同時(shí)，由于水分從“吸收式制冷劑”中被脫除，“吸收式制冷劑”本身又獲得了再生，即恢復(fù)了吸收水蒸汽的能力。當(dāng)系統(tǒng)的熱損失較高、需要補(bǔ)充的熱量較大時(shí)，特別是脫硫設(shè)備運(yùn)行的工廠存在對(duì)蒸汽的需求時(shí)，還建議將所述的將所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源是將其用于生產(chǎn)蒸汽的熱交換換熱熱源。本發(fā)明的主要優(yōu)點(diǎn)在于1.它能夠有效地利用在脫水工序中水蒸汽的汽化潛熱，避免所述的雙重的浪費(fèi)。2.將其產(chǎn)生的蒸汽回饋給解吸塔后，能夠?qū)⒔馕^程所需的外供熱量，減少60% 以上，甚至75%、85%、95%以上乃至100%。
3.系統(tǒng)簡(jiǎn)單實(shí)用，運(yùn)行的可靠性高，控制簡(jiǎn)便，初次投資及運(yùn)行成本均較低等。


本發(fā)明有附圖7頁(yè)，共7幅。其中圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的示意圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施例2的示意圖。圖3是本發(fā)明的實(shí)施例3的示意圖。圖4是本發(fā)明的實(shí)施例4的示意圖。圖5是本發(fā)明的實(shí)施例5的示意圖。圖6是本發(fā)明的實(shí)施例6的示意圖。圖7是本發(fā)明的實(shí)施例7的示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的具體實(shí)施方式
將結(jié)合實(shí)施例及附圖進(jìn)行說明。實(shí)施例1，如圖1所示。在圖1中，1是可再生脫硫系統(tǒng)的解吸塔。2是吸收式溴化鋰干燥塔。3是減壓蒸發(fā)器。4是可再生脫硫系統(tǒng)的再沸器。與解吸塔1相關(guān)的要素包括待解吸的富液輸入通道5、解吸后的貧液返回通道6、 解吸混合汽的輸出通道7、用于與再沸器4進(jìn)行熱交換的循環(huán)通道8和9以及水蒸汽的冷凝水的回饋通道10等。本實(shí)施例的基本工作過程包括解吸混合汽經(jīng)過輸出通道7進(jìn)入吸收式溴化鋰干燥塔2，與噴淋而下的溴化鋰吸收液接觸并脫除水分，然后經(jīng)過捕霧器11，通過通道12送往下道工序。在溴化鋰干燥塔2 內(nèi)，還同時(shí)存在以下的變化一方面是溴化鋰吸收液本身的溫度迅速升高，另一方面，隨著溴化鋰吸收液的含水量的增加，其吸收水分的能力降低，而需要予以恢復(fù)。為了解決這一問題，利用泵13將其注入減壓蒸發(fā)器3且使其噴淋而下，并在抽氣機(jī)14的作用下進(jìn)行減壓蒸發(fā)。減壓蒸發(fā)導(dǎo)致的效果包括一方面降低了溴化鋰吸收液的含水量，恢復(fù)了溴化鋰吸收液的吸收水分的能力，另一方面，又降低了溴化鋰吸收液自身的溫度，并為其循環(huán)使用創(chuàng)造了條件。為了防止溴化鋰吸收液的逃逸，在溴化鋰干燥塔2內(nèi)還設(shè)置了捕霧器15。這時(shí)，利用泵16將獲得了再生的溴化鋰吸收液返回干燥塔2，并進(jìn)行循環(huán)的過程。利用對(duì)溴化鋰吸收液的工作溫度范圍的調(diào)整和/或采用其它方法，例如加熱或冷卻的方法，使由抽氣機(jī)14排出的蒸汽獲得合理的溫度并經(jīng)過通道17、通道18注入再沸器4 加以利用。由于在解吸塔1中，解吸熱需要外部予以提供，且系統(tǒng)的散熱損失也需要補(bǔ)充，因此，本實(shí)施例還設(shè)有蒸汽補(bǔ)充通道19，以實(shí)現(xiàn)解吸過程的熱量平衡。再沸器4產(chǎn)生的冷凝水，由泵20排出。其中的一部分通過回饋通道10被送回解吸塔1，另一部分則由排水通道21排出，以維持系統(tǒng)的水平衡。實(shí)施例2，如圖2所示。本實(shí)施例是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種變化。主要的變化點(diǎn)在于從再沸器4排出的部分冷凝水并不直接返回解吸塔1，而是匯入解吸后的貧液返回通道6，以降低解吸塔1內(nèi)的水蒸汽的分壓，強(qiáng)化所謂“汽提”的力度。其余內(nèi)容，可通過實(shí)施例1加以解讀。實(shí)施例3，如圖3所示。