专利名称：解吸塔混合汽的余热回收方法
技术领域：
本发明涉及一种解吸塔混合汽的余热回收方法，属于以水蒸气和二氧化硫为主的混合物为解吸汽的可再生脱硫的技术领域。
背景技术：
当前，以水蒸气和二氧化硫为主的混合物为解吸汽的可再生脱硫的技术已经获得了广泛的应用。例如，离子液法、有机胺法、醋酸钠法和柠檬酸钠法等，出自解吸塔的解吸产物，都是以水蒸汽和气态二氧化硫为基本成分，且其中的水蒸汽占据了很高的比例。无论上述技术的目标产品是纯二氧化硫(包括液态二氧化硫)还是硫酸或者其它什么，都离不开脱水的过程。现有脱水过程的主要问题在于不但水蒸汽的汽化潜热在冷凝环节或者其它类型的脱水环节中被白白浪费，而且还要消耗大量的冷却水，从而造成双重的能耗；特别是由于解吸汽中的水蒸汽浓度显著高于二氧化硫的浓度，更是加剧了系统能耗。
发明内容
本发明的目的，是要提供一种解吸塔混合汽的余热回收方法，以克服现有技术在脱水处理工序中，水蒸汽的汽化潜热被白白浪费、而且还要消耗大量的冷却水、造成双重的浪费的问题；特别是在解吸汽中的水蒸汽浓度显著高于二氧化硫的浓度的情况下。本发明要解决的主要技术问题在于保留在脱水工序中水蒸汽释放的汽化潜热， 并将其用作产生蒸汽的热源。本发明的基本构思是一种解吸塔混合汽的余热回收方法，其特征在于使解吸塔混合汽与吸收式制冷剂接触，且将由于吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升温的所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源。这里所说的“吸收式制冷剂”是指在一般吸收式制冷设备中常采用的制冷剂，例如，溴化锂、氯化锂等等。为了实现所述的“吸收式制冷剂”的再生与蒸汽生产的结合，建议所述的将所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源是将其用作减压蒸发的热源。因为在减压蒸发的过程中，“吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升温的所述的吸收式制冷剂”本身又是蒸发热的提供者；同时，由于水分从“吸收式制冷剂”中被脱除，“吸收式制冷剂”本身又获得了再生，即恢复了吸收水蒸汽的能力。当系统的热损失较高、需要补充的热量较大时，特别是脱硫设备运行的工厂存在对蒸汽的需求时，还建议将所述的将所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源是将其用于生产蒸汽的热交换换热热源。本发明的主要优点在于1.它能够有效地利用在脱水工序中水蒸汽的汽化潜热，避免所述的双重的浪费。2.将其产生的蒸汽回馈给解吸塔后，能够将解吸过程所需的外供热量，减少60% 以上，甚至75%、85%、95%以上乃至100%。
3.系统简单实用，运行的可靠性高，控制简便，初次投资及运行成本均较低等。
本发明有附图7页，共7幅。其中图1是本发明的实施例1的示意图。图2是本发明的实施例2的示意图。图3是本发明的实施例3的示意图。图4是本发明的实施例4的示意图。图5是本发明的实施例5的示意图。图6是本发明的实施例6的示意图。图7是本发明的实施例7的示意图。
具体实施例方式本发明的具体实施方式
