专利名称：一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，属于化工企业生产综合利用技术领域。
背景技术：
在工业生产领域，将150°C以下介质的热量称之为低温余热，在各类工业生产领域存在大量低温余热，绝大部分为气体介质，因露点腐蚀问题，这部分低温余热的回收目前存在很大的技术难题；如110-150°C的炉、窑放空烟气，150°C以下的各类工艺气体，50-90°C的凝汽汽轮发电机乏汽等；这部分低温余量约占总能源消耗量的8-15%，目前这部分热量绝大部分排到了大气中，造成了能源的极大浪费；这部分热量一部分直接排到了大气中，如110-150°C的炉、窑放空烟气；一部分需要采取空气冷却或冷却水降温的办法将介质降低到所需要的温度，如150°C以下的各类工艺气体、50-90°C的凝汽汽轮发电机乏汽等，空气冷却 的方法将介质的热量直接传递给空气排到了大气中，同时还要消耗大量的动力电能，冷却水降温的办法需要消耗大量的冷却水，再通过冷却塔采用空气冷却降低冷却水的温度间接的将热量转移到大气中。目前，背景技术有很少一部分采用热泵技术回收低温余热，但回收的热量品位较低，只能应用于采暖和满足较低温度热量的需求，无法提升热量回收的品位，进而无法将回收的热量大量返回到工业生产领域继续使用，同时投资较大、热量回收成本也较高。
实用新型内容本实用新型目的是提供一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，以液态水为媒介，通过液态水将低温余热的热量转移到二氧化碳气体中，包括部分显热和潜热，提高二氧化碳气体的温度和水汽含量，同时低温余热气体介质中的一些杂质也通过水为媒介转移到二氧化碳和水蒸汽的混合气体中；二氧化碳与水蒸汽等混合气体作为煤气发生炉的气化齐喊作为其他加热热源使用，实现低温余热的回收利用，节能、降耗、环保、增效，解决背景技术中存在的上述问题。本实用新型的技术方案是一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，包含增湿塔、热回收塔、低温余热介质和二氧化碳气源，热回收塔的下部连接低温余热气体介质，热回收塔的上部连接增湿塔底部的低温回水，热回收塔的底部连接增湿塔的上部，二氧化碳气源连接增湿塔的下部，增湿塔的顶部为二氧化碳和水蒸汽的混合气体输出端。低温余热气体介质在热回收塔内与增湿塔来的温度较低的水逆流接触，通过传质传热作用将部分显热和潜热转移到液态水中，提高液态水的温度；同时，低温余热气体介质中易溶于水的杂质也随之转移到水中，低温余热气体介质的温度降低后进入下一工序，提温后的热水进入增湿塔；二氧化碳气体在增湿塔内与热回收塔来的提温后的液态水逆流接触，通过传质传热作用将水中的热量直接转移到二氧化碳气体中，部分水以水蒸汽的形式转移到二氧化碳气体中，二氧化碳气体中的水汽含量大幅度提高，二氧化碳与水蒸汽混合气体的温度也得到了提高，同时水中部分杂质也随之转移到二氧化碳与水蒸汽的混合气体中；增湿塔出口的二氧化碳与水蒸汽混合气体可以作为煤气发生炉的气化剂使用；降温后的液态水返回到热回收塔循环使用。本实用新型还设有热水泵，设置在热回收塔与增湿塔之间，用于热水加压，强制热水循环。本实用新型也可以用于回收温度高于150°C的余热。本实用新型还可以不设置热回收塔，通过任意方式将低温余热转化为温度100°C以下和高于100°c的热水后，再进入增湿塔内与二氧化碳气体逆流接触生产二氧化碳与水蒸汽的混合气体。本实用新型积极效果目前，很多排放二氧化碳气体的生产企业都有煤气发生炉设施，煤气发生炉都需要大量蒸汽作为气化剂生产水煤气、半水煤气或混合燃气，都设有水 煤气、半水煤气或混合燃气降温及冷却装置，也有很多低温余热，本实用新型利用现有煤气发生炉系统及工艺条件、利用现有低温余热，增设热回收塔和增湿塔等设施，将低温余热间接转化为高品位的水蒸汽用于煤气发生炉的原料，在实现二氧化碳循环利用的同时实现了低温余热的回收及高效利用，新增的设备较少，具有很强的实用性和可实施性，投资少、成本低，与背景技术相比，大幅度提高低温余热的回收品位和回收效率，每吨二氧化碳可回收蒸汽300-700kg、降低冷却水消耗15-40t。