本實(shí)施例也是在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種變化。主要的變化點(diǎn)在于取消了外置式再沸器4，其向解吸塔1的供熱功能，則由內(nèi)置式熱交換器22來完成。圖3中，序號(hào) 23是向內(nèi)置式熱交換器22輸送蒸汽的通道，而序號(hào)M則是外排冷凝水的通道。同時(shí)，脫水環(huán)節(jié)所產(chǎn)生的蒸汽(或者說水分)連同其攜帶的汽化潛熱，通過通道17 一并被直接注入解吸塔1。其余內(nèi)容，可通過實(shí)施例1加以解讀。實(shí)施例4，如圖4所示。本實(shí)施例是在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種變化。主要的變化點(diǎn)在于它恢復(fù)了外置式再沸器4，以便于維護(hù)和更換。在圖4中，25是外供蒸汽的輸入通道，而沈則是冷凝水的外排通道等。只是應(yīng)當(dāng)注意到與現(xiàn)有技術(shù)相比，該再沸器的熱交換能力在正常情況下可以降低50 %以上或者更多，這也意味著其尺寸和制造成本的大幅度降低。其余內(nèi)容，可通過實(shí)施例1和實(shí)施例3加以解讀。實(shí)施例5，如圖5所示。本實(shí)施例是在實(shí)施例3的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種變化。主要的變化點(diǎn)在于它取消了內(nèi)置式熱交換器22 ；取消內(nèi)置式熱交換器22的原因在于，在本實(shí)施例的條件下，已經(jīng)不需要外系統(tǒng)的熱量補(bǔ)充。同時(shí)，還變更了脫水裝置。在保留了原吸收式溴化鋰干燥塔2的情況下，對(duì)脫水裝置的變更情況包括增加了熱管式解吸鍋爐27，以恢復(fù)溴化鋰吸收液吸收水分的能力。該鍋爐包括 熱管觀、燒嘴四及其燃料進(jìn)口 30和空氣進(jìn)口 31、燃燒廢氣出口 32、捕霧器33等。還增加了余熱鍋爐34，其中，35是該余熱鍋爐34的蒸汽出口，而36是其補(bǔ)水通道。本實(shí)施例變化部分的工作過程是這樣的當(dāng)高溫溴化鋰吸收液從吸收式溴化鋰干燥塔2的下部排出后，在泵39的作用下，進(jìn)入熱管式解吸鍋爐27，被進(jìn)一步加熱，并將水分餾出，恢復(fù)吸收水分的能力，然后被泵13送回干燥塔2。在被送回干燥塔2的過程中，由余熱鍋爐34截取部分物理顯熱，并生產(chǎn)出蒸汽，通過蒸汽出口 35被送至其它用戶。在熱管式解吸鍋爐27中產(chǎn)生的蒸汽，則在通過余熱鍋爐34被截取部分物理顯熱后，通過管道37又被導(dǎo)入解吸塔1。同時(shí)，還建議增加包括可變節(jié)流閥37在內(nèi)的旁路通道38，以便于調(diào)整回饋到解吸塔1中的熱量。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案不會(huì)引起水平衡的變化，但是，由于外部供熱來源的取消，需要增加回饋蒸汽的熱焓，因此，應(yīng)注意采取必要的應(yīng)對(duì)措施，以避免熱焓較高的蒸汽進(jìn)入解吸塔1后產(chǎn)生不利的作用；所述的必要的應(yīng)對(duì)措施包括采用在解吸塔1的內(nèi)部配備特別的進(jìn)汽裝置等。余熱鍋爐34的有效性是依靠本技術(shù)方案的基本原理才能得以成立，因此，這也是本實(shí)施例的特點(diǎn)。由于本技術(shù)方案的理論產(chǎn)氣量是在脫水過程中被脫除的蒸汽量的兩倍或以上，因此，特別適用于對(duì)蒸汽另有所用的企業(yè)。同時(shí)，本技術(shù)方案對(duì)電能的消耗較少。其余內(nèi)容，可通過實(shí)施例3加以解讀。實(shí)施例6，如圖6所示。本實(shí)施例是在實(shí)施例4和實(shí)施例5的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種結(jié)合和變化。主要的變化點(diǎn)在于它首先使來自熱管式解吸鍋爐27的蒸汽經(jīng)由通道25進(jìn)入再沸器4，先釋放一部分熱量以調(diào)整其溫度，然后再經(jīng)由通道沈注入解吸塔1。其余內(nèi)容，可通過實(shí)施例4和實(shí)施例5加以解讀。實(shí)施例7，如圖7所示。