一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔、閃蒸塔、壓縮機，所述蒸餾塔底部的出液口連接閃蒸塔的進液口，閃蒸塔頂部的排氣口連接壓縮機的進氣口，壓縮機的排氣口連接蒸餾塔下部的進氣口，所述蒸餾塔頂部的排氣口設置有連接管道，連接管道上設置有換熱器，該換熱器的進液口與閃蒸塔的出液口連接，換熱器的出液口與閃蒸塔上部的進液口連接，所述蒸餾塔的進料管道上也設置有換熱器，該換熱器的進液口連接閃蒸塔的出液口，換熱器的出液口連接另一個換熱器。本發(fā)明從降低裝置能耗、提高能效、簡化流程、降低投資的角度出發(fā)，最大限度地實現(xiàn)了熱泵在蒸餾領(lǐng)域的應用優(yōu)勢，與常規(guī)蒸餾裝置相比降低能耗70%以上。
【專利說明】一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱泵蒸餾【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置。

【背景技術(shù)】
[0002] 化工行業(yè)是能耗大戶，其中蒸餾又是能耗極高的單元操作，而傳統(tǒng)的蒸餾方式熱 力學效率很低，能量浪費很大。如文獻"康世富可再生胺法脫硫技術(shù)的應用"（《硫酸工 業(yè)》，2007 (1) : 39?45)中從脫硫吸收液中通過蒸餾分離S02，每噸脫硫液體需消耗0. 1? 0. 2t0. 6MPa的飽和水蒸汽；"蒸氨新工藝在首鋼京唐工程的應用"（《燃料與化工》，2008 (4) :33?35)中從焦化氨水中通過蒸饋分離溶液中的氨，每噸剩余氨水需消耗?175KgO. 6MPa 的飽和水蒸汽；"天然氣凈化廠脫硫裝置能耗分析及節(jié)能措施探討"（《油氣田環(huán)境保護》， 2013 (5) : 20?25)采用MEDA從天然氣中脫H2S、C02后通過蒸餾從溶液中回收溶液中H2S、 C0 2，該文獻分析了 MDEA法脫硫能量流動情況，每噸剩溶液也需要消耗150?200Kg0. 6MPa 的飽和水蒸汽，提出了采用熱泵壓縮蒸餾塔頂?shù)乃嵝詺怏w后用于再沸器加熱塔底的貧液。
[0003] 在今天能源價格不斷上漲的情況下，如何降低蒸餾塔的能耗，充分利用低溫熱源， 已成為人們普遍關(guān)注的問題。對此人們提出了許多節(jié)能措施，通過大量的理論分析、實驗研 究以及工業(yè)應用表明，其中節(jié)能效果十分顯著的便是熱泵蒸餾技術(shù)。熱泵技術(shù)是近年來世 界上倍受關(guān)注的能源回收利用技術(shù)，其主要通過消耗一部分機械能、電能等為補償，使熱能 實現(xiàn)從低溫熱源向高溫熱源的傳遞。由于熱泵能將低溫熱能轉(zhuǎn)換為高溫熱能，提高能源的 有效利用率，因此是回收低溫余熱的重要途徑。
[0004] 一般采用熱泵蒸餾把蒸餾塔塔頂蒸汽加壓升溫，使其用作塔底再沸器的熱源，回 收塔頂蒸汽的冷凝潛熱。在文獻"化工節(jié)能中的熱泵精餾工藝流程分析"(《節(jié)能》，2004(10) :19?22)中描述了多種熱泵蒸餾流程。但這些流程在具體應用時存在明顯的不足，主要缺 點是： 1、 投資高、工藝流程復雜，高濃度有毒有害介質(zhì)直接采用壓縮機壓縮，壓縮機腐蝕嚴重 或材料等級要求高，熱量回收不充分； 2、 壓縮后的氣體含不凝性氣體，導致再沸器傳熱效率低，再沸器操作壓力高，易腐蝕； 如焦化氨水蒸餾使用上述文獻中的任何流程均存在腐蝕嚴重或材料等級要求高、堵 塞、流程復雜、熱回收不充分等問題。
[0005] 201110128227.0,名稱為"溶劑循環(huán)吸收法煙氣脫硫中脫硫溶劑的熱泵再生流程" 的發(fā)明專利，通過以壓縮機對脫硫溶劑再生時所產(chǎn)再生氣壓縮做功，使其成為高溫高壓過 熱蒸汽，并以此過熱蒸汽為熱源對再生塔釜液進行加熱和汽化，從而實現(xiàn)了對塔頂?shù)蜏卦?生氣余熱的回收利用。該流程塔頂氣體含高濃度的S0 2，腐蝕嚴重，或者對材料等級要求高、 流程復雜。
