[發(fā)明專利]余熱回收系統(tǒng)和余熱回收方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711408200.0
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN107983092A
• 公開（公告）日: 2018-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李暢;黃浩;孫天宇;張靜
• 申請（專利權(quán)）人: 上海齊耀熱能工程有限公司;中國船舶重工集團(tuán)公司第七一一研究所
• 主分類號: B01D53/14
• 分類號: B01D53/14;B01D53/18;F25B30/06
• 代理公司: 北京市磐華律師事務(wù)所11336
• 代理人: 董巍,劉明霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及節(jié)能環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，且更具體地涉及一種余熱回收系統(tǒng)和一種余熱回收方法。

背景技術(shù)

已知的硫磺回收工藝中，通常采用克勞斯法或改進(jìn)克勞斯法對含H₂S的酸性氣體進(jìn)行硫磺回收，并且一般需要對尾氣進(jìn)行處理和凈化。在大中型硫磺回收裝置中，處理方式主要為還原+吸收的方法，即首先將尾氣中的SO₂和S加氫還原成H₂S，然后在吸收塔中利用諸如醇胺等的選擇性脫硫溶劑對H₂S進(jìn)行化學(xué)吸收。

脫硫溶劑吸收了H₂S形成為富液，再輸送至再生塔；再生塔采用汽提的方式將富液中的H₂S從脫硫溶劑中解吸出，得到較純的H₂S氣體并輸送至硫磺回收裝置中。解吸后的脫硫溶劑形成為貧液，即再生溶劑，經(jīng)冷卻后重新進(jìn)入吸收塔，至此完成了H₂S的吸收與解吸過程。

通常從再生塔的塔底輸出的貧液溫度一般為120～130℃。在輸送至吸收塔的過程中，需要經(jīng)過多級降溫處理，使得進(jìn)入至吸收塔的貧液達(dá)到合適溫度，從而能夠保證吸收塔內(nèi)的吸收效果較佳。其中，多級降溫處理之一為將貧液與富液進(jìn)行熱交換處理，換熱之后的貧液的溫度大致降至90～100℃。

由于90～100℃的溫度范圍內(nèi)的熱源很難再被其他工藝或用戶直接使用，該熱量通常經(jīng)由水冷和/或空冷直接排至環(huán)境，在很大程度上造成了系統(tǒng)能量的浪費(fèi)。同時水冷裝置和/或空冷裝置會消耗大量冷卻水和/或耗費(fèi)大量電能，使得造成了生產(chǎn)成本的增加。

因而，如何充分回收貧液這部分不可直接利用的低品位熱能，并制取較高品位的熱源以滿足生產(chǎn)工藝的需要，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益，成為目前研究的重要課題。

因此，需要一種余熱回收系統(tǒng)和一種余熱回收方法，以至少部分地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

發(fā)明內(nèi)容

在發(fā)明內(nèi)容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實(shí)施方式部分中進(jìn)一步詳細(xì)說明。本發(fā)明的發(fā)明內(nèi)容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護(hù)的技術(shù)方案的關(guān)鍵特征和必要技術(shù)特征，更不意味著試圖確定所要求保護(hù)的技術(shù)方案的保護(hù)范圍。

為了至少部分地解決上述問題，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種余熱回收系統(tǒng)，用于對硫磺回收工藝中的貧液進(jìn)行余熱回收，該余熱回收系統(tǒng)包括氣體吸收單元、溶劑再生單元和余熱回收單元。

所述氣體吸收單元采用溶劑對氣體進(jìn)行吸收而形成富液。

溶劑再生單元，所述溶劑再生單元用于對所述富液進(jìn)行溶劑再生而形成所述貧液，以作為對氣體進(jìn)行吸收的所述溶劑，所述溶劑再生單元與所述氣體吸收單元流體連接，而形成貧液流線和富液流線。

所述余熱回收單元設(shè)置于所述貧液流線上，所述溶劑再生單元輸出的所述貧液輸送至所述余熱回收單元進(jìn)行余熱回收，以將所述貧液的熱能部分地轉(zhuǎn)化為所述溶劑再生單元中的熱能。

根據(jù)本方案，余熱回收系統(tǒng)能夠充分回收硫磺回收工藝中貧液的低溫余熱，將貧液的低品位熱能轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)內(nèi)部的能量，提高了能量的利用率，降低了生產(chǎn)成本。由于余熱回收單元的作用使得貧液的溫度被降低，從而為貧液后續(xù)的降溫處理提供了節(jié)能減排的條件。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置于所述貧液流線和所述富液流線上的換熱單元，所述余熱回收單元輸出的所述貧液與所述氣體吸收單元輸出的所述富液經(jīng)由所述換熱單元進(jìn)行熱交換處理。

根據(jù)本方案，從溶劑再生單元輸出的貧液先進(jìn)行余熱回收再與富液進(jìn)行熱交換處理，這樣可以充分地回收貧液的低品位熱能，同時使得余熱回收單元能夠產(chǎn)生高品位的熱能。優(yōu)選地，所述余熱回收單元包括熱泵，所述熱泵與所述溶劑再生單元流體連接，以使所述貧液的熱能經(jīng)由所述熱泵部分地被吸收。

根據(jù)本方案，可以采用熱泵對貧液的低品位熱能進(jìn)行回收。

優(yōu)選地，所述余熱回收單元還包括閃蒸裝置，所述閃蒸裝置與所述熱泵流體連接，而形成熱水的輸送流線，所述熱水經(jīng)由所述閃蒸裝置轉(zhuǎn)化為蒸汽，并輸送至所述溶劑再生單元作為熱源。

根據(jù)本方案，可以將貧液的低品位熱能轉(zhuǎn)化為蒸汽的高品位熱能，以作為溶劑再生單元的熱源，減少了原工藝系統(tǒng)的蒸汽的消耗量，實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。

優(yōu)選地，所述熱泵輸出的所述熱水為過熱水，所述過熱水的溫度高于輸送至所述熱泵的貧液的溫度。

根據(jù)本方案，使得貧液的低品位熱能能夠轉(zhuǎn)化為過熱水的高品位熱能，從而提高了余熱回收系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。