用于聚合物生产的冷凝水回收再利用系统的制作方法

本实用新型属于冷凝水回收利用技术领域，具体涉及一种用于聚合物生产的冷凝水回收再利用系统。

背景技术：

随着石油开采、易采储量不断减少的情况下，油田勘探开发慢慢向复杂底层、深井、中深井、超深井及海洋方面发展。在高温、高含盐、高压等环境下固井作业时，水泥浆添外加剂性(比如聚合物降滤失剂)是否达到要求，就决定着固井作业能否顺利进行。

聚合物降滤失剂的合成，一般是采用多元单体在水溶液中进行自由基聚合反应得到。高价金属离子(比如水中的钙、镁离子)的存在能大幅改变产物的相对分子质量，干扰引发体系，引起过早聚合而降低相对分子质量，同时降低了单体转化率，在生产高分子量聚合物中表现尤为明显。

一般聚合物降滤失剂合成用水必须要除去水中溶解的钙、镁离子，即使用软水或者去离子水，而软水或去离子水通常需要额外的设备来生产。

另外，在聚合物合成后需要进行后续工序制备成品，通常可采用辊筒干燥机。辊筒干燥机适用于阴离子和非离子聚合物的干燥。以蒸汽为热源，将聚合物液体通过压力输送管线导入布料槽，完成布料、干燥、剥离、粗破碎、输送、破损等工序，快速脱去水分，得到固体聚合物产品。辊筒干燥机在使用过程中会产生大量的废气和冷凝水，如果直接排放则会造成热污染，同时浪费了大量的热量。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型公开了一种有效降低成本、降低能耗、提高生产效率、避免环境污染的用于聚合物生产的冷凝水回收再利用系统。

考虑到锅炉蒸汽冷凝水因为不含钙镁等高阶金属离子，是一种很好的去离子水，可以作为聚合物通过自由基聚合反应合成时的合成用水。申请人据此得到如下技术方案：

用于聚合物生产的冷凝水回收再利用系统，包括蒸汽锅炉、辊筒干燥机和聚合反应釜以及冷凝水回收装置，所述蒸汽锅炉通过蒸汽管道分别连接到辊筒干燥机进气口以及聚合反应釜的加热夹套的进气口，所述聚合反应釜上设有原料水进水口，所述辊筒干燥机尾气出口经过疏水阀与冷却器进水口连接，所述冷却器的出水口与聚合反应釜的原料水进水口连接；所述聚合反应釜加热夹套的排气口与冷凝水回收装置入口连接，冷凝水回收装置出口连接到蒸汽锅炉。

作为另一种优化方案，用于聚合物生产的冷凝水回收再利用系统，包括蒸汽锅炉、辊筒干燥机和聚合反应釜以及冷凝水回收装置，所述蒸汽锅炉通过蒸汽管道分别连接到辊筒干燥机进气口以及聚合反应釜的加热夹套的进气口，所述聚合反应釜上设有原料水进水口，所述辊筒干燥机尾气出口连接汽水分离器的进气口，所述汽水分离器的出气口与所述聚合反应釜的加热夹套进气口连接，出水口与聚合反应釜的原料水进水口连接；所述聚合反应釜加热夹套的排气口与冷凝水回收装置入口连接，冷凝水回收装置出口连接到与蒸汽锅炉。

作为上述两种方案的进一步优化，所述冷凝水回收装置包括依次连接的疏水阀、收集罐、液位控制泵、软水箱，所述聚合反应釜的夹套的出水口通过疏水阀连接到收集罐，所述收集罐通过液位控制泵连接到软水箱，所述软水箱通过补水泵连接到蒸汽锅炉。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