[0006] 2010101232510,名稱為"熱泵閃蒸汽提脫氨法"，和2012101536708,名稱為"一種 基于蒸汽壓縮的高濃度含氨廢水的處理方法"的發(fā)明專利，兩種方法均需要使用再沸器，工 藝流程復雜，仍然存在壓縮機與高濃度氨氣接觸，腐蝕嚴重，或者材料等級要求高的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明為了降低熱泵蒸餾的裝置能耗和簡化流程，提供了一種熱泵蒸餾節(jié)能裝 置，特別適用于采用對溶液進行蒸餾的情況。本發(fā)明從降低裝置能耗、提高能效、簡化流程、 降低投資的角度出發(fā)，最大限度地實現(xiàn)了熱泵在蒸餾領(lǐng)域的應用優(yōu)勢，將熱泵技術(shù)與蒸餾 相結(jié)合，形成與蒸餾相適應的、工藝流程簡單、投資少、節(jié)能效率高的熱泵蒸餾節(jié)能裝置。
[0008] 為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案： 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：包括蒸餾塔、閃蒸塔、壓縮機，所述蒸餾塔底部的 出液口連接閃蒸塔的進液口，閃蒸塔頂部的排氣口連接壓縮機的進氣口，壓縮機的排氣口 連接蒸餾塔下部的進氣口，所述蒸餾塔頂部的排氣口設置有連接管道，連接管道上設置有 換熱器，該換熱器的進液口與閃蒸塔的出液口連接，換熱器的出液口與閃蒸塔上部的進液 口連接，所述蒸餾塔的進料管道上也設置有換熱器，該換熱器的進液口連接閃蒸塔的出液 口，換熱器的出液口連接另一個換熱器。
[0009] 本發(fā)明根據(jù)熱泵技術(shù)原理，通過在蒸餾塔底連接閃蒸塔，將釜液閃蒸形成閃蒸蒸 汽，閃蒸塔通過換熱器與蒸餾塔的回流管道連接，實現(xiàn)了閃蒸后的釜液與塔頂?shù)恼羝M行 換熱后再送去閃蒸；同時，回收塔頂蒸汽和塔底釜液的熱量后的閃蒸汽，通過壓縮機壓縮做 功后，使之成為高溫高壓過熱蒸汽，并將其送入蒸餾塔底部，用以加熱和汽化釜液，從而實 現(xiàn)了對塔頂蒸汽和塔底釜液低溫余熱的同時回收利用。
[0010] 本發(fā)明可在完全保持原蒸餾塔操作條件的基礎上，在除系統(tǒng)啟動期外的其它系統(tǒng) 運行期內(nèi)完全無需消耗加熱蒸汽。因此，本發(fā)明與傳統(tǒng)蒸餾方法相比，具有可大幅提高能源 利用率、顯著降低蒸餾能耗的優(yōu)勢。例如，在脫硫液吸收so 2后通過蒸餾從溶液中回收溶液 中S02的過程中、在氨水蒸餾過程中，在采用MEDA從氣體中脫H 2S、C02后通過蒸餾從溶液中 回收溶液中H2S、C02的過程中，在采用本發(fā)明所述熱泵蒸餾流程進行蒸餾時，其與采用傳統(tǒng) 蒸餾方法相比可節(jié)能75%以上。
[0011] 所述的連接管道上設置有與進料管相連接的換熱器。
[0012] 所述的連接管道上，從連接管道的進氣口算起，依次為與閃蒸塔連接的換熱器、與 進料管相連接的換熱器。實現(xiàn)了蒸汽先與閃蒸液換熱，再與料液換熱，此順序的優(yōu)點是換熱 面積減小，最大程度回收熱量。
[0013] 優(yōu)選地，所述的連接管道上，與進料管相連接的換熱器后面還設置有一個換熱器。
[0014] 優(yōu)選地，所述的連接管道上，與進料管相連接的換熱器后面還依次設置有一個換 熱器和一個氣液分離器。換熱后的蒸汽經(jīng)過水冷、氣液分離后，回收氣體，液體回流到蒸餾 塔。
[0015] 所述的氣液分離器的出液口連接蒸餾塔。
[0016] 所述的蒸餾塔下部的進氣口距離底部2_6m。
[0017] 所述壓縮機的壓縮比為1. 8-4。
[0018] 為實現(xiàn)蒸餾過程具備低能耗和高效的熱利用率，故在用壓縮機對閃蒸蒸汽壓縮做 功時，需綜合考慮壓縮機的壓縮比，本發(fā)明將壓縮比設定為1.8-4,這主要是由于過高的壓 縮比會造成壓縮機軸功率過高，節(jié)能效率下降，而壓縮比過低則節(jié)能效果不顯著。
[0019] 所述壓縮機出口蒸汽的絕對壓力為0· 12?0· 3MPa，溫度為104-133°C。
[0020] 從兼顧適宜的壓縮機軸功率和適宜的壓縮機出口過熱蒸汽溫度出發(fā)，設定閃蒸汽 經(jīng)壓縮機壓縮后壓縮機出口過熱蒸汽的表壓為0. 12-0. 3MPa，溫度為104-160°C，不需要通 過塔底再沸器與貧液換熱，只需要較蒸餾塔底部的溫度和壓力稍高即可，壓縮機的軸功率 低，能耗低。
[0021] 所述閃蒸的溫度為75°C?120°C，壓力為0· 04MPa?0· 2 MPa。
