一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，（1）將不潔凈的水蒸汽采集回收；（2）對（1）步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理；（3）將凈化后的水蒸汽進行變壓處理，變壓處理后的水蒸汽輸出應(yīng)用即可。其優(yōu)點在于，本發(fā)明將不潔凈的水蒸汽，處理成為潔凈的熱源，將廢棄的資源回收再利用，解決了對環(huán)境的污染，變廢熱為新能源，向生產(chǎn)和社會提供巨量的能量，擴大了應(yīng)用的范圍，降低了生產(chǎn)成本，從而使利潤大幅提升，是一種現(xiàn)代工業(yè)中處理環(huán)境污染、資源再回收利用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方法，具有極其重大的環(huán)境效益以及經(jīng)濟效益。
【專利說明】一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于資源回收再利用的【技術(shù)領(lǐng)域】，具體是一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，對于絕對壓力約0.1Mpa，溫度約100°C水蒸汽的二次利用，大多采用的是MVR技術(shù)，。MVR是蒸汽機械再壓縮技術(shù)(mechanical Vapor recompress1n )的簡稱。是重新利用多效蒸發(fā)器自身產(chǎn)生的二次蒸汽的能量，從而減少對外界能源的需求的一項節(jié)能技術(shù)。早在60年代，德國和法國已成功的將該技術(shù)用于化工、食品、造紙、醫(yī)藥、海水淡化及污水處理等領(lǐng)域。工作過程是將低溫位的蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮，溫度、壓力提高，熱焓增加，然后進入換熱器換熱冷凝，以充分利用蒸汽的潛熱。但是，這種技術(shù)只局限于對蒸發(fā)器中的液體蒸發(fā)及用機械制造出負壓使液體閃蒸出潔凈的水蒸汽，進行壓縮再輸出利用，若直接對不潔凈的水蒸汽壓縮，由于不潔凈水蒸氣中含有較多雜質(zhì)，即使壓縮后的溫度和壓力提高了，但因含有雜質(zhì)卻不能正常換熱，從而失去了回收的價值。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決現(xiàn)有MVR技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明開發(fā)出了一種新的對于不潔凈水蒸汽回收再利用方法(英語是Vapor Purifacat1n Recycle,簡稱VPR),實現(xiàn)將各種來源的不潔凈的水蒸汽也能回收再利用的目的，同時使應(yīng)用更為廣泛，不僅能夠輸出給需要高溫高壓蒸汽的設(shè)備，對于只需要中壓、低壓、甚至負壓的設(shè)備也能夠應(yīng)用。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為，本發(fā)明開發(fā)的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，(I)將不潔凈的水蒸汽采集回收；(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理；(3)向凈化后的水蒸汽進行變壓處理，變壓處理后的水蒸汽輸出應(yīng)用即可。本發(fā)明的這種方法可以把來源于汽(氣)體、液體和潮濕固體中的不潔凈的水蒸汽，進行回收再利用，與MVR只能來源于液體的潔凈的水蒸汽相比，極大地拓寬了來源，不潔凈水蒸汽的量是蒸發(fā)器閃蒸汽量的數(shù)億倍。同時把應(yīng)用的廣度擴大了數(shù)億倍，給國家和人類一年節(jié)約的標煤量可達億噸級；本發(fā)明對凈化的水蒸氣進行變壓，使輸出的水蒸汽可以從負壓到高壓，供給不同需求的用戶使用，而MVR技術(shù)只能將水蒸汽升壓，用于蒸發(fā)器，應(yīng)用范圍窄，本發(fā)明將這種把不潔凈的水蒸汽回收凈化處理，最后得到各種壓力和溫度供任何用熱用戶需求的技術(shù)稱之為VPR技術(shù)。
[0005]進一步的，步驟(I)水蒸汽含有的雜質(zhì)為固態(tài)或液態(tài)時，凈化方法采用的是物理凈化方法。
[0006]進一步的，步驟(I)水蒸汽含有的雜質(zhì)為氣態(tài)時，凈化方法為先用化學(xué)反應(yīng)方法將氣體雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)或固態(tài)，再采用物理凈化方法將化學(xué)反應(yīng)處理后的雜質(zhì)從水蒸汽中分離。
[0007]優(yōu)選的，步驟(I)水蒸氣含有的雜質(zhì)為氣態(tài)時，采用吸附法將氣態(tài)雜質(zhì)從水蒸氣中去除，使蒸汽質(zhì)量達到工業(yè)蒸汽質(zhì)量標準。
