[發(fā)明專利]溶劑分離熱泵

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910276403.1
• 申請日: 2019-04-08
• 公開（公告）號: CN109883080A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王言明
• 申請（專利權(quán)）人: 王言明
• 主分類號: F25B30/02
• 分類號: F25B30/02;F25B43/00;F25B41/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及溶劑分離熱泵,由溶劑分離部件和溶劑汽化潛熱回收部件構(gòu)成。溶劑分離部件：溶劑在物料加熱器中蒸發(fā)形成氣體、在溶劑冷凝器中凝結(jié)形成液體；溶劑汽化潛熱回收部件：把溶劑冷凝器中溶劑的汽化潛熱回收再傳遞給物料加熱器。在溶劑的蒸發(fā)、冷凝過程中，沒有汽化潛熱的散失，可以節(jié)省85%的鍋爐蒸汽消耗，本發(fā)明適應(yīng)溶劑的蒸發(fā)、冷凝溫度范圍（在一個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）：蒸發(fā)溫度250℃以下、冷凝溫度7℃以上，主要應(yīng)用在化工、制藥、制油企業(yè)的濃縮、提取生產(chǎn)工藝中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于熱泵技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及在溶劑的蒸發(fā)、冷凝過程中，回收利用溶劑的汽化潛熱的溶劑分離熱泵，主要應(yīng)用在化工、制藥、制油企業(yè)的濃縮、提取生產(chǎn)工藝中。

背景技術(shù)

在化工、制藥、制油企業(yè)的濃縮、提取生產(chǎn)工藝中，需要把溶劑（水、乙醇、溶劑油等）與濃縮、提取物分離，目前普遍采用的分離方式是：將溶劑加熱至沸點(diǎn)，使溶劑蒸發(fā)與濃縮、提取物分離，再把蒸汽溶劑的汽化潛熱通過冷卻塔散發(fā)掉，使溶劑凝結(jié)成液體回收重復(fù)使用。

在此過程中，85.2%的熱能消耗在溶劑蒸發(fā)的汽化潛熱上，而這部分熱能又通過冷卻塔白白地散發(fā)到大氣中（如1kg水從20℃提升到100℃需要的熱能是1kg100℃水形成100℃蒸汽需要的熱能的14.8%）。

目前現(xiàn)有的水、地、空氣源熱泵，主要應(yīng)用在建筑物的采暖和空調(diào)制冷中，由于溶劑蒸發(fā)和冷凝的溫度較高，現(xiàn)有熱泵產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和性能都無法直接應(yīng)用在濃縮、提取生產(chǎn)工藝當(dāng)中。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有濃縮、提取生產(chǎn)工藝中因散發(fā)溶劑的汽化潛熱造成耗能過大的技術(shù)缺陷，本發(fā)明提供了一種溶劑分離熱泵，它在制冷劑的蒸發(fā)側(cè)（溶劑冷凝器）吸收溶劑的汽化潛熱再把此熱能傳遞給制冷劑的冷凝側(cè)（物料加熱器），促使溶劑在物料加熱器中蒸發(fā)形成氣體、在溶劑冷凝器中凝結(jié)形成液體與濃縮、提取物分離，由于回收利用了溶劑的汽化潛熱，沒有冷卻塔汽化潛熱的散發(fā)，因此，在濃縮、提取生產(chǎn)工藝中可以減少85%的鍋爐蒸汽消耗。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

溶劑分離熱泵，由溶劑分離部件和溶劑汽化潛熱回收部件構(gòu)成。

溶劑分離部件：由物料加熱器、溶劑氣液分離器、溶劑冷凝器、溶劑儲液罐、溶劑蒸汽管道、溶劑真空導(dǎo)出泵構(gòu)成。

溶劑汽化潛熱回收部件：由物料加熱器、溶劑冷凝器、壓縮機(jī)、制冷劑氣液分離器、制冷劑油分離器、制冷劑循環(huán)管路、膨脹閥、制冷劑儲液罐構(gòu)成。

結(jié)構(gòu)特征：物料加熱器由制冷劑冷凝通道、鍋爐蒸汽加熱通道構(gòu)成；溶劑冷凝器由溶劑冷凝通道、制冷劑蒸發(fā)通道構(gòu)成。

溶劑分離部件和溶劑汽化潛熱回收部件工作過程如下：

物料由進(jìn)料口進(jìn)入物料加熱器，先由鍋爐蒸汽加熱通道把溶劑加熱到沸點(diǎn)，沸騰的溶劑經(jīng)溶劑氣液分離器后，蒸汽溶劑進(jìn)入溶劑蒸汽管道，再由溶劑蒸汽管道進(jìn)入溶劑冷凝器中的溶劑冷凝通道內(nèi)。

開啟溶劑汽化潛熱回收部件，關(guān)閉鍋爐蒸汽加熱通道，溶劑冷凝器內(nèi)制冷劑蒸發(fā)通道中的制冷劑吸收了溶劑冷凝通道內(nèi)溶劑的汽化潛熱形成氣體；溶劑冷凝通道內(nèi)的溶劑因釋放汽化潛熱凝結(jié)形成液體，液體溶劑進(jìn)入溶劑儲液罐，再由溶劑真空導(dǎo)出泵導(dǎo)出。

從制冷劑蒸發(fā)通道出來的制冷劑進(jìn)入制冷劑氣液分離器，氣體制冷劑經(jīng)壓縮機(jī)的壓縮進(jìn)入物料加熱器中的制冷劑冷凝通道，制冷劑把汽化潛熱和壓縮機(jī)增加的蒸汽焓釋放給物料，使溶劑沸騰并經(jīng)溶劑氣液分離器分離出蒸汽，蒸汽溶劑再由溶劑蒸汽管道進(jìn)入溶劑冷凝器中溶劑冷凝通道；制冷劑冷凝通道內(nèi)的制冷劑因釋放汽化潛熱凝結(jié)形成液體，液體制冷劑進(jìn)入制冷劑儲液罐再經(jīng)膨脹閥降壓進(jìn)入溶劑冷凝器中的制冷劑蒸發(fā)通道，以此往復(fù)循環(huán)。

當(dāng)物料到達(dá)所要求的濃度時，由出料泵導(dǎo)出。