[0022] 本發(fā)明的有益效果在于： 1、本發(fā)明的熱泵蒸餾節(jié)能裝置可在完全保持原蒸餾塔操作條件的基礎上，在除系統(tǒng)啟 動期需要消耗較多的蒸汽，正常運行時僅僅需要消耗少量的加熱蒸汽。因此，本發(fā)明與傳統(tǒng) 蒸餾方法相比，具有可大幅提高能源利用率、顯著降低蒸餾能耗的優(yōu)勢。例如，在脫硫液吸 收S0 2后通過蒸餾從溶液中回收溶液中S02的過程中、在氨水蒸餾過程中，在采用MEDA從氣 體中脫H 2S、C02后通過蒸餾從溶液中回收溶液中H2S、C02的過程中，在采用本發(fā)明所述熱泵 蒸餾流程進行蒸餾時，其與采用傳統(tǒng)蒸餾方法相比可節(jié)能75%以上。
[0023] 2、本發(fā)明通過壓縮機對蒸餾塔底釜液和塔頂蒸汽回收熱量后所產(chǎn)生的閃蒸汽壓 縮做功，使其成為高溫高壓過熱蒸汽，并以此過熱蒸汽為熱源對蒸餾塔釜釜液進行加熱和 汽化，從而實現(xiàn)了對塔頂蒸汽和塔底釜液低溫余熱的回收利用，并以此形成具有高能效、低 能耗、低運行費用特點的熱泵蒸餾流程?？梢詮V泛的應用于石化、冶金、化工、環(huán)保等行業(yè)中 的蒸餾系統(tǒng)中，具有廣闊的應用前景。
[0024] 3、本發(fā)明將壓縮機輸出的高溫高壓過熱蒸汽從塔底直接進入蒸餾塔內(nèi)，通過回收 塔底釜液與塔頂蒸汽的熱量，塔頂蒸汽所需冷卻水量與普通蒸餾工藝比較可得以大幅降 低，從而有利于進一步降低蒸餾的運行費用。
[0025] 4、本發(fā)明將閃蒸技術(shù)和熱泵技術(shù)有機結(jié)合，為蒸餾節(jié)能降耗提出一項具有創(chuàng)新性 的技術(shù)，有效地解決了傳統(tǒng)蒸餾工藝蒸汽耗量高、操作成本高的問題；將壓縮后的蒸汽直接 進入蒸餾塔塔底，不需要經(jīng)過再沸器與塔底的釜液換熱，壓縮后的蒸汽溫度和壓力較低，傳 熱效率高，工藝流程簡單，操作方便，投資少。
[0026] 5、本發(fā)明利用閃蒸技術(shù)不但使釜液中的熱量得到回收，而且經(jīng)過閃蒸后進一步降 低了釜液中的易揮發(fā)組分含量，為蒸餾所配套的其他工藝提供了有力保證。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是本發(fā)明實施例1的熱泵蒸餾節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖2是本發(fā)明實施例5的熱泵蒸餾節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖3是本發(fā)明實施例7的熱泵蒸餾節(jié)能裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖中標記為：1、蒸餾塔，2、換熱器，3、換熱器，4、換熱器，5、氣液分離器，6、閃蒸液 泵、7、閃蒸塔，8、壓縮機，9、換熱器，10、換熱器，11、回流泵，12、再沸器，13、連接管道，14、進 料管，15、換熱器排氣口。

【具體實施方式】
[0031] 下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明的實質(zhì)性內(nèi)容作進一步詳細的描述。
[0032] 實施例1 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0033] 實施例2 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0034] 所述換熱器2的排氣口 15連接到下工序。
[0035] 實施例3 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0036] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0037] 實施例4 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0038] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0039] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0040] 實施例5 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0041] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0042] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0043] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還設置有一個換熱器 4。
