專利名稱：一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及焦化剩余氨水處理技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
煤在焦化過程中產(chǎn)生一定量的氨氮、氰化物、硫化物、酚和COD濃度都較高的剩余氨水。剩余氨水一般要經(jīng)過除油、脫酚、蒸氨、酚氰污水等處理工序。蒸氨是通過蒸餾脫除剩余氨水中的氨、氰化物和硫化物，改善廢水水質(zhì)，滿足酚氰污水處理工序要求，同時(shí)回收氨用于脫硫或生產(chǎn)硫銨。剩余氨水蒸氨工藝按加熱方式分為水蒸汽蒸氨、導(dǎo)熱油蒸氨和管式爐蒸氨；按操作壓力又可分為常壓蒸氨和負(fù)壓蒸氨，無論哪種剩余氨水蒸氨工藝塔頂氨 汽帶走蒸餾耗熱量的約80-90%，且氨汽需要在分縮器中用中溫水冷凝冷卻為液體氨水，中溫水經(jīng)涼水架冷卻后循環(huán)使用，塔底再以煤氣或蒸汽為加熱熱源提供蒸餾熱量。蒸氨塔塔頂氨汽熱能未回收利用，增加了能耗和水耗，降低了能源利用率。熱泵是一種余熱利用裝置，主要對(duì)于工業(yè)中的蒸汽乏汽進(jìn)行回收再利用，可以有效的節(jié)能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)，通過優(yōu)化設(shè)計(jì)，將熱泵技術(shù)應(yīng)用到蒸氨系統(tǒng)中，起到能源回收和利用的目的。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案是一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)，包括蒸氨塔，剩余氨水槽通過第一泵向蒸氨塔中注入剩余氨水，蒸氨塔底部的蒸氨廢水通過第二泵后一部分通過第一支路再回流到蒸餾塔，另一部分通過第二支路直接排出，在第一支路上串接接入第一熱交換器對(duì)蒸氨廢水進(jìn)行加熱，在第二支路上設(shè)有第二熱交換器與剩余氨水進(jìn)行熱交換；其特征在于，在所述蒸氨塔頂部的蒸汽出口通過三通閥同時(shí)連接到熱泵和分縮器，然后，所述熱泵和分縮器中的蒸汽乏汽匯集到冷卻器，所述冷卻器中的氨水向后依次經(jīng)過成品氨水槽和回流泵后去脫硫裝置；所述熱泵中的冷凝器與第一熱交換器進(jìn)行并聯(lián)。蒸氨塔頂氨汽冷凝使用熱泵，熱泵中的蒸發(fā)器和分縮器并聯(lián)，原分縮器作為備用；熱泵回收塔頂氨汽潛熱并將能量轉(zhuǎn)移到冷凝器，替代第一換熱器加熱部分塔底蒸氨廢水，產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱水，返回蒸餾塔塔底，提供蒸餾熱量，不足部分由第一換熱器提供。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明通過對(duì)原有的蒸餾系統(tǒng)增加一套熱泵，通過熱泵回收利用塔頂氨汽潛熱用于加熱塔底蒸氨廢水產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽返回塔內(nèi)提供蒸餾熱量，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，從而降低煤氣或蒸汽消耗。具有以下特點(diǎn)( I )回收利用塔頂氨汽潛熱生產(chǎn)蒸汽或過熱水，返回塔內(nèi)提供蒸餾熱量，提高了能源利用效率，降低了煤氣(蒸汽)消耗；(II)熱泵加熱蒸氨廢水產(chǎn)生蒸汽或過熱水，不增加廢水總量；
(III)以熱泵生產(chǎn)為主，原分縮器作為備用，降低了中溫水消耗，從而降低水耗；
toon](IV)本工藝只是增加熱泵，不影響原蒸氨主體設(shè)備，工程量小，投資低；(V)通過塔頂新裝三通閥，實(shí)現(xiàn)熱泵與分縮器的不停機(jī)轉(zhuǎn)換，保證系統(tǒng)連續(xù)安全運(yùn)轉(zhuǎn)。(VI)該工藝可適于蒸汽蒸氨、導(dǎo)熱油蒸氨及管式爐蒸氨，推廣應(yīng)用范圍廣。同時(shí)該系統(tǒng)改造基于原有設(shè)備，不影響主體設(shè)備，改造費(fèi)用低，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；圖2為熱泵的工作原理圖；圖中I蒸氨塔，2剩余氨水槽，31第一泵，32第二泵，33回流泵，41第一熱交換器，42第二換熱器，5三通閥，6熱泵，7分縮器，8冷卻器，9成品氨水槽。