1、将辊筒干燥机排出的蒸汽尾气回收的冷凝水用于聚合反应的合成用水，有效回收了冷凝水避免了浪费，还降低了去离子水的需求量，有效降低成本；

2、将辊筒干燥机排出的蒸汽尾气通过分离出蒸汽用于聚合釜的加热，有效回收利用了尾气中的大量热量，降低能耗，提高了生产效率。

3、设置了冷凝水回收装置将冷凝的废水回收重新泵入锅炉，实现了水的有效再利用，节约了水资源，避免了直接排放对环境造成的污染。

附图说明

图1为实施例1中本系统的结构示意图；

图2为实施例2中本系统的结构示意图。

其中，1-蒸汽锅炉，2-辊筒干燥机，3-聚合反应釜，4-冷凝水回收装置，5-冷却器，6-疏水阀，7-收集罐，8-液位控制泵，9-软水箱，10-汽水分离器。

具体实施方式

为了使实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

实施例1：

用于聚合物生产的冷凝水回收再利用系统，如图1所示，包括蒸汽锅炉1、辊筒干燥机2和聚合反应釜3以及冷凝水回收装置4，所述蒸汽锅炉1通过蒸汽管道分别连接到辊筒干燥机2进气口以及聚合反应釜3的加热夹套的进气口，所述聚合反应釜3上设有原料水进水口，所述辊筒干燥机2尾气出口经过疏水阀与冷却器5的进水口连接，所述冷却器5的出水口通过管道连接到聚合反应釜3的原料水进水口上。所述聚合反应釜3物料进口与原料储罐连接，物料出口与辊筒干燥机2物料进口连接，所述聚合反应釜3加热夹套的排气口与冷凝水回收装置4入口连接，冷凝水回收装置4出口连接到与蒸汽锅炉1。所述冷却器5属于换热器的一种，可以采用在螺旋状的盘管外侧设置盛有冷却剂的容器或外套

本系统在运行时，蒸汽从锅炉进入辊筒干燥机，将物料干燥后从尾气出口排出，此时混合冷凝水的蒸汽进入冷却器，将蒸汽都转化为冷凝水后作为合成的原料用水储存在原料水储罐中，当聚合反应釜中要制备聚合物时，将存储的原料和原料水导入聚合反应釜中，通过加热夹套加热来进行合成。合成之后的物料通过挤出装置进入辊筒干燥机进行干燥，之后得到固体聚合物产品；加热夹套中通入的蒸汽经过使用后转化为冷凝水进入冷凝水回收装置，在通过冷凝水回收装置的处理后重新泵入锅炉，完成整个循环。

这样一来，本实施例通过将辊筒干燥机排出的蒸汽尾气回收的冷凝水用于聚合反应的合成用水，有效回收了冷凝水避免了浪费，还降低了去离子水的需求量，变相降低成本。

实施例2：

在实施例1中方案的基础上，如图2所示，将所述疏水阀和冷却器5替换为汽水分离器10。所述汽水分离器10的进气口与所述辊筒干燥机2尾气出口连接，出气口与所述聚合反应釜3的加热夹套进气口连接，出水口与聚合反应釜3的原料水进水口连接。

本系统在运行时，蒸汽从锅炉进入辊筒干燥机，将物料干燥后从尾气出口排出，此时混合冷凝水的蒸汽进入汽水分离器，将分离出的蒸汽导入聚合反应釜的加热夹套，将分离出的冷凝水作为合成的原料用水储存在原料水储罐中，当聚合反应釜中要制备聚合物时，将存储的原料和原料水导入聚合反应釜中，通过加热夹套加热来进行合成。合成之后的物料通过挤出装置进入辊筒干燥机进行干燥，之后得到固体聚合物产品；加热夹套中通入的蒸汽经过使用后转化为冷凝水进入冷凝水回收装置，在通过冷凝水回收装置的处理后重新泵入锅炉，完成整个循环。

这样一来，本实施例在前述实施例的基础上，将辊筒干燥机排出的蒸汽尾气通过分离出蒸汽用于聚合釜的加热，有效回收利用了尾气中的大量热量，节能环保，提高了生产效率。

实施例3：

在实施例1或2中任一方案的基础上，如图1～2所示，所述冷凝水回收装置4包括依次连接的疏水阀6、收集罐7、液位控制泵8、软水箱9，所述聚合反应釜3的夹套的出水口通过疏水阀连接到收集罐7，所述收集罐7通过液位控制泵8连接到软水箱9，所述软水箱9通过补水泵连接到蒸汽锅炉1。所述疏水阀用于将加热夹套中的冷凝水分离回收进开式收集罐中，所述液位控制泵根据收集罐中的水位高低来控制是否将水泵入下一级的软水箱中，由于收集罐与外界连通，水中可能会引入杂质离子，所述软水箱的作用就是用来将杂质离子去除，最后通过补水泵重新泵入锅炉用于产生蒸汽。

这样一来，通过将冷凝的废水回收重新泵入锅炉，实现了水的有效回收再利用，节约了水资源，避免了直接排放对环境造成的污染。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。