[0044] 實施例6 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0045] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0046] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0047] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還依次設置有一個換 熱器4和一個氣液分離器5。
[0048] 實施例7 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0049] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0050] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0051] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還依次設置有一個換 熱器4和一個氣液分離器5。
[0052] 所述的氣液分離器5的出液口連接蒸餾塔1。
[0053] 實施例8 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0054] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0055] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0056] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還依次設置有一個換 熱器4和一個氣液分離器5。
[0057] 所述的氣液分離器5的出液口連接蒸餾塔1。
[0058] 所述的蒸餾塔1下部的進氣口距離底部6m。
[0059] 實施例9 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0060] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0061] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0062] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還設置有一個換熱器 4。
[0063] 所述的蒸餾塔1下部的進氣口距離底部2m。
[0064] 所述壓縮機8出口蒸汽的絕對壓力為0· 18MPa，溫度為115°C。
[0065] 實施例10 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0066] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0067] 所述的蒸餾塔1下部的進氣口距離底部3m。
[0068] 所述壓縮機8出口蒸汽的絕對壓力為0· 12MPa，溫度為104°C。
[0069] 所述閃蒸的溫度為75°C，壓力為0· 04MPa。
[0070] 實施例11 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0071] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0072] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0073] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還依次設置有一個換 熱器4和一個氣液分離器5。
[0074] 所述的氣液分離器5的出液口連接蒸餾塔1。