[0008]優(yōu)選的，步驟(I)水蒸汽含有的雜質(zhì)為氣態(tài)時，采用電離法將氣態(tài)雜質(zhì)分解從水蒸氣中去除，使蒸汽質(zhì)量達到工業(yè)蒸汽質(zhì)量標準。
[0009]進一步的，物理凈化方法包括離心、撞擊、沉降、過濾、吸附、水洗滌方法中任意一種或一種以上。物理清洗方法優(yōu)選水冼滌，尤其是熱水洗滌。避免蒸汽的凈化過程中降低溫度和冷凝。
[0010]優(yōu)選的，水洗滌方法中采用的水溫度彡600C，以彡100°C為最佳。
[0011]本發(fā)明可根據(jù)水蒸汽的來源和水蒸汽中雜質(zhì)的狀態(tài)不同而選擇合適的凈化方法，對于含有任何雜質(zhì)的水蒸汽都是可以適用的，而MVR技術(shù)水蒸汽的來源只是蒸發(fā)器的液體，閃蒸出的水蒸汽是潔凈的。
[0012]步驟(2)中對凈化后的水蒸汽變壓處理采用的是引風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機、熱泵中的任意一種或一種以上，可以得到負壓、低壓、中壓、高壓的水蒸汽，供給不同壓力溫度的需熱用戶，應(yīng)用范圍廣大。
[0013]進一步的，步驟(2)凈化水蒸汽PH為7-9.5，使PH值符合工業(yè)鍋爐供汽質(zhì)量標準或所使用蒸汽設(shè)備對蒸汽PH值的要求。
[0014]進一步的，步驟(3)中對凈化后的水蒸汽，給其做變壓處理時，升壓必然伴隨著升溫，除此之外，還可以對凈化后的水蒸汽或變壓處理后，對水蒸氣進行電加熱、燃料加熱、或換熱加熱，這樣可以得到溫度高于飽和溫度的水蒸汽，供給不同溫度的需熱用戶。
[0015]綜上，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明將不潔凈的水蒸汽，處理成為不同程度的熱源，將廢棄的資源再回收利用，解決了對環(huán)境的污染；并且能夠根據(jù)用戶需求的不同，供給不同壓力、溫度的水蒸汽，應(yīng)用的范圍極其寬廣；能將含有雜質(zhì)的水蒸汽處理成為用熱設(shè)備的熱源，降低了生產(chǎn)成本，從而使利潤大幅提升，是一種現(xiàn)代工業(yè)中處理環(huán)境污染、資源再回收利用，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的方法，具有極其重大的環(huán)境效益以及經(jīng)濟效益。

【具體實施方式】
[0016]以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作出進一步的說明，在沒有特殊說明的條件下，一切操作及所使用的設(shè)備、試劑均是本領(lǐng)域技術(shù)人員常規(guī)的操作手段以及公知常識。
[0017]實施例一:本發(fā)明公開的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，
(1)將不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理，凈化過程加入堿性物質(zhì)如NaOH或Na2CO3調(diào)整其PH值到7?9.5之間，凈化過程中為了保持水蒸汽的流動可以采用本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的方法，例如采用風(fēng)機等提供動力源，使水蒸汽流動；水洗滌凈化的水溫彡60°C，以彡100°C為最佳；
(3)向凈化后的水蒸汽進行變壓處理，變壓處理后的水蒸汽輸出應(yīng)用即可。
[0018]步驟(I)采集回收可用管道、罐、柜等收集裝置等本領(lǐng)域人員常用的收集方法，對不潔凈的水蒸汽采集回收，采用凈化裝置將不潔凈的水蒸汽進行凈化處理，對凈化后的水蒸汽采用引風(fēng)機或鼓風(fēng)機或壓縮機或熱泵提供動力，得到負壓水蒸汽、低壓水蒸汽、中壓水蒸汽、高壓水蒸汽，然后對各種用戶輸出并利用，例如，將負壓水蒸汽輸給加熱溫度低于100C的用熱設(shè)備如浸泡罐，污水處理中育菌，多效蒸發(fā)器二效、三效、四效以及有些多效蒸發(fā)器的一效等。
[0019]將低壓水蒸汽可以輸給溫度要求不高的采暖設(shè)備、加熱設(shè)備、污水處理設(shè)備使用，低壓水蒸汽絕對壓力< 0.2Mpa。例如，玉米淀粉生產(chǎn)浸泡需要的溫度< 50°C，采暖設(shè)備出水溫度彡85°C，污水處理中加熱到溫度< 40°C ；
將中壓水蒸汽輸給溫度要求較高的設(shè)備使用，中壓水蒸氣絕對壓力> 0.2?0.4Mpa。例如輸給有些多效蒸發(fā)器一效，某些采暖和制冷、滅菌消毒設(shè)備使用，上述這些設(shè)備工作所需溫度彡120?142°C ；
