回收利用低品位热能的装置的制作方法

本实用新型属于化工设备技术领域，涉及一种回收利用低品位热能的装置。

背景技术：

精馏操作是化工生产中分离互溶液体混合物的典型分离设备。它是依据精馏原理对液体进行分离，即在一定压力下，利用互溶液体混合物各组分的沸点或饱和蒸汽压不同，使轻组份（即沸点较低或饱和蒸汽压较高的组分）汽化。对于高沸点有机物精馏提纯，塔顶气相温度可达200℃以上，从精馏塔中带走大量热能。塔顶气相一般采用空冷器或者冷凝器冷凝后一部分回流一部分作为轻组分采出，对于高温气相冷凝则需要消耗大量的电能或者循环水，而且也相应增加了设备投资和公用工程消耗量。

技术实现要素：

本实用新型的目的提供一种回收利用低品位热能的装置，可有效利用精馏塔塔顶高温气相中低品位余热，达到节能降耗的目的。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种回收利用低品位热能的装置，包括依次设置的精馏塔、气相冷凝器、中间介质蒸发器、螺杆膨胀发电机组，其中气相冷凝器包括第一介质入口、第一介质出口、第二介质入口和第二介质出口，中间介质蒸发器包括第三介质入口、第三介质出口、第四介质入口和第四介质出口，精馏塔上方通过线路管道与第一介质入口连接，第二介质出口通过线路管道与第三介质入口连接，第三介质出口通过线路管道与第二介质入口连接，第四介质出口通过线路管道与螺杆膨胀发电机组。

进一步地，所述装置还包括回流罐，第一介质出口通过线路管道与回流罐连接。

进一步地，所述装置还包括中间介质冷凝器、中间介质储槽和中间介质循环泵，螺杆膨胀发电机组设有中间介质蒸汽出口，中间介质冷凝器设有第五介质入口、第五介质出口、循环水入口和循环水出口，中间介质储槽设有中间介质进口和中间介质出口，中间介质蒸汽出口通过线路管道与第五介质入口连接，第五介质出口通过线路管道与中间介质进口连接，中间介质出口通过线路管道及中间介质循环泵与第四介质入口连接。

进一步地，所述线路管道上均安装有阀门。

本实用新型适用于工业较高沸点有机物精馏装置，可有效利用精馏塔塔顶高温气相中低品位余热，通过将精馏塔塔顶高温气相中低品位热能转化成0.15MPa低压蒸汽，然后再到高压高温中间介质，最后实现热能转化为电能输出。不仅大量减少了精馏塔气相冷凝所需的循环水量，还可将高温气相低品位热能回收，并最终通过螺杆膨胀发电机组转换为电能输出。蒸汽冷凝水和中间介质都采用闭路循环，没有损耗，最终达到节能降耗的目的。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例来进一步说明本实用新型，但本实用新型要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。

如图1所示，一种回收利用低品位热能的装置，包括依次设置的精馏塔1、气相冷凝器2、中间介质蒸发器4、螺杆膨胀发电机组5，其中气相冷凝器2包括第一介质入口21、第一介质出口22、第二介质入口23和第二介质出口24，中间介质蒸发器4包括第三介质入口41、第三介质出口42、第四介质入口43和第四介质出口44，精馏塔1上方通过线路管道与第一介质入口21连接，第二介质出口24通过线路管道与第三介质入口41连接，第三介质出口42通过线路管道与第二介质入口23连接，第四介质出口44通过线路管道与螺杆膨胀发电机组5。

进一步地，所述装置还包括回流罐3，第一介质出口22通过线路管道与回流罐3连接。

进一步地，所述装置还包括中间介质冷凝器6、中间介质储槽7和中间介质循环泵8，螺杆膨胀发电机组5设有中间介质蒸汽出口，中间介质冷凝器6设有第五介质入口61、第五介质出口62、循环水入口63和循环水出口64，中间介质储槽7设有中间介质进口71和中间介质出口72，中间介质蒸汽出口通过线路管道与第五介质入口61连接，第五介质出口62通过线路管道与中间介质进口71连接，中间介质出口72通过线路管道及中间介质循环泵8与第四介质入口43连接。

进一步地，所述线路管道上均安装有阀门。

本实施例中所用的中间介质可以为五氟丙烷类低沸点有机物。

具体操作时，来至精馏塔塔顶的高温气相进入气相冷凝器，在气相冷凝器内与中间介质蒸发器来的蒸汽冷凝水换热，产出0.15MPa左右饱和蒸汽，0.15MPa饱和蒸汽再进入中间介质蒸发器与液态中间介质进行换热，在换热过程中，液态中间介质吸收高温气相的热量后变成气态，形成高温高压中间介质蒸汽。同时，0.15MPa饱和蒸汽冷凝成0.15MPa蒸汽冷凝水进入气相冷凝器。高温高压中间介质蒸汽进入螺杆膨胀发电机组，利用蒸汽进出膨胀机的压差推动螺杆机膨胀做功，进而带动发电机发电，实现从蒸汽的压差能转化为电能，做功后的气态低温低压工质，排出膨胀机进入中间介质冷凝器，经冷凝成为液态进入中间介质储槽。在中间介质储槽通过中间介质循环泵加压后再次打入中间介质蒸发器，如此往复循环，最终将精馏塔塔顶高温气相中低品位热能转化成低压蒸汽，然后再到高压高温中间介质，最后实现热能转化为电能输出。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的任何限制。通过参照典型实施例对本实用新型进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本实用新型权利要求的范围内对本实用新型作出修改，以及在不背离本实用新型的范围和精神内对本实用新型进行修订。尽管其中描述的本实用新型涉及特定的实施例，但是并不意味着本实用新型限于其中公开的特定例，相反，本实用新型可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。