[發明專利]一種剩余氨水熱泵蒸餾系統

無效

• 申請號: 201210275298.8
• 申請日: 2012-08-03
• 公開（公告）號: CN102807259A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 甄玉科;王健;祝仰勇;劉明波;寧述芹;張順賢;劉芬
• 申請（專利權）人: 濟鋼集團有限公司
• 主分類號: C02F1/04
• 分類號: C02F1/04
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本發明涉及焦化剩余氨水處理技術領域，具體地說是一種剩余氨水熱泵蒸餾系統。

背景技術

煤在焦化過程中產生一定量的氨氮、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，滿足酚氰污水處理工序要求，同時回收氨用于脫硫或生產硫銨。剩余氨水蒸氨工藝按加熱方式分為水蒸汽蒸氨、導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，中溫水經涼水架冷卻后循環使用，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，主要對于工業中的蒸汽乏汽進行回收再利用，可以有效的節能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種剩余氨水熱泵蒸餾系統，通過優化設計，將熱泵技術應用到蒸氨系統中，起到能源回收和利用的目的。

本發明解決其技術問題所采取的技術方案是：一種剩余氨水熱泵蒸餾系統，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蒸氨廢水進行加熱，在第二支路上設有第二熱交換器與剩余氨水進行熱交換；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行并聯。蒸氨塔頂氨汽冷凝使用熱泵，熱泵中的蒸發器和分縮器并聯，原分縮器作為備用；熱泵回收塔頂氨汽潛熱并將能量轉移到冷凝器，替代第一換熱器加熱部分塔底蒸氨廢水，產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。

本發明的有益效果是：

本發明通過對原有的蒸餾系統增加一套熱泵，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生飽和蒸汽，飽和蒸汽返回塔內提供蒸餾熱量，實現能量的循環利用，從而降低煤氣或蒸汽消耗。具有以下特點：

（Ⅰ）回收利用塔頂氨汽潛熱生產蒸汽或過熱水，返回塔內提供蒸餾熱量，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生蒸汽或過熱水，不增加廢水總量；

（Ⅲ）以熱泵生產為主，原分縮器作為備用，降低了中溫水消耗，從而降低水耗；

（Ⅳ）本工藝只是增加熱泵，不影響原蒸氨主體設備，工程量小，投資低；

（Ⅴ）通過塔頂新裝三通閥，實現熱泵與分縮器的不停機轉換，保證系統連續安全運轉。

（Ⅵ）該工藝可適于蒸汽蒸氨、導熱油蒸氨及管式爐蒸氨，推廣應用范圍廣。

同時該系統改造基于原有設備，不影響主體設備，改造費用低，具有較好的經濟效益和社會效益。

附圖說明

圖1為本發明的結構圖；

圖2為熱泵的工作原理圖；

圖中：1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。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，

一種剩余氨水熱泵蒸餾系統，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行有效的蒸發，產生氨氣蒸汽。熱泵是一種常見的熱能回收裝置，通常利用壓縮機將其內部的冷凝器端和蒸發器端的能量進行搬運。其中的蒸發器端接蒸汽乏汽，冷凝器端接需要加熱的一端，這些為常識，不再累述。