本发明涉及精馏技术领域，尤其涉及一种超重力mvr热泵精馏系统。
背景技术：
热能消耗是能源消耗中占比例最大的部分，而实际工业中多数热能消耗的温度均低于100℃。精馏是热能消耗的主要部分，由于能源价格的上升，传统精馏的优势也变得越来越不明显。而且常用的诸如减小回流比、改变塔板和填料以及原料预热等节能方法受到各种限制。
热泵精馏原理是将精馏塔顶蒸汽直接压缩，得到高温度和压力的塔顶蒸汽，作为精馏塔塔釜再沸器或中间再沸器的热源，充分利用塔顶气体的冷凝潜热，同时减小了高压蒸汽和冷却水的使用。热泵可以实现物质能量从低温到高温的逆向转移，是极为有效的节能方法。
然而现有的热泵精馏系统存在能耗高，运行成本高，占地面积大和结构复杂的问题。
技术实现要素：
(一)要解决的技术问题
本发明的目的是提供一种超重力mvr热泵精馏系统，解决现有的热泵精馏系统存在能耗高，运行成本高，占地面积大和结构复杂的问题。
(二)技术方案
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超重力mvr热泵精馏系统，包括超重力精馏机、蒸汽压缩机、气液分离器、再沸器、饱和器、成品暂存罐、第一预热器、第二预热器、成品储罐和釜液储罐；
其中，所述超重力精馏机的顶部出口连接所述蒸汽压缩机的入口，所述蒸汽压缩机的出口连接所述饱和器的气相入口，所述饱和器的气体出口连接所述再沸器的热物流入口，所述再沸器的热物流出口连接所述成品暂存罐的入口，所述成品暂存罐的出口连接所述第一预热器热物流入口，所述第一预热器热物流出口分别连接第一分支管路和第二分支管路，其中所述第一分支管路连接所述超重力精馏机回流口，所述第二分支管路连接所述成品储罐；
所述气液分离器的顶部蒸汽出口连接所述超重力精馏机的蒸汽入口，所述超重力精馏机的液相出口连接所述气液分离器的料液进口；所述气液分离器的底部液相出口分别连接第三分支管路和第四分支管路，其中所述第三分支管路连接所述第二预热器的热物流进口，所述第二预热器的热物流出口连接所述釜液储罐；所述第四分支管路连接所述再沸器的冷物流入口，所述再沸器的冷物流出口连接所述气液分离器的料液进口。
进一步地，还包括进料管，所述进料管连接进料储罐的物料进口，所述进料储罐的物料出口连接所述第一预热器的冷物料入口，所述第一预热器的冷物料出口连接所述第二预热器的冷物料入口，所述第二预热器的冷物料出口分别连接第五分支管路和第六分支管路，其中所述第五分支管路连接所述超重力精馏机的进料口，所述第六分支管路连接所述气液分离器的顶部进料口。
具体地，在所述进料管上分别设有第一进料泵和进料阀；在所述进料储罐与所述第一预热器之间的连接管路上分别设有第二进料泵、进料流量电动调节阀和进料流量计；在所述第五分支管路上设有第一节流阀，在所述第六分支管路上设有第二节流阀。
具体地，所述成品暂存罐的顶部气相出口连接冷凝器的热物流入口，所述冷凝器的热物流出口连接所述进料储罐。
具体地，所述冷凝器的冷物流入口连接冷凝水储罐，其中在所述冷凝器与所述冷凝水储罐之间的连接管路上设有冷凝水泵，所述冷凝器的冷物流出口连接冷凝水排放管，所述冷凝水储罐的进口连接常温水进水管。
进一步地，所述成品暂存罐的出口通过第一主管路分别连接第七分支管路和第八分支管路，其中所述第七分支管路连接所述第一预热器热物流入口；所述第八分支管路连接所述饱和器的液相入口，所述饱和器的底部液相出口连接所述成品暂存罐的液相入口；
所述第一主管路上设有转存泵，所述第七分支管路上设有第三节流阀，所述第八分支管路上设有饱和器喷液阀。
进一步地，所述气液分离器的底部液相出口通过第二主管路分别连接所述第三分支管路和所述第四分支管路，其中在所述第二主管路上设有循环泵，在所述第三分支管路上分别设有釜液流量计和第四节流阀，在所述第四分支管路上设有第五节流阀。
具体地，在所述第一分支管路上分别设有回流流量电动调节阀和回流流量计，在所述第二分支管路上分别设有产品流量电动调节阀和产品流量计。
具体地，在所述釜液储罐与所述第二预热器之间的连接管路上设有釜液流量电动调节阀，在所述釜液储罐的底部连接有釜液排放管，所述釜液排放管上设有釜液排放阀；