将结合实施例及附图进行说明。实施例1，如图1所示。在图1中，1是可再生脱硫系统的解吸塔。2是吸收式溴化锂干燥塔。3是减压蒸发器。4是可再生脱硫系统的再沸器。与解吸塔1相关的要素包括待解吸的富液输入通道5、解吸后的贫液返回通道6、 解吸混合汽的输出通道7、用于与再沸器4进行热交换的循环通道8和9以及水蒸汽的冷凝水的回馈通道10等。本实施例的基本工作过程包括解吸混合汽经过输出通道7进入吸收式溴化锂干燥塔2，与喷淋而下的溴化锂吸收液接触并脱除水分，然后经过捕雾器11，通过通道12送往下道工序。在溴化锂干燥塔2 内，还同时存在以下的变化一方面是溴化锂吸收液本身的温度迅速升高，另一方面，随着溴化锂吸收液的含水量的增加，其吸收水分的能力降低，而需要予以恢复。为了解决这一问题，利用泵13将其注入减压蒸发器3且使其喷淋而下，并在抽气机14的作用下进行减压蒸发。减压蒸发导致的效果包括一方面降低了溴化锂吸收液的含水量，恢复了溴化锂吸收液的吸收水分的能力，另一方面，又降低了溴化锂吸收液自身的温度，并为其循环使用创造了条件。为了防止溴化锂吸收液的逃逸，在溴化锂干燥塔2内还设置了捕雾器15。这时，利用泵16将获得了再生的溴化锂吸收液返回干燥塔2，并进行循环的过程。利用对溴化锂吸收液的工作温度范围的调整和/或采用其它方法，例如加热或冷却的方法，使由抽气机14排出的蒸汽获得合理的温度并经过通道17、通道18注入再沸器4 加以利用。由于在解吸塔1中，解吸热需要外部予以提供，且系统的散热损失也需要补充，因此，本实施例还设有蒸汽补充通道19，以实现解吸过程的热量平衡。再沸器4产生的冷凝水，由泵20排出。其中的一部分通过回馈通道10被送回解吸塔1，另一部分则由排水通道21排出，以维持系统的水平衡。实施例2，如图2所示。本实施例是在实施例1的基础上进行的一种变化。主要的变化点在于从再沸器4排出的部分冷凝水并不直接返回解吸塔1，而是汇入解吸后的贫液返回通道6，以降低解吸塔1内的水蒸汽的分压，强化所谓“汽提”的力度。其余内容，可通过实施例1加以解读。实施例3，如图3所示。本实施例也是在实施例1的基础上进行的一种变化。主要的变化点在于取消了外置式再沸器4，其向解吸塔1的供热功能，则由内置式热交换器22来完成。图3中，序号 23是向内置式热交换器22输送蒸汽的通道，而序号M则是外排冷凝水的通道。同时，脱水环节所产生的蒸汽(或者说水分)连同其携带的汽化潜热，通过通道17 一并被直接注入解吸塔1。其余内容，可通过实施例1加以解读。实施例4，如图4所示。本实施例是在实施例3的基础上进行的一种变化。主要的变化点在于它恢复了外置式再沸器4，以便于维护和更换。在图4中，25是外供蒸汽的输入通道，而沈则是冷凝水的外排通道等。只是应当注意到与现有技术相比，该再沸器的热交换能力在正常情况下可以降低50 %以上或者更多，这也意味着其尺寸和制造成本的大幅度降低。其余内容，可通过实施例1和实施例3加以解读。实施例5，如图5所示。本实施例是在实施例3的基础上进行的一种变化。主要的变化点在于它取消了内置式热交换器22 ；取消内置式热交换器22的原因在于，在本实施例的条件下，已经不需要外系统的热量补充。同时，还变更了脱水装置。在保留了原吸收式溴化锂干燥塔2的情况下，对脱水装置的变更情况包括增加了热管式解吸锅炉27，以恢复溴化锂吸收液吸收水分的能力。该锅炉包括 热管观、烧嘴四及其燃料进口 30和空气进口 31、燃烧废气出口 32、捕雾器33等。还增加了余热锅炉34，其中，35是该余热锅炉34的蒸汽出口，而36是其补水通道。本实施例变化部分的工作过程是这样的当高温溴化锂吸收液从吸收式溴化锂干燥塔2的下部排出后，在泵39的作用下，进入热管式解吸锅炉27，被进一步加热，并将水分馏出，恢复吸收水分的能力，然后被泵13送回干燥塔2。在被送回干燥塔2的过程中，由余热锅炉34截取部分物理显热，并生产出蒸汽，通过蒸汽出口 35被送至其它用户。在热管式解吸锅炉27中产生的蒸汽，则在通过余热锅炉34被截取部分物理显热后，通过管道37又被导入解吸塔1。同时，还建议增加包括可变节流阀37在内的旁路通道38，以便于调整回馈到解吸塔1中的热量。与现有技术相比，本技术方案不会引起水平衡的变化，但是，由于外部供热来源的取消，需要增加回馈蒸汽的热焓，因此，应注意采取必要的应对措施，以避免热焓较高的蒸汽进入解吸塔1后产生不利的作用；所述的必要的应对措施包括采用在解吸塔1的内部配备特别的进汽装置等。