水，所述后冷器（4)管程出口通过管道与液体缓冲罐（5)的入口相连，所述液体缓 冲罐（5)出口通过管道与屏蔽泵（203)入口相连，屏所述蔽泵（203)出口通过管道物料储液 罐（7)的入口相连，物料储液罐（7)的另一入口通过管道与所述冷凝器（8)的壳程出口相 连，所述精馏塔（1)上部物料回流口与物料储液罐（7)出口通过管道相连，所述物料储液罐 (7 )另一出口通过管道与下一设备连接，所述精馏塔（1)塔底出口通过管道与辅再沸器（2 ) 下部管程入口及第十一截止阀（111)入口相连，所述辅再沸器（2)上部管程出口与所述精 馏塔（1)下部上升蒸汽进口及第十截止阀（110)出口相连，所述主再沸器（3)上部管程出口 通过管道与所述第十截止阀（110)入口连接，所述主再沸器（3)下部管程入口通过管道与 第十一截止阀（111)出口连接；导热油锅炉（9)出口至所述主再沸器（2)壳程入口之间通过 管道顺次连接有第一导热油泵（201)和第四截止阀（104)，所述导热油锅炉（9)入口至所述 主再沸器（2)壳程出口之间通过管道连接有第三截止阀（103)，蓄热器（10)储热入口与所 述第一导热油泵（201)出口间通过管道连接有第二截止阀（102)，所述蓄热器（10)储热出 口与导热油锅炉入口之间通过管道连接有第一截止阀（101)，所述蓄热器（10)取热出口至 第四截止阀（104)出口间通过管道顺次连接有第六截止阀（106)和第二导热油泵（202)，所 述蓄热器（10)取热入口至第三截止阀（103)入口间通过管道连接有第五截止阀（105)。
2. 根据权利要求1所述的基于蓄热技术的热泵精馏装置，其特征在于，所述蓄热器 (10)采用板式蓄热换热器，其由多组蓄热单元组成，每组蓄热单元由第一隔板（1001)、第二 隔板（1002)、第三隔板（1003)和第四隔板（1004)构成，所述第一隔板（1001)和所述第二 隔板（1002)形成热侧通道（1005)，所述第三隔板（1003)和所述第四隔板（1004)形成冷侧 通道（1006)，所述第二隔板（1002)和所述第三隔板（1003)形成蓄热通道（1007)，所有蓄 热单元（1000)的热侧通道（1005)与所述蓄热器（10)储热入口和出口连接，所有蓄热单元 (1000)的冷侧通道（1006)与所述蓄热器（10)取热入口和出口连接。
3. 根据权利要求1所述的基于蓄热技术的热泵精馏装置，其特征在于，所述蓄热通道 (1007)中填充有固液相变蓄热材料。
4. 根据权利要求1所述的基于蓄热技术的热泵精馏装置，其特征在于，所述压缩机 (5)为热泵蒸汽压缩机。
5. 根据权利要求1所述的基于蓄热技术的热泵精馏装置，其特征在于，所述压缩机（5) 的结构形式为螺杆压缩机、活塞压缩机、离心式压缩机或罗茨风机。
6. 根据权利要求1所述的基于蓄热技术的热泵精馏装置，其特征在于，所述压缩机（5) 由变频电机驱动。
7. 根据权利要求1所述的基于蓄热技术的热泵精馏装置，其特征在于，所述装置的工 作模式有四种： 1) 当所述第一截止阀（101)、所述第二截止阀（102)、所述第五截止阀（105)和所述第 六截止阀（106)关闭，所述第三截止阀（103)和所述第四截止阀（104)打开，所述压缩机（6) 和所述第一导热油泵（201)开启，所述第二导热油泵（202)停止，所述装置工作在正常热泵 精馏模式； 2) 当当所述第一截止阀（101)、所述第二截止阀（102)、所述第五截止阀（105)和所述 第六截止阀（106)，所述第三截止阀（103)和所述第四截止阀（104)打开，所述第一导热油 泵（201)开启，所述第二导热油泵（202)和所述压缩机（6)停止，所述装置工作在启动预热 模式； 3) 当所述第一截止阀（101)、所述第二截止阀（102)关闭，第三截止阀（103)、第四截止 阀（104)、第五截止阀（105)、第六截止阀（106)打开，所述第一导热油泵（201)和所述第二 导热油泵（202 )开启，所述压缩机（6 )停止，所述装置工作在正常启动模式； 4) 当所述第三截止阀（103)、所述第四截止阀（104)、所述第五截止阀（105)、所述第六 截止阀（106)关闭，所述第一导热油泵（201)开启，所述压缩机（4)停止，所述装置工作在蓄 热模式。