[0075] 所述的蒸餾塔1下部的進氣口距離底部4m。
[0076] 所述壓縮機的壓縮比為4。
[0077] 所述壓縮機8出口蒸汽的絕對壓力為0· 3MPa，溫度為133°C。
[0078] 所述閃蒸的溫度為120°C，壓力為0· 2 MPa。
[0079] 實施例12 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0080] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0081] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0082] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還依次設置有一個換 熱器4和一個氣液分離器5。
[0083] 所述的氣液分離器5的出液口連接蒸餾塔1。
[0084] 所述的蒸餾塔1下部的進氣口距離底部3m。
[0085] 所述壓縮機的壓縮比為1. 8。
[0086] 所述壓縮機8出口蒸汽的絕對壓力為0· 2MPa，溫度為120°C。
[0087] 所述閃蒸的溫度為105°C，壓力為0· IMPa。
[0088] 實施例13 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，包括蒸餾塔1、閃蒸塔7、壓縮機8,所述蒸餾塔1底部的出液口 連接閃蒸塔7的進液口，閃蒸塔7頂部的排氣口連接壓縮機8的進氣口，壓縮機8的排氣口 連接蒸餾塔1下部的進氣口，所述蒸餾塔1頂部的排氣口設置有連接管道13,連接管道13 上設置有換熱器2，該換熱器2的進液口與閃蒸塔7的出液口連接，換熱器2的出液口與閃 蒸塔7上部的進液口連接，所述蒸餾塔1的進料管道14上也設置有換熱器9,該換熱器9的 進液口連接閃蒸塔7的出液口，換熱器9的出液口連接另一個換熱器10。
[0089] 所述的連接管道13上設置有與進料管14相連接的換熱器3。
[0090] 所述的連接管道13上，從連接管道13的進氣口算起，依次為與閃蒸塔7連接的換 熱器2、與進料管14相連接的換熱器3。
[0091] 所述的連接管道13上，與進料管14相連接的換熱器3后面還依次設置有一個換 熱器4和一個氣液分離器5。
[0092] 所述的氣液分離器5的出液口連接蒸餾塔1。
[0093] 所述的蒸餾塔1下部的進氣口距離底部3m。
[0094] 所述壓縮機的壓縮比為3。
[0095] 所述壓縮機8出口蒸汽的絕對壓力為0. 25MPa，溫度為125°C。
[0096] 所述閃蒸的溫度為110°C，壓力為0· 12MPa。
[0097] 實施例14 本發(fā)明的熱泵蒸餾節(jié)能裝置用于鋼鐵廠燒結(jié)煙氣的溶劑循環(huán)吸收法煙氣脫硫時脫硫 溶劑的熱泵蒸餾(裝置如圖3如示）： 自脫硫塔含S02的脫硫溶劑富液經(jīng)貧富液換熱器與來自閃蒸塔的貧液換熱而被加熱至 90 °C ； 自蒸餾塔頂產(chǎn)生的〇. 19MPa (絕壓)、118°C的蒸汽與閃蒸塔來的貧液換熱后，再與貧富 液換熱后的富液換熱，蒸汽通過水冷卻到45°C ;閃蒸塔來的貧液升溫到116°C，返回到閃蒸 塔，富液送入蒸餾塔。
[0098] 富液在塔內(nèi)填料上與塔釜內(nèi)上升蒸汽進行逆流接觸，通過加熱、汽提作用，蒸餾出 其中所含的so2。蒸餾后所得脫硫溶劑貧液自蒸餾塔送到閃蒸塔，通過閃蒸形成閃蒸汽，閃 蒸汽經(jīng)過壓縮機壓縮后送到蒸餾塔內(nèi)底部，與部分汽化的水形成的蒸汽一并形成塔內(nèi)的上 升蒸汽。
[0099] 經(jīng)過閃蒸后的貧液經(jīng)貧富液換熱器與富液換熱后，進入貧液冷卻器，水冷降溫至 45 °C后送脫硫段循環(huán)使用。
[0100] 閃蒸塔內(nèi)絕對壓力為〇. 〇7MPa，閃蒸汽溫度為89°C，閃蒸汽進入壓縮機，通過壓縮 機對其壓縮做功，使其成為壓力為〇.25MPa (絕壓)、溫度為160°C的過熱蒸汽。壓縮機輸出 的過熱蒸汽送到蒸餾塔內(nèi)的底部，在蒸餾塔內(nèi)將貧液溫度加熱到123°C，與汽化的部分水一 起形成蒸餾塔內(nèi)的上升蒸汽。
[0101] 實施例15 本發(fā)明的熱泵蒸餾節(jié)能裝置用于焦化剩余氨水熱泵蒸餾(裝置如圖1如示）： 本實施例選取焦化氨水，處理量為60t/h，含氨濃度6000 mg/L。從界區(qū)外送來的氨水與 閃蒸塔的蒸氨廢水換熱后進入氨水蒸餾塔，氨水蒸餾塔頂壓力為〇. 12MPa (絕壓)，塔頂溫度 為105°C，塔底壓力為0· 14MPa (絕壓)，塔底溫度為109°C。