附图I是本实用新型实施例一示意图；附图2是本实用新型实施例二示意图；图中二氧化碳增湿塔I、热回收塔2、热水泵3、降温塔4、低温余热气体介质5、二氧化碳气源6、二氧化碳和水蒸汽混合气体输出端7。
具体实施方式
以下结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步说明。实施例一，参照附图I一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置应用于合成氨系统煤气发生炉低温半水煤气热量回收，生产企业具有煤气发生炉设施，有排放的二氧化碳气体，低温余热为110-150°C的半水煤气，并具有降温塔。本实用新型包括增湿塔I、热回收塔2、热水泵3、降温塔4 ; 110-150°C的半水煤气由热回收塔2的下部进入，与上部进来的30-60 V的低温水逆流接触进行传热传质，降温后的半水煤气通过顶部进入降温塔；热回收塔底部温度升高到60-100°C的热水经过热水泵加压，进入二氧化碳增湿塔的上部，与下部进来的温度10-40°C的二氧化碳气体逆流接触进行传质传热，提温增湿后的二氧化碳气体温度为50-90°C，每吨二氧化碳气体中水蒸汽含量增加300-700kg，底部温度较低的水进入热回收塔循环使用。每吨二氧化碳可回收蒸汽300-700kg，进入煤气发生炉系统作为气化剂使用，相当于将110-150°C半水煤气低温余热转化为了煤气发生炉使用的高品位的水蒸汽。每吨合成氨循环利用二氧化碳量按O. 5吨计算，与背景技术工艺相比较吨氨多回收蒸汽量150-350kg，半水煤气降温塔冷却水消耗由吨氨60-70t降到40-60t，冷却水消耗降低15-30%，同时彻底解决了半水煤气降温塔循环水涨水问题，减少半水煤气冷却循环水外排量，降低污水处理成本，吨氨节约水资源O. 3-0. 5t。本实用新型的经济效益和社会效益都非常显著。实施例二，参照附图2。实施例二只设置二氧化碳增湿塔1，不设置热回收塔，采用其它方式将低温余热转 化为60-100°C的热水作为二氧化碳增湿热水，原理与实施例一相同。
权利要求1.一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，其特征在于包含增湿塔(I)、热回收塔(2)、低温余热气体介质(5)和二氧化碳气源(6)，热回收塔的下部连接低温余热气体介质，热回收塔的上部连接增湿塔底部来的低温水，热回收塔的底部连接增湿塔的上部，二氧化碳气源连接增湿塔的下部，增湿塔的顶部为二氧化碳和水蒸汽混合气体的输出端(7)。
2.根据权利要求I所述之一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，其特征在于还设有热水泵(3 )，设置在热回收塔与增湿塔之间。
3.根据权利要求I或2所述之一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，其特征在于增湿塔的顶部为二氧化碳和水蒸汽混合气体的输出端(7)。
专利摘要本实用新型涉及一种二氧化碳增湿回收利用低温余热的装置，属于化工企业生产综合利用技术领域。技术方案是包含增湿塔(1)、热回收塔(2)、低温余热气体介质(5)、二氧化碳气源(6)和二氧化碳与水蒸汽混合气体输出端(7)，热回收塔的下部连接低温余热气体介质，热回收塔的上部连接增湿塔底部的低温回水，热回收塔的底部连接增湿塔的上部，二氧化碳气源连接增湿塔的下部，增湿塔的顶部为二氧化碳与水蒸汽混合气体输出端(7)。本实用新型将品位较低的低温余热转化为品位较高的水蒸汽，新增的设备较少，具有很强的实用性和可实施性，投资少、成本低；提高了低温余热的回收品位和回收效率，每吨二氧化碳可回收蒸汽300-700kg、降低冷却水消耗15-40t。
文档编号F24J3/00GK202470522SQ20122004675
公开日2012年10月3日 申请日期2012年2月14日 优先权日2012年2月14日
发明者宋红英, 张鹏飞, 景玉国, 肖跃进 申请人:河北凯跃化工集团有限公司