8. -种基于蓄热技术的热泵精馏启动方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤： 1) 使装置工作在蓄热模式，关闭第七截止阀（107)、第八截止阀（108)、第十截止阀 (110)、第^^一截止阀（111)、第十二截止阀（112)和第十三截止阀（113)和流量调节阀 (109)，让导热油锅炉（9)产生的高温导热油流经蓄热器（10)中热侧通道（1005)，降温后的 导热油再次返回所述导热油锅炉（9)加热，使蓄热器（10)蓄热通道（1007)中的固液相变材 料完全融化成液体； 2) 使装置工作在启动预热模式，关闭第七截止阀（107)、第十截止阀（110)、第十一截 止阀（111 )、第十二截止阀（112 )和第十三截止阀（113 )，打开流量调节阀（109 )和第八截止 阀（108)，使导热油锅炉（9)中高温导热油流经辅再沸器（2)壳程，在热虹吸作用下，精馏塔 (1)塔釜中的液体被全部预热至设定温度； 3) 使装置工作在正常启动模式，打开第七截止阀（107)、第十截止阀（110)、第^^一截 止阀（111 )、第十二截止阀（112)和流量调节阀（109)，关闭第十三截止阀（113)，由辅再沸 器（2)壳程出口流出的导热油一部分返回导热油锅炉（9)，另外一部分通过蓄热器（10)冷 侧通道（1006)，蓄热器（10)蓄热通道（1007)中的固液相变材料逐渐转化为固体，释放热量 加热流经冷侧通道（1006)中的导热油，从蓄热器（10)取热出口流出并升温的导热油与来 自导热油锅炉（9)的高温导热油混合后，再次流经辅再沸器（2)壳程，对辅再沸器（2)管程 的液体加热，产生蒸汽，蒸汽在精馏塔（1)中上升至塔顶，在冷凝器（8)中冷凝成液体，流经 物料储液罐（7 )后全部从精馏塔（1)上部物料回流口返回精馏塔（1)中，直至精馏塔（1)塔 顶物料组成、压力和温度满足要求； 4) 使装置工作在正常热泵精馏模式，关闭第八截止阀（108)和流量调节阀（109)，开启 屏蔽栗（203)，完成启动。
【专利摘要】本发明公开了一种基于蓄热技术的热泵精馏装置及其启动方法，装置在原有热泵精馏流程的上，通过设置导热油锅炉、蓄热器和配套的阀门及泵等设备，在启动阶段，首先将蓄热器中的固液相变材料通过导热油熔化为液体蓄积热量，然后用导热油将精馏塔塔釜的液体预热至接近沸点温度后，以导热油为介质从已经熔化的相变材料中取热，用于蒸发精馏塔塔釜液体产生蒸汽，为热泵压缩机提供气相介质。本发明通过蓄热技术，由导热油锅炉在启动前将蓄热器中的固液相变材料熔化，满足启动阶段塔釜所需的大量热量，从而可实现热泵精馏装置的快速启动，同时设置的导热油锅炉负荷小，在正常精馏模式时，仅用于补充热泵不足的热量。
【IPC分类】B01D3-14, B01D3-32
【公开号】CN104606910
【申请号】CN201510052500
【发明人】冯诗愚, 高秀峰, 邵振宇
【申请人】苏州天荣能源环境科技有限公司
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2015年2月2日