[0102] 氨水蒸餾塔底的蒸氨廢水送到閃蒸塔，閃蒸后的蒸氨廢水送到氨水蒸餾塔頂與塔 頂氨蒸汽換熱后返回閃蒸塔，與氨蒸汽換熱的閃蒸后的蒸氨廢水量為進入蒸氨塔的氨水量 的10倍，氨蒸汽換熱后的溫度為95°c ~102°C送到下工序。
[0103] 蒸氨廢水在閃蒸塔內(nèi)閃蒸，閃蒸壓力為0. 05 MPa，溫度為81°C，閃蒸汽被蒸汽壓縮 機加壓至〇.18MPa、溫度升高至148° C后送到蒸氨塔內(nèi)底部，用作氨水蒸餾的熱源。同時， 閃蒸塔內(nèi)的部分廢水，經(jīng)與剩余氨水換熱、水冷卻后進入下工序。氨水蒸餾塔開工需要采用 蒸汽，可以直接將界區(qū)外的新鮮蒸汽直接通入氨水蒸餾塔內(nèi)，也可以設置一臺再沸器中通 入新鮮蒸汽間接加熱蒸氨廢水。
[0104] 采用如上技術(shù)，其處理后廢水降低，處理噸剩余氨水由原來需要0. 6MPa的蒸汽 175Kg降低至50Kg以下。
[0105] 實施例16 本發(fā)明的熱泵蒸餾節(jié)能裝置用于天然氣凈化廠MEDA脫硫溶液脫H2S : 天然氣凈化廠采用MEDA等醇胺脫硫溶液從天然氣中脫除H2S、C02，吸收了 H2S、C02等酸 性氣體的富液，閃蒸后的富液，通過泵送到換熱器與閃蒸后的貧液換熱至65°C ~90°C，富液 再與經(jīng)過閃蒸后的貧液換熱后的塔頂蒸汽換熱到100°c ~110°C后進入蒸餾塔，蒸餾塔底的 貧液送到閃蒸塔，閃蒸后的閃蒸汽通過壓縮機壓縮后直接送入蒸餾塔內(nèi)底部，閃蒸后的貧 液一部分送到塔頂與蒸餾塔來的蒸汽換熱后再返回閃蒸塔；一部分貧液送到換熱器與富液 換熱后再經(jīng)水冷卻到40°c ~50°C后送到吸收塔。塔頂?shù)恼羝?jīng)閃蒸后的貧液換熱后再與富 液換熱，最后通過水冷卻到30°C?50°C，得到濃度較高含H 2S、C02等酸性氣體，送到下工序。
[0106] 貧液閃蒸壓力控制0. 05 MPa?0. 11 MPa，溫度為81°C?101°C，閃蒸汽被蒸汽壓縮機 加壓至0. 14MPa?0. 24MPa、溫度升高至120° (Tl80° C后送到蒸餾塔內(nèi)底部，用作MEDA等 醇胺脫硫溶液蒸餾的熱源。
[0107] 實施例17 本發(fā)明的熱泵蒸餾節(jié)能裝置用于焦爐煤氣脫硫，采用SWFIBAN法脫除焦爐煤氣H2S、 HCN以及C02，脫硫溶液脫采用熱泵蒸餾分離H2S、HCN以及C02 : SWFIBAN工藝由脫硫脫氰用15%的單乙醇胺作為脫硫劑，在低溫條件下吸收焦爐煤氣 中的H2S、HCN以及C02，再用蒸汽蒸餾解析出溶液中的酸性氣體。
[0108] 吸收了 H2S、HCN、C02等酸性氣體的富液，通過泵送到換熱器與閃蒸后的貧液換熱 至65°C?90°C，富液再與經(jīng)過閃蒸后的貧液換熱后的塔頂蒸汽換熱到100°C ~110°C后進入 蒸餾塔，蒸餾塔底的貧液送到閃蒸塔，閃蒸后的閃蒸汽通過壓縮機壓縮后直接送入蒸餾塔 內(nèi)底部，閃蒸后的貧液一部分送到塔頂與蒸餾塔來的蒸汽換熱后再返回閃蒸塔；一部分貧 液送到換熱器與富液換熱后再經(jīng)水冷卻到25°C ~28°C后送到吸收塔。塔頂?shù)恼羝?jīng)閃蒸后 的貧液換熱后再與富液換熱，最后通過水冷卻到30°C ~50°C，得到濃度較高含H2S、C02等酸 性氣體，送到下工序。
[0109] 貧液閃蒸壓力控制〇· 075 MPa?0· 09 MPa，溫度為91°C?98°C，閃蒸汽被蒸汽壓縮機 加壓至0. 14MPa?0. 18MPa、溫度升高至120° (Tl56° C后送到蒸餾塔內(nèi)底部，用作MEDA等 醇胺脫硫溶液蒸餾的熱源。
[0110] 實施例18 以本發(fā)明的熱泵蒸餾節(jié)能裝置為蒸餾設備，用于熱碳酸鉀水溶液、乙醇胺類的水溶液 作為吸收劑或者以其他水溶液作為吸收劑，從氣體中吸收co2后再采用熱泵蒸餾方式得到 聞純度C02 : 以熱碳酸鉀水溶液、乙醇胺類的水溶液作為吸收劑或者以其他水溶液作為吸收劑，從 氣體中吸收〇)2后的富液，通過泵送到換熱器與閃蒸后的貧液換熱至75°C~90°C，富液再與 經(jīng)過閃蒸后的貧液換熱后的塔頂蒸汽換熱到102°C ~106°C后進入蒸餾塔，蒸餾塔底的貧液 送到閃蒸塔，閃蒸后的閃蒸汽通過壓縮機壓縮后直接送入蒸餾塔內(nèi)底部，閃蒸后的貧液一 部分送到塔頂與蒸餾塔來的蒸汽換熱后再返回閃蒸塔；一部分貧液送到換熱器與富液換熱 后再經(jīng)水冷卻到30°C ~50°C后送到吸收塔。塔頂?shù)恼羝?jīng)閃蒸后的貧液換熱后再與富液換 熱，最后通過水冷卻到30°C?50°C，高濃度C0 2氣體，送到下工序。