將高壓水蒸汽輸給溫度要求高的設(shè)備使用，高壓水蒸汽的絕對壓力為> 0.4Mpa，將高壓水蒸汽例如輸給精餾、分餾設(shè)備、石膏板干燥設(shè)備，食品飼料干燥、紙板烘干設(shè)備使用。精餾、分餾設(shè)備、食品干燥設(shè)備一般需要加熱溫度> 143°C，需要的絕對壓力> 0.4Mpa。
[0020]實施例二:本發(fā)明開發(fā)出的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，
(1)將不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理:例如從化肥廠采集得到的不潔凈水蒸汽，化肥生產(chǎn)裝置的一蒸、二蒸、一分、二分，采用列管換熱器，壓力低的蒸汽走管外，壓力高的氨走管內(nèi)，經(jīng)常發(fā)生氨的泄露，使凝結(jié)水和閃蒸汽中雜質(zhì)氨含量超標不能回收利用，所以對于這種氣態(tài)的雜質(zhì)，先采用化學(xué)反應(yīng)把氣態(tài)雜質(zhì)變成液態(tài)或固態(tài)的，本實施例中采用加入硫酸，生成硫酸氨液體，從而使氨氣雜質(zhì)從水蒸汽中分離出去，在凈化后的PH維持在7-9.5之間即可；
(3)經(jīng)(2)步處理后，將凈化后的水蒸汽輸給除氧器做除氧熱源使用，低壓除氧器的需要的熱源溫度104°C，需要的絕對壓力0.12Mpa。
[0021]實施例三:本發(fā)明開發(fā)出的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，
(1)將不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理:在化工生產(chǎn)、科學(xué)研究試驗及海水學(xué)淡化、中水處理中，常有用真空泵對液體抽成真空度較大的負壓工況，真空泵把蒸汽和液體一起抽出，此工況需要把液體從蒸汽中分離，這種情況時，水蒸汽含有的雜質(zhì)為液態(tài)，凈化方法采用物理凈化方法將雜質(zhì)出去,所述物理凈化方法包括離心、撞擊、沉降、過濾、吸附、物理清洗方法中任意一種，必要時二種及二種以上組合使用，在凈化過程中要注意PH維持在7-9.5之間即可；
(3)向凈化后的水蒸汽采用熱泵升溫升壓，得到的水蒸汽絕對壓力0.1Mpa左右，升溫升壓后的水蒸汽可以供多效蒸發(fā)器自身使用，如果水蒸汽溫度不夠要求，可有采用電加熱、燃料加熱法或換熱加熱對水蒸汽進行加熱。
[0022]實施例四:本發(fā)明公開的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，該方法包括如下步驟，
(1)將不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理:淀粉生產(chǎn)用的干燥機，水蒸汽中的雜質(zhì)主要是固體纖維、胚芽、蛋白粉的顆粒。采用重力沉降、離心分離、水洗滌等方法，水洗滌時優(yōu)選熱水洗滌使用固體雜質(zhì)從水蒸汽中分離，例如采用溫度> 60°C的熱水洗滌，以^ 100°C的熱水為最佳。在凈化過程中要注意PH維持在7-9.5之間即可；
(3)凈化后的水蒸汽經(jīng)壓縮機壓縮成絕對壓力>0.5Mpa的高壓蒸汽供干燥機代替新蒸汽，用引風(fēng)機變壓供低壓用汽設(shè)備淀粉乳濃縮和糖生產(chǎn)的多效蒸發(fā)器，以及供浸泡和污水處理。
[0023]實施例五:本發(fā)明公開的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，該方法包括如下步驟，
(1)將不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理:化工生產(chǎn)普遍采用精餾塔和分餾塔對各種物質(zhì)提純或分離，用水蒸汽做精餾和分餾的熱源。蒸汽放出凝結(jié)潛熱凝結(jié)成高溫凝結(jié)水，由于泄漏凝結(jié)水中含有被精餾或分餾的物質(zhì)即化工雜質(zhì)不能回收二次利用。把高溫凝結(jié)水減壓閃蒸出閃蒸汽降低化工雜質(zhì)含量再二次利用是回收方法之一。但閃蒸汽中仍含有少量化工雜質(zhì)。對此含有少量化工雜質(zhì)的水蒸汽可選擇適用的吸附劑如活性碳、沸石、分子篩等把雜質(zhì)從蒸汽中吸附出來，使蒸汽得到凈化；
(3)凈化后的水蒸汽用壓縮機壓縮或熱泵提高壓力和溫度，如提高到大于0.3Mpa符合精餾塔或分餾塔用汽指標，送回精餾塔或分餾塔二次利用代替部分新蒸汽，實現(xiàn)節(jié)能減排。
[0024]實施例六:本發(fā)明公開的一種含氣體雜質(zhì)不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，
(1)將不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理，凈化設(shè)備是高壓靜電場，水蒸汽經(jīng)過靜電場時雜質(zhì)氣體被電離分解；
(3)向凈化后的水蒸汽進行變壓處理，變壓處理后的水蒸汽輸出應(yīng)用即可。
