[發明專利]一種冷凝系統及冷凝方法

在審

• 申請號: 201910913008.X
• 申請日: 2019-09-25
• 公開（公告）號: CN110538480A
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 張靜;黃思遠;何龍;孫斌;黃磊;姚迎迎
• 申請（專利權）人: 上海電氣集團股份有限公司
• 主分類號: B01D5/00
• 分類號: B01D5/00;B01D61/36;C02F1/44;C02F101/34;C02F101/38
• 代理公司: 31272 上海申新律師事務所
• 代理人: 高振紅<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發明涉及一種冷凝系統，包括：壓縮設備、余熱回收設備、散熱設備、干燥設備、第一換熱設備、第二換熱設備、汽液分離設備。還涉及一種冷凝方法。其優點在于，進行余熱回收，有效利用壓縮設備壓縮后的高溫高壓氣體的余熱，散熱設備功耗降低；對滲透汽化氣體進行分級冷凝；滲透汽化氣體直接與制冷劑進行換熱冷凝，與現有的通過水或其他溶劑間接進行換熱冷凝相比較，能夠節省設備投資、運行能耗和占地面積。

技術領域

本發明涉及滲透汽化技術領域，尤其涉及一種應用于滲透汽化膜系統的冷凝系統及冷凝方法。

背景技術

滲透汽化(Pervaporation，PV)是一種新型膜分離技術。該技術用于液體混合物的分離，其突出優點是能夠以低的能耗實現蒸餾、萃取、吸附等傳統方法難于完成的分離任務。它特別適用于普通精餾難于分離或不能分離的近沸點、恒沸點混合物的分離；對有機溶劑及混合溶劑中微量水的脫除，對廢水中少量有機污染物的分離有明顯的經濟上和技術上的優勢。滲透汽化膜分離技術是利用有機溶劑和水(或溶劑中的不同組分)在致密膜中的溶解性(熱力學性質)和擴散性(動力學性質)的不同，使水(或某一組分)透過膜，然后在膜的另一側汽化，從而實現分離過程；水(或某一組分)在膜的另一側汽化后需經冷凝后再排放。

然而，滲透汽化膜分離技術存在一些缺陷。如滲透汽化系統膜組件進料需加熱至特定溫度，需要消耗能量。滲透汽化系統膜組件另一側汽化后的氣體則需冷凝，冷凝設備在制冷循環過程中冷凝器散發的熱量直接排入大氣中，損失了熱量，造成了熱污染。

此外，滲透汽化膜組件真空側透過的是混合氣體，如何實現目標物的高效回收是現有技術存在的難題。

因此，亟需一種對制冷循環過程中的熱量回收、提高冷凝效率和目標物的回收率、減少能耗和占地面積的用于滲透汽化膜系統的冷凝系統。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術中的不足，提供一種冷凝系統及冷凝方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案是：

一種冷凝系統，應用于滲透汽化膜系統，包括：

壓縮設備；

余熱回收設備，所述余熱回收設備與壓縮設備通過管路連通，在連通所述余熱回收設備與所述壓縮設備的管路上設置有第一閥門；

散熱設備，所述散熱設備分別與所述壓縮設備和所述余熱回收設備通過管路連通，在該管路上設置有第二閥門；

干燥設備，所述干燥設備與所述散熱設備通過管路連通；

第一換熱設備，所述第一換熱設備與所述干燥設備通過管路連通，在該管路上設置有第三閥門和第一膨脹閥門；

第二換熱設備，所述第二換熱設備分別與所述干燥設備和所述第一換熱設備通過管路連通，在連通所述第二換熱設備和所述干燥設備的管路上設置有第四閥門和第二膨脹閥門；

汽液分離設備，所述氣液分離設備分別與所述壓縮設備、所述第一換熱設備和所述第二換熱設備通過管路連通。

優選地，所述余熱回收設備包括：

進料進口；

進料出口，所述進料出口與所述進料進口連通，形成進料管路；

制冷劑第一進口，所述制冷劑第一進口與所述壓縮設備通過管路連通，在該管路上設置有所述第一閥門；

制冷劑第一出口，所述制冷劑第一出口與所述制冷劑第一進口連通，形成制冷劑第一管路，所述制冷劑第一出口與所述散熱設備通過管路連通；

所述進料管路與所述制冷劑第一管路不連通。

優選地，所述散熱設備包括：