[0111] 貧液閃蒸壓力控制〇. 065 MPa?0. 11 MPa，溫度為88°C?102°C，閃蒸汽被蒸汽壓縮 機加壓至0. 15MPa~0. 22MPa、溫度升高至115° (Tl90° C后送到蒸餾塔內(nèi)底部，用作脫碳溶 液蒸餾的熱源。
[0112] 由此可見，本發(fā)明所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置與常規(guī)非熱泵蒸餾裝置相比，具 備明顯的低能耗、高能效、低運行費用的優(yōu)勢。與其他熱泵蒸餾裝置相比具有熱回收效率 高，壓縮的高溫蒸汽不需要通過再沸器間接加熱，壓縮后的蒸汽溫度和壓力較低，壓縮機的 電耗低的優(yōu)勢。
【權(quán)利要求】
1. 一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：包括蒸餾塔（1)、閃蒸塔（7)、壓縮機（8)，所述 蒸餾塔（1)底部的出液口連接閃蒸塔（7)的進液口，閃蒸塔（7)頂部的排氣口連接壓縮機 (8)的進氣口，壓縮機（8)的排氣口連接蒸餾塔（1)下部的進氣口，所述蒸餾塔（1)頂部的 排氣口設置有連接管道（13 )，連接管道（13 )上設置有換熱器（2 )，該換熱器（2 )的進液口與 閃蒸塔（7)的出液口連接，換熱器（2)的出液口與閃蒸塔（7)上部的進液口連接，所述蒸餾 塔（1)的進料管道（14)上也設置有換熱器（9)，該換熱器（9)的進液口連接閃蒸塔（7)的出 液口，換熱器（9)的出液口連接另一個換熱器（10)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述的連接管道（13) 上設置有與進料管（14)相連接的換熱器（3)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述的連接管道（13) 上，從連接管道（13)的進氣口算起，依次為與閃蒸塔（7)連接的換熱器（2)、與進料管（14) 相連接的換熱器（3)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述的連接管道（13) 上，與進料管（14)相連接的換熱器（3)后面還設置有一個換熱器（4)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述的連接管道（13) 上，與進料管（14)相連接的換熱器（3)后面還依次設置有一個換熱器（4)和一個氣液分離 器（5)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述的氣液分離器（5) 的出液口連接蒸餾塔（1)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述的蒸餾塔（1)下部 的進氣口距離底部2-6m。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述壓縮機（8)的壓縮 比為1. 8-4。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述壓縮機（8)出口蒸 汽的絕對壓力為〇· 12?0· 3MPa，溫度為104?133°C。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種熱泵蒸餾節(jié)能裝置，其特征在于：所述閃蒸的溫度為 75?l2〇°C，壓力為 0· 04?0· 2MPa。
【文檔編號】C10K1/08GK104056462SQ201410329144
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年7月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月11日
【發(fā)明者】任毅, 李東林 申請人:成都華西堂投資有限公司