本實(shí)施例是在實(shí)施例1和實(shí)施例5的基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種結(jié)合和變化。主要的變化點(diǎn)在于它首先使來自熱管式解吸鍋爐27的蒸汽經(jīng)由通道18進(jìn)入再沸器4，進(jìn)行熱交換， 然后由泵20經(jīng)通道10將冷凝水送回解吸塔1。這時(shí)，由于系統(tǒng)內(nèi)的水是處于平衡狀態(tài)的， 因此，蒸汽補(bǔ)充通道19和排水通道21可以作為系統(tǒng)的備用機(jī)構(gòu)來看待，一般情況下均處于關(guān)閉狀態(tài)。其余內(nèi)容，可通過實(shí)施例1和實(shí)施例5加以解讀。請(qǐng)注意，以上各實(shí)施例中，吸收式溴化鋰干燥塔2和/或減壓蒸發(fā)器3是采用噴淋塔還是填料塔或者其它的形式，例如沸騰池或者蒸發(fā)池等，可以根據(jù)具體條件加以確定。還需要說明的是，當(dāng)脫硫系統(tǒng)的用戶既沒有現(xiàn)成的可供本系統(tǒng)使用的蒸汽來源， 又沒有對(duì)蒸汽的需求時(shí)，可以采用上述負(fù)壓蒸發(fā)和熱管式解吸鍋爐相結(jié)合的方式來解決問題即部分高溫溴化鋰吸收液進(jìn)行減壓蒸發(fā)，而另一部分高溫溴化鋰吸收液進(jìn)行加熱蒸發(fā)。 這時(shí)的控制要點(diǎn)在于采用熱管式解吸鍋爐進(jìn)行蒸發(fā)的部分多產(chǎn)的蒸汽，應(yīng)與解吸塔所需的解吸熱和系統(tǒng)的熱量損失相平衡。采用這一方案，并不影響本發(fā)明的節(jié)能效果；同時(shí)，與現(xiàn)有技術(shù)相比，所需的解吸鍋爐的功率很小，投入較低，還可以使本脫硫系統(tǒng)成為一個(gè)獨(dú)立運(yùn)作的系統(tǒng)。另外需要注意的是上述實(shí)施例都是本發(fā)明的個(gè)案，它們的作用之一是對(duì)本發(fā)明起解釋的作用，而不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明做出的任何限制。
權(quán)利要求
1. 一種解吸塔混合汽的余熱回收方法，其特征在于 1.1使解吸塔混合汽與吸收式制冷劑接觸；1.2將由于吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升溫的所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源。
2.如權(quán)利要求1所述的解吸塔混合汽的余熱回收方法，其特征在于2.1所述的將所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源是將其用作減壓蒸發(fā)的熱源。
3.如權(quán)利要求1所述的解吸塔混合汽的余熱回收方法，其特征在于3. 1所述的將所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源是將其用于生產(chǎn)蒸汽的熱交換換熱熱源。
全文摘要
一種解吸塔混合汽的余熱回收方法，屬于以水蒸氣和二氧化硫?yàn)橹鞯幕旌衔餅榻馕目稍偕摿虻募夹g(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明要解決的主要技術(shù)問題在于保留在脫水工序中水蒸汽釋放的汽化潛熱，并將其用作產(chǎn)生蒸汽的熱源。其特征在于使解吸塔混合汽與吸收式制冷劑接觸。還可以將由于吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升溫的所述的吸收式制冷劑用作生產(chǎn)蒸汽的熱源等。主要用于，解吸混合汽的脫水步驟。它可以有效地利用在脫水工序中水蒸汽的汽化潛熱，避免所述的雙重的浪費(fèi)；還可以大幅度降低解吸塔所需的外供熱量以及具有簡(jiǎn)單實(shí)用，運(yùn)行的可靠性高，控制簡(jiǎn)便，初次投資及運(yùn)行成本均較低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)B01D3/00GK102274642SQ20101019759
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者潘永漣, 錢綱 申請(qǐng)人:山東省冶金設(shè)計(jì)院股份有限公司