專利名稱：一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，屬于化工企業(yè)生產(chǎn)綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，將150°C以下介質(zhì)的熱量稱之為低溫余熱，在各類工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域存在大量低溫余熱，絕大部分為氣體介質(zhì)，因露點(diǎn)腐蝕問(wèn)題，這部分低溫余熱的回收目前存在很大的技術(shù)難題；如110-150°C的爐、窯放空煙氣，150°C以下的各類工藝氣體，50-90°C的凝汽汽輪發(fā)電機(jī)乏汽等；這部分低溫余量約占總能源消耗量的8-15%，目前這部分熱量絕大部分排到了大氣中，造成了能源的極大浪費(fèi)；這部分熱量一部分直接排到了大氣中，如110-150°C的爐、窯放空煙氣；一部分需要采取空氣冷卻或冷卻水降溫的辦法將介質(zhì)降低到所需要的溫度，如150°C以下的各類工藝氣體、50-90°C的凝汽汽輪發(fā)電機(jī)乏汽等，空氣冷卻 的方法將介質(zhì)的熱量直接傳遞給空氣排到了大氣中，同時(shí)還要消耗大量的動(dòng)力電能，冷卻水降溫的辦法需要消耗大量的冷卻水，再通過(guò)冷卻塔采用空氣冷卻降低冷卻水的溫度間接的將熱量轉(zhuǎn)移到大氣中。目前，背景技術(shù)有很少一部分采用熱泵技術(shù)回收低溫余熱，但回收的熱量品位較低，只能應(yīng)用于采暖和滿足較低溫度熱量的需求，無(wú)法提升熱量回收的品位，進(jìn)而無(wú)法將回收的熱量大量返回到工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域繼續(xù)使用，同時(shí)投資較大、熱量回收成本也較高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的是提供一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，以液態(tài)水為媒介，通過(guò)液態(tài)水將低溫余熱的熱量轉(zhuǎn)移到二氧化碳?xì)怏w中，包括部分顯熱和潛熱，提高二氧化碳?xì)怏w的溫度和水汽含量，同時(shí)低溫余熱氣體介質(zhì)中的一些雜質(zhì)也通過(guò)水為媒介轉(zhuǎn)移到二氧化碳和水蒸汽的混合氣體中；二氧化碳與水蒸汽等混合氣體作為煤氣發(fā)生爐的氣化齊喊作為其他加熱熱源使用，實(shí)現(xiàn)低溫余熱的回收利用，節(jié)能、降耗、環(huán)保、增效，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，包含增濕塔、熱回收塔、低溫余熱介質(zhì)和二氧化碳?xì)庠?，熱回收塔的下部連接低溫余熱氣體介質(zhì)，熱回收塔的上部連接增濕塔底部的低溫回水，熱回收塔的底部連接增濕塔的上部，二氧化碳?xì)庠催B接增濕塔的下部，增濕塔的頂部為二氧化碳和水蒸汽的混合氣體輸出端。低溫余熱氣體介質(zhì)在熱回收塔內(nèi)與增濕塔來(lái)的溫度較低的水逆流接觸，通過(guò)傳質(zhì)傳熱作用將部分顯熱和潛熱轉(zhuǎn)移到液態(tài)水中，提高液態(tài)水的溫度；同時(shí)，低溫余熱氣體介質(zhì)中易溶于水的雜質(zhì)也隨之轉(zhuǎn)移到水中，低溫余熱氣體介質(zhì)的溫度降低后進(jìn)入下一工序，提溫后的熱水進(jìn)入增濕塔；二氧化碳?xì)怏w在增濕塔內(nèi)與熱回收塔來(lái)的提溫后的液態(tài)水逆流接觸，通過(guò)傳質(zhì)傳熱作用將水中的熱量直接轉(zhuǎn)移到二氧化碳?xì)怏w中，部分水以水蒸汽的形式轉(zhuǎn)移到二氧化碳?xì)怏w中，二氧化碳?xì)怏w中的水汽含量大幅度提高，二氧化碳與水蒸汽混合氣體的溫度也得到了提高，同時(shí)水中部分雜質(zhì)也隨之轉(zhuǎn)移到二氧化碳與水蒸汽的混合氣體中；增濕塔出口的二氧化碳與水蒸汽混合氣體可以作為煤氣發(fā)生爐的氣化劑使用；降溫后的液態(tài)水返回到熱回收塔循環(huán)使用。本實(shí)用新型還設(shè)有熱水泵，設(shè)置在熱回收塔與增濕塔之間，用于熱水加壓，強(qiáng)制熱水循環(huán)。本實(shí)用新型也可以用于回收溫度高于150°C的余熱。本實(shí)用新型還可以不設(shè)置熱回收塔，通過(guò)任意方式將低溫余熱轉(zhuǎn)化為溫度100°C以下和高于100°c的熱水后，再進(jìn)入增濕塔內(nèi)與二氧化碳?xì)怏w逆流接觸生產(chǎn)二氧化碳與水蒸汽的混合氣體。本實(shí)用新型積極效果目前，很多排放二氧化碳?xì)怏w的生產(chǎn)企業(yè)都有煤氣發(fā)生爐設(shè)施，煤氣發(fā)生爐都需要大量蒸汽作為氣化劑生產(chǎn)水煤氣、半水煤氣或混合燃?xì)猓荚O(shè)有水 煤氣、半水煤氣或混合燃?xì)饨禍丶袄鋮s裝置，也有很多低溫余熱，本實(shí)用新型利用現(xiàn)有煤氣發(fā)生爐系統(tǒng)及工藝條件、利用現(xiàn)有低溫余熱，增設(shè)熱回收塔和增濕塔等設(shè)施，將低溫余熱間接轉(zhuǎn)化為高品位的水蒸汽用于煤氣發(fā)生爐的原料，在實(shí)現(xiàn)二氧化碳循環(huán)利用的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了低溫余熱的回收及高效利用，新增的設(shè)備較少，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可實(shí)施性，投資少、成本低，與背景技術(shù)相比，大幅度提高低溫余熱的回收品位和回收效率，每噸二氧化碳可回收蒸汽300-700kg、降低冷卻水消耗15-40t。

附圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例一示意圖；附圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二示意圖；圖中二氧化碳增濕塔I、熱回收塔2、熱水泵3、降溫塔4、低溫余熱氣體介質(zhì)5、二氧化碳?xì)庠?、二氧化碳和水蒸汽混合氣體輸出端7。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖，通過(guò)實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例一，參照附圖I一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置應(yīng)用于合成氨系統(tǒng)煤氣發(fā)生爐低溫半水煤氣熱量回收，生產(chǎn)企業(yè)具有煤氣發(fā)生爐設(shè)施，有排放的二氧化碳?xì)怏w，低溫余熱為110-150°C的半水煤氣，并具有降溫塔。本實(shí)用新型包括增濕塔I、熱回收塔2、熱水泵3、降溫塔4 ; 110-150°C的半水煤氣由熱回收塔2的下部進(jìn)入，與上部進(jìn)來(lái)的30-60 V的低溫水逆流接觸進(jìn)行傳熱傳質(zhì)，降溫后的半水煤氣通過(guò)頂部進(jìn)入降溫塔；熱回收塔底部溫度升高到60-100°C的熱水經(jīng)過(guò)熱水泵加壓，進(jìn)入二氧化碳增濕塔的上部，與下部進(jìn)來(lái)的溫度10-40°C的二氧化碳?xì)怏w逆流接觸進(jìn)行傳質(zhì)傳熱，提溫增濕后的二氧化碳?xì)怏w溫度為50-90°C，每噸二氧化碳?xì)怏w中水蒸汽含量增加300-700kg，底部溫度較低的水進(jìn)入熱回收塔循環(huán)使用。每噸二氧化碳可回收蒸汽300-700kg，進(jìn)入煤氣發(fā)生爐系統(tǒng)作為氣化劑使用，相當(dāng)于將110-150°C半水煤氣低溫余熱轉(zhuǎn)化為了煤氣發(fā)生爐使用的高品位的水蒸汽。每噸合成氨循環(huán)利用二氧化碳量按O. 5噸計(jì)算，與背景技術(shù)工藝相比較噸氨多回收蒸汽量150-350kg，半水煤氣降溫塔冷卻水消耗由噸氨60-70t降到40-60t，冷卻水消耗降低15-30%，同時(shí)徹底解決了半水煤氣降溫塔循環(huán)水漲水問(wèn)題，減少半水煤氣冷卻循環(huán)水外排量，降低污水處理成本，噸氨節(jié)約水資源O. 3-0. 5t。本實(shí)用新型的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益都非常顯著。實(shí)施例二，參照附圖2。實(shí)施例二只設(shè)置二氧化碳增濕塔1，不設(shè)置熱回收塔，采用其它方式將低溫余熱轉(zhuǎn) 化為60-100°C的熱水作為二氧化碳增濕熱水，原理與實(shí)施例一相同。
權(quán)利要求1.一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，其特征在于包含增濕塔(I)、熱回收塔(2)、低溫余熱氣體介質(zhì)(5)和二氧化碳?xì)庠?6)，熱回收塔的下部連接低溫余熱氣體介質(zhì)，熱回收塔的上部連接增濕塔底部來(lái)的低溫水，熱回收塔的底部連接增濕塔的上部，二氧化碳?xì)庠催B接增濕塔的下部，增濕塔的頂部為二氧化碳和水蒸汽混合氣體的輸出端(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述之一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，其特征在于還設(shè)有熱水泵(3 )，設(shè)置在熱回收塔與增濕塔之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述之一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，其特征在于增濕塔的頂部為二氧化碳和水蒸汽混合氣體的輸出端(7)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，屬于化工企業(yè)生產(chǎn)綜合利用技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含增濕塔(1)、熱回收塔(2)、低溫余熱氣體介質(zhì)(5)、二氧化碳?xì)庠?6)和二氧化碳與水蒸汽混合氣體輸出端(7)，熱回收塔的下部連接低溫余熱氣體介質(zhì)，熱回收塔的上部連接增濕塔底部的低溫回水，熱回收塔的底部連接增濕塔的上部，二氧化碳?xì)庠催B接增濕塔的下部，增濕塔的頂部為二氧化碳與水蒸汽混合氣體輸出端(7)。本實(shí)用新型將品位較低的低溫余熱轉(zhuǎn)化為品位較高的水蒸汽，新增的設(shè)備較少，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可實(shí)施性，投資少、成本低；提高了低溫余熱的回收品位和回收效率，每噸二氧化碳可回收蒸汽300-700kg、降低冷卻水消耗15-40t。
文檔編號(hào)F24J3/00GK202470522SQ20122004675
公開(kāi)日2012年10月3日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者宋紅英, 張鵬飛, 景玉國(guó), 肖躍進(jìn) 申請(qǐng)人:河北凱躍化工集團(tuán)有限公司