[0025]如淀粉生產(chǎn)中的有時不潔凈水蒸汽中含有酚、萘等有機氣體異味較大，采用電離法可有效降低異味。
[0026]實施例七:發(fā)明公開的一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，包括如下步驟，
(1)將含有固態(tài)雜質(zhì)的不潔凈的水蒸汽采集回收；
(2)對(I)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理，凈化設(shè)備是物理凈化法的洗滌塔，水蒸汽經(jīng)熱水洗滌后去除了固態(tài)雜質(zhì)，熱水的溫度可根據(jù)實際需要加熱；
(3)向凈化后的水蒸汽進行變壓處理提高壓力；
(4 )升壓后的水蒸汽經(jīng)換熱器進一步提高溫度，飽和汽成為過熱汽；過熱后的水蒸汽輸出應(yīng)用即可。
[0027]如化工廠、建材廠有大量的廢熱，溫度高于凈化后的水蒸汽，經(jīng)過換熱器利用廢熱把凈化后的水蒸汽升溫，進一步提高了水蒸汽的熱焓，作為熱源具有更高的熱量。
[0028]本發(fā)明所列舉的實施例，僅僅作為進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容，例如對于水蒸汽中的烷類，汽油、柴油，烯炔烴類，苯、酚、萘等芳香烴類，醛類，灰塵、粉塵、渣，機械水等雜質(zhì)上述凈化方法處理，用風(fēng)機或熱泵提供凈化和輸送動力，用高壓風(fēng)機、壓縮機、熱泵等提高壓力和溫度到各種用汽設(shè)備的指標，就可供用熱設(shè)備代替部分甚至全部新蒸汽。如各種干燥、烘干設(shè)備，蒸發(fā)、濃縮設(shè)備，精餾設(shè)備、分餾設(shè)備，采暖、制冷，消毒、滅菌，浸泡，污水處理等所有使用蒸汽做熱源的工藝用熱和加熱設(shè)備。
[0029]以上所述并非對本
【發(fā)明內(nèi)容】
的限制，凡在本發(fā)明實質(zhì)內(nèi)容上所作的任何修改、等同替換和簡單改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，該方法包括如下步驟， (1)將不潔凈的水蒸汽采集回收； (2)對(1)步采集到的不潔凈水蒸汽進行凈化處理； (3 )將凈化后的水蒸汽進行變壓處理，變壓處理后的水蒸汽輸出應(yīng)用即可。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，步驟(1)水蒸汽含有的雜質(zhì)為固態(tài)或液態(tài)時，凈化方法采用的是物理凈化方法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，步驟(1)水蒸汽含有的雜質(zhì)為氣態(tài)時，凈化方法為先用化學(xué)反應(yīng)方法將氣體雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)或固態(tài)，再采用物理凈化方法將化學(xué)反應(yīng)處理后的雜質(zhì)從水蒸汽中分離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，步驟(1)水蒸汽含有的雜質(zhì)為氣態(tài)時，采用吸附凈化法將氣態(tài)雜質(zhì)從水蒸氣中去除。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，步驟(1)水蒸氣含有的雜質(zhì)為氣態(tài)時，采用電離法將氣態(tài)雜質(zhì)分解從水蒸汽中去除。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，所述物理凈化方法包括離心、撞擊、沉降、過濾、吸附、水洗滌方法中任意一種或一種以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，水洗滌方法中采用的水溫度彡60°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述不潔凈水蒸汽的回收再利用方法，其特征在于，步驟(2)中對凈化后的水蒸汽變壓處理采用的是引風(fēng)機、鼓風(fēng)機、壓縮機、熱泵中的任意一種或一種以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不潔凈水蒸汽回收再利用方法，其特征在于，步驟(2)凈化后水蒸汽PH為7-9.5。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的不潔凈水蒸汽回收再利用方法，其特征在于，還可以對凈化后的水蒸汽或變壓處理后的水蒸汽用電加熱、燃料加熱法或換熱加熱。
【文檔編號】F22B1/00GK104235814SQ201410526937
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】王世英 申請人:北京天達京豐技術(shù)開發(fā)有限公司