具體實(shí)施例方式如圖I、圖2所示，一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)，包括蒸氨塔1，蒸餾塔上具有剩余氨水添加口、蒸汽出口和蒸氨廢水排出口，并在蒸氨塔的底部具有加熱部分，通過加熱使得蒸氨塔中的剩余氨水進(jìn)行有效的蒸發(fā)，產(chǎn)生氨氣蒸汽。熱泵是一種常見的熱能回收裝置，通常利用壓縮機(jī)將其內(nèi)部的冷凝器端和蒸發(fā)器端的能量進(jìn)行搬運(yùn)。其中的蒸發(fā)器端接蒸汽乏汽，冷凝器端接需要加熱的一端，這些為常識(shí)，不再累述。剩余氨水槽2是存儲(chǔ)氨水的槽池，剩余氨水槽通過第一泵31向蒸氨塔中注入剩余氨水，并用第二換熱器42對(duì)其進(jìn)行初步的預(yù)加熱，降低能耗。蒸氨塔底部的蒸氨廢水通過第二泵32后一部分通過第一支路再回流到蒸餾塔，進(jìn)行循環(huán)的蒸氨，在第一支路上串接接入第一熱交換器41對(duì)蒸氨廢水進(jìn)行加熱；另一部分通過第二支路直接排出，在第二支路上設(shè)有第二熱交換器42與剩余氨水進(jìn)行熱交換，對(duì)于排出前的蒸氨廢水中的潛熱進(jìn)行再利用。在氨塔頂部的蒸汽出口通過三通閥5同時(shí)連接到熱泵6和分縮器7，其中的熱泵使用蒸發(fā)器端，然后，初步降溫后的熱泵和分縮器中的蒸汽乏汽匯集到冷卻器8中，再次進(jìn)行冷卻形成液態(tài)的成品氨水。冷卻器8中的氨水向后依次經(jīng)過成品氨水槽9和回流泵33后去脫硫裝置即可。其中的熱泵的冷凝器與第一熱交換器進(jìn)行并聯(lián)，即兩者同時(shí)并列的安裝在第一支路中，具有相同的加熱功能。上述的改造的原理是蒸氨塔I頂氨汽冷凝使用熱泵6，熱泵中的蒸發(fā)器和分縮器并聯(lián)，原分縮器7作為備用，通過三通閥5可以方便的進(jìn)行切換；熱泵6回收塔頂氨蒸汽中的潛熱并將能量轉(zhuǎn)移到冷凝器端，替代第一換熱器41加熱部分塔底蒸氨廢水，產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱水，返回蒸餾塔塔底，提供蒸餾熱量，不足部分由第一換熱器提供。用第一泵31將剩余氨水從剩余氨水槽中抽出，送至第二換熱器，先與蒸氨廢水進(jìn)行換熱，溫度升高至70 75°C進(jìn)入蒸氨塔，塔頂?shù)玫?7°C左右的氨汽，塔底得到蒸氨廢水。蒸氨I塔底廢水經(jīng)第二泵32抽出，一部分送至第一換熱器41 (再沸器)用導(dǎo)熱油加熱后返回蒸氨塔底，另一部分送至熱泵冷凝器端用塔頂氨蒸汽加熱并產(chǎn)生飽和蒸汽或過熱水返回塔底，起到熱能的回收再利用，再有一部分作為塔底產(chǎn)品與剩余氨水換熱后送酚氰污水處理工序。蒸氨塔頂氨蒸汽進(jìn)入熱泵加熱蒸氨廢水，溫度降至90°C，冷凝液進(jìn)氨水冷卻器，用低溫水冷卻后冷卻氨水進(jìn)入回流槽或成品氨水槽。用回流泵將成品氨水從回流槽中抽出，一部分用于塔頂打回流，一路用送脫硫工序。 除說明書所述的技術(shù)特征外，均為本專業(yè)技術(shù)人員的已知技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)，包括蒸氨塔，剩余氨水槽通過第一泵向蒸氨塔中注入剩余氨水，蒸氨塔底部的蒸氨廢水通過第二泵后一部分通過第一支路再回流到蒸餾塔，另一部分通過第二支路直接排出，在第一支路上串接接入第一熱交換器對(duì)蒸氨廢水進(jìn)行加熱，在第二支路上設(shè)有第二熱交換器與剩余氨水進(jìn)行熱交換；其特征在于，在所述蒸氨塔頂部的蒸汽出口通過三通閥同時(shí)連接到熱泵和分縮器，所述熱泵和分縮器中的蒸汽乏汽匯集到冷卻器，所述冷卻器中的氨水向后依次經(jīng)過成品氨水槽和回流泵后去脫硫裝置；所述熱泵中的冷凝器與第一熱交換器進(jìn)行并聯(lián)。
全文摘要
一種剩余氨水熱泵蒸餾系統(tǒng)，在原有蒸氨塔頂部的蒸汽出口通過三通閥同時(shí)連接到熱泵和分縮器，所述熱泵和分縮器中的蒸汽乏汽匯集到冷卻器，冷卻器中的氨水向后依次經(jīng)過成品氨水槽和回流泵后去脫硫裝置；熱泵中的冷凝器與第一熱交換器進(jìn)行并聯(lián)。通過對(duì)原有的蒸餾系統(tǒng)增加一套熱泵，通過熱泵回收利用塔頂氨汽潛熱用于加熱塔底蒸氨廢水產(chǎn)生飽和蒸汽，飽和蒸汽返回塔內(nèi)提供蒸餾熱量，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，從而降低煤氣或蒸汽消耗。改造后的系統(tǒng)回收利用了塔項(xiàng)氨汽潛熱，提高了剩余氨水蒸氨的能量利用效率，是一種節(jié)能減排技術(shù)，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。
文檔編號(hào)C02F1/04GK102807259SQ201210275298
公開日2012年12月5日 申請(qǐng)日期2012年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月3日
發(fā)明者甄玉科, 王健, 祝仰勇, 劉明波, 寧述芹, 張順賢, 劉芬 申請(qǐng)人:濟(jì)鋼集團(tuán)有限公司