余热锅炉34的有效性是依靠本技术方案的基本原理才能得以成立，因此，这也是本实施例的特点。由于本技术方案的理论产气量是在脱水过程中被脱除的蒸汽量的两倍或以上，因此，特别适用于对蒸汽另有所用的企业。同时，本技术方案对电能的消耗较少。其余内容，可通过实施例3加以解读。实施例6，如图6所示。本实施例是在实施例4和实施例5的基础上进行的一种结合和变化。主要的变化点在于它首先使来自热管式解吸锅炉27的蒸汽经由通道25进入再沸器4，先释放一部分热量以调整其温度，然后再经由通道沈注入解吸塔1。其余内容，可通过实施例4和实施例5加以解读。实施例7，如图7所示。本实施例是在实施例1和实施例5的基础上进行的一种结合和变化。主要的变化点在于它首先使来自热管式解吸锅炉27的蒸汽经由通道18进入再沸器4，进行热交换， 然后由泵20经通道10将冷凝水送回解吸塔1。这时，由于系统内的水是处于平衡状态的， 因此，蒸汽补充通道19和排水通道21可以作为系统的备用机构来看待，一般情况下均处于关闭状态。其余内容，可通过实施例1和实施例5加以解读。请注意，以上各实施例中，吸收式溴化锂干燥塔2和/或减压蒸发器3是采用喷淋塔还是填料塔或者其它的形式，例如沸腾池或者蒸发池等，可以根据具体条件加以确定。还需要说明的是，当脱硫系统的用户既没有现成的可供本系统使用的蒸汽来源， 又没有对蒸汽的需求时，可以采用上述负压蒸发和热管式解吸锅炉相结合的方式来解决问题即部分高温溴化锂吸收液进行减压蒸发，而另一部分高温溴化锂吸收液进行加热蒸发。 这时的控制要点在于采用热管式解吸锅炉进行蒸发的部分多产的蒸汽，应与解吸塔所需的解吸热和系统的热量损失相平衡。采用这一方案，并不影响本发明的节能效果；同时，与现有技术相比，所需的解吸锅炉的功率很小，投入较低，还可以使本脱硫系统成为一个独立运作的系统。另外需要注意的是上述实施例都是本发明的个案，它们的作用之一是对本发明起解释的作用，而不应理解为对本发明做出的任何限制。
权利要求
1. 一种解吸塔混合汽的余热回收方法，其特征在于 1.1使解吸塔混合汽与吸收式制冷剂接触；1.2将由于吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升温的所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源。
2.如权利要求1所述的解吸塔混合汽的余热回收方法，其特征在于2.1所述的将所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源是将其用作减压蒸发的热源。
3.如权利要求1所述的解吸塔混合汽的余热回收方法，其特征在于3. 1所述的将所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源是将其用于生产蒸汽的热交换换热热源。
全文摘要
一种解吸塔混合汽的余热回收方法，属于以水蒸气和二氧化硫为主的混合物为解吸汽的可再生脱硫的技术领域。本发明要解决的主要技术问题在于保留在脱水工序中水蒸汽释放的汽化潜热，并将其用作产生蒸汽的热源。其特征在于使解吸塔混合汽与吸收式制冷剂接触。还可以将由于吸收了解吸塔混合汽中的水蒸汽而升温的所述的吸收式制冷剂用作生产蒸汽的热源等。主要用于，解吸混合汽的脱水步骤。它可以有效地利用在脱水工序中水蒸汽的汽化潜热，避免所述的双重的浪费；还可以大幅度降低解吸塔所需的外供热量以及具有简单实用，运行的可靠性高，控制简便，初次投资及运行成本均较低等优点。
文档编号B01D3/00GK102274642SQ20101019759
公开日2011年12月14日 申请日期2010年6月11日 优先权日2010年6月11日
发明者潘永涟, 钱纲 申请人:山东省冶金设计院股份有限公司