在所述成品储罐的底部连接有产品排放管，所述产品排放管上设有产品排放阀；
在所述气液分离器上分别连接有生蒸汽进气管和冷凝水排放管；
在所述超重力精馏机液相出口的连接管路上设有视镜。
具体地，所述第一预热器和所述第二预热器均采用板式预热器；
所述蒸汽压缩机采用单螺杆压缩机或离心压缩机。
(三)有益效果
本发明的上述技术方案具有如下优点：
本发明所述的超重力mvr热泵精馏系统，通过设置超重力精馏机，蒸气压缩机，再沸器和气液分离器，将mvr热泵精馏技术和超重力精馏技术相结合，充分利用超重力精馏机塔顶蒸汽潜热，有效提高气液传热效率，达到降低能耗，节约运行成本，提高效率和缩减占地面积的目的。
本发明所述的超重力mvr热泵精馏系统，结构简单，设计合理，保留了原有精馏系统的优势，无需锅炉，无需生蒸汽，通过mvr热泵技术和超重力精馏技术的结合得到高浓度的产品，减少能耗，节约运行成本，同时进一步提高了超重力mvr热泵精馏技术的节能经济型，整合性，合理性和灵活性。
附图说明
图1是本发明实施例超重力mvr热泵精馏系统的结构示意图。
图中：1：超重力精馏机；2：蒸气压缩机；3：气液分离器；4：再沸器；5：饱和器；6：成品暂存罐；7：第一预热器；8：第二预热器；9：进料管；10：第一进料泵；11：进料阀；12：进料储罐；13：第二进料泵；14：进料流量电动调节阀；15：进料流量计；16：产品流量电动调节阀；17：产品流量计；18：成品储罐；19：产品排放阀；20：冷凝器；21：回流流量电动调节阀；22：回流流量计；23:釜液流量调节阀；24：釜液储罐；25：釜液流量计；26：第一节流阀；27：第二节流阀；28：第四节流阀；29：第五节流阀；30：循环泵；31：釜液排放阀；32：冷凝水泵；33：第三节流阀；34：冷凝水排放管；35：饱和器喷液阀；36：转存泵；37：冷凝水储罐；38：常温水进水管；39：生蒸汽进气管；40：冷凝水排放管；41：视镜。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种超重力mvr热泵精馏系统，包括超重力精馏机1、蒸汽压缩机2、气液分离器3、再沸器4、饱和器5、成品暂存罐6、第一预热器7、第二预热器8、成品储罐18和釜液储罐24。
其中，超重力精馏机1的顶部出口连接蒸汽压缩机2的入口，蒸汽压缩机2的出口连接饱和器5的气相入口，饱和器5的气体出口连接再沸器4的热物流入口，再沸器4的热物流出口连接成品暂存罐6的入口，成品暂存罐6的出口连接第一预热器7热物流入口，第一预热器7热物流出口分别连接第一分支管路和第二分支管路，其中第一分支管路连接超重力精馏机1回流口，第二分支管路连接成品储罐18。
其中，气液分离器3的顶部蒸汽出口连接超重力精馏机1的蒸汽入口，超重力精馏机1的液相出口连接气液分离器3的料液进口。气液分离器3的底部液相出口分别连接第三分支管路和第四分支管路，其中第三分支管路连接第二预热器8的热物流进口，第二预热器8的热物流出口连接釜液储罐24。第四分支管路连接再沸器4的冷物流入口，再沸器4的冷物流出口连接气液分离器3的料液进口。
进一步来说，本系统还包括进料管9，进料管9连接进料储罐12的物料进口，进料储罐12的物料出口连接第一预热器7的冷物料入口，第一预热器7的冷物料出口连接第二预热器8的冷物料入口，第二预热器8的冷物料出口分别连接第五分支管路和第六分支管路，其中第五分支管路连接超重力精馏机1的进料口，第六分支管路连接气液分离器3的顶部进料口。
其中，在进料管9上分别设有第一进料泵10和进料阀11。在进料储罐12与第一预热器7之间的连接管路上分别设有第二进料泵13、进料流量电动调节阀14和进料流量计15。
其中，在第五分支管路上设有第一节流阀26，在第六分支管路上设有第二节流阀27。
进一步来说，本系统还包括冷凝器20，成品暂存罐6的顶部气相出口连接冷凝器20的热物流入口，冷凝器20的热物流出口连接进料储罐12。冷凝器20的冷物流入口连接冷凝水储罐37。
其中，在冷凝器20与冷凝水储罐37之间的连接管路上设有冷凝水泵32。
其中，冷凝器20的冷物流出口连接冷凝水排放管34。冷凝水储罐37的进口连接常温水进水管38。
进一步来说，成品暂存罐6的出口通过第一主管路分别连接第七分支管路和第八分支管路，其中第七分支管路连接第一预热器7的热物流入口，第八分支管路连接饱和器5的液相入口，饱和器5的底部液相出口连接成品暂存罐6的液相入口。
其中，在第一主管路上设有转存泵36，在第七分支管路上设有第三节流阀33，在第八分支管路上设有饱和器喷液阀35。
进一步来说，气液分离器3的底部液相出口通过第二主管路分别连接第三分支管路和第四分支管路。
其中，在第二主管路上设有循环泵30，在第三分支管路上分别设有釜液流量计25和第四节流阀28，在第四分支管路上设有第五节流阀29。
其中，在第一分支管路上分别设有回流流量电动调节阀21和回流流量计22，在第二分支管路上分别设有产品流量电动调节阀16和产品流量计17。
具体来说，在釜液储罐24与第二预热器8之间的连接管路上设有釜液流量电动调节阀23。
在釜液储罐24的底部连接有釜液排放管，在釜液排放管上设有釜液排放阀31。
在成品储罐18的底部连接有产品排放管，在产品排放管上设有产品排放阀19。
在气液分离器3上分别连接有生蒸汽进气管39和冷凝水排放管40。
在超重力精馏机1液相出口的连接管路上设有视镜41。
此外，第一预热器7和第二预热器8均优选采用板式预热器。
此外，蒸汽压缩机2优选采用单螺杆压缩机或离心压缩机。
此外，本发明所述的系统，可采用工控机和plc构成mvr系列的实时监控中心，通过软件编程，实时采集各种传感器的状态信号，从而自动控制马达的转速，阀门的关闭和调节，液体的流速和流量，温度、压力的控制与调节等，使系统工作达到动态平衡的状态。同时，本发明所述的系统，还具有自动报警、自动记录参数以及提供报表的功能。
本发明实施例所述的超重力mvr热泵精馏系统，其工作原理如下：
原料液在第一进料泵10的作用下通过进料管9打入进料储罐12中，然后进料储罐12的原料在第二进料泵13的作用下依次打入第一预热器7和第二预热器8中对原料进行加热。加热后的原料进入到超重力精馏机1内进行精馏，精馏后的高浓度气体被蒸汽压缩机2压缩提高温度、压力和热焓，此时的蒸汽是过热蒸汽，由于过热蒸汽存在传热系数和生产效率低、所需传热面积较大和设备投入大等特点，而且过热蒸汽冷却到饱和温度所释放的热量相当小，因此压缩后的过热蒸汽先通入饱和器5中用产品溶液缓冲饱和，饱和蒸汽再通入再沸器4中作为塔釜液体的热源，冷凝后的塔顶气液混合物进入成品暂存罐6中进行气液分离，其中经过成品暂存罐6分离后的气体在冷凝器20中通过冷凝水冷却后通入进料储罐12中。经过成品暂存罐6分离后的液体则在转存泵36的作用下一部分经过第七分支管路打入第一预热器7中对原料进行预热，冷却后的液体从第一预热器7出来后其中一部分经过第一分支管路回流进超重力精馏机1内，另一部分则通过第二分支管路进入成品储罐18。经过成品暂存罐6分离后的液体则在转存泵36的作用下将剩余部分经过第八分支管路流入到饱和器5中作为中和过热蒸汽的冷源。而超重力精馏机1的塔釜液和通过再沸器4加热的塔釜液的气液混合物均在气液分离器3中进行气液分离，经过气液分离器3分离后的气相连通至超重力精馏机1的蒸汽入口作为精馏的热源，经过气液分离器3分离后的液相则分成两部分，在循环泵30的作用下，其中一部分经过第三分支管路打入到第二预热器8中进行换热，而另一部分则经过第四分支管路打入到再沸器4中进行换热。
综上所述，本发明实施例所述的超重力mvr热泵精馏系统，通过设置超重力精馏机，蒸气压缩机，再沸器和气液分离器，将mvr热泵精馏技术和超重力精馏技术相结合，充分利用超重力精馏机塔顶蒸汽潜热，有效提高气液传热效率，达到降低能耗，节约运行成本，提高效率和缩减占地面积的目的。
本发明实施例所述的超重力mvr热泵精馏系统，结构简单，设计合理，保留了原有精馏系统的优势，无需锅炉，无需生蒸汽，通过mvr热泵技术和超重力精馏技术的结合得到高浓度的产品，减少能耗，节约运行成本，同时进一步提高了超重力mvr热泵精馏技术的节能经济型，整合性，合理性和灵活性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。