CN206739674U - 一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置 - Google Patents

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陈清
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吴宽
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Abstract

本实用新型涉及了一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，包括精馏塔、塔顶冷凝器、溴化锂吸收式制冷机组，溴化锂吸收式制冷机组设置于精馏塔和塔顶冷凝器之间的管路上，溴化锂吸收式制冷机组包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器。本装置通过在精馏塔和冷凝器之间增加溴化锂吸收式制冷机组，将精馏塔的塔顶气相的热能回收，用于制冷冻水，供厂区其他装置使用，使塔顶余热资源得到合理有效的利用。

Description

一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置
技术领域
本实用新型涉及一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置。
背景技术
精馏分离是一种利用回流使液体混合物得到高纯度分离的蒸馏方法，是工业上应用最广的液体混合物分离操作，广泛用于石油、化工、轻工等领域。精馏塔的主要作用是根据不同的成分的蒸馏温度不同将所要回收的物料加热到预定的蒸馏温度，让其蒸发变成气态，而后通过精馏塔塔顶的冷凝器将其冷却变成液态成品并输送到罐区储藏。
精馏塔塔顶气相的热量转移是通过塔顶冷凝器来完成，精馏塔塔顶的气相从精馏塔塔顶逸出，经过塔顶冷凝器的壳程，与管程的循环水进行换热，气相介质在壳程中冷凝并降温。
在此过程中为了保持精馏塔的精馏温度需要不停的给精馏塔提供热量，同时塔顶还有大量的气相介质的显热和潜热最终需要通过冷却装置排掉，在冷凝及降温至工艺要求温度时需转移大量的热量，特别是冷凝过程中释放的潜热，传统的方法是通过循环水的转移，这种方式导致了能量的大量浪费。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，在精馏塔和冷凝器之间增加溴化锂吸收式制冷机组，将精馏塔的塔顶气相的热能回收，用于制冷冻水，供厂区其他装置使用，使塔顶余热资源得到合理有效的利用。
为解决上述技术问题本实用新型采用的技术方案如下：一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，精馏塔、塔顶冷凝器、溴化锂吸收式制冷机组，溴化锂吸收式制冷机组设置于精馏塔和塔顶冷凝器之间的管路上，溴化锂吸收式制冷机组包括发生器、冷凝器、蒸发器、吸收器、热交换器，精馏塔的物料出口b与发生器的物料入口c通过气相管线相连，发生器的物料出口d分别与塔顶冷凝器的第一物料入口e和第二物料入口f通过第一连接管线相连，发生器的物料出口j与冷凝器的物料入口k通过第二连接管线相连接，冷凝器的物料出口l与蒸发器的物料入口m通过第三连接管线相连接，蒸发器的物料出口n与吸收器的物料入口q通过第四连接管线相连接，吸收器的物料出口r与热交换器通过第五连接管线和第六连接管线相连接，发生器的物料入口s与热交换器通过第七连接管线相连接，发生器的物料出口t与热交换器通过第八连接管线相连接，吸收器的物料入口u与热交换器通过第九连接管线相连接。
本技术方案中，优选地，精馏塔的物料入口a与进料管线相连。
优选地，塔顶冷凝器的物料出口g与液相管线相连，塔顶冷凝器的冷却水入口h与冷却水供水管线相连，塔顶冷凝器的冷却水出口i与冷却水回水管线相连。
优选地，气相管线的物料出口u与第一连接管线的物料入口v通过第十连接管线相连接。
优选地，蒸发器的冷冻水入口o与冷冻水供水管线相连，蒸发器的冷冻水出口p与冷冻水出水管线相连。
优选地，蒸发器通过外部管线连接有循环泵。
优选地，第五连接管线和第六连接管线之间设有输送泵。
本实用新型的特点及有益成果：
本实用新型通过在精馏塔和冷凝器之间增加溴化锂吸收式制冷机组，将精馏塔的塔顶气相的热能回收，用于制冷冻水，供厂区其他装置使用，使塔顶余热资源得到合理有效的利用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置的结构示意图。
附图中：
1、精馏塔 2、塔顶冷凝器 3、溴化锂吸收式制冷机组
4、发生器 5、冷凝器 6、蒸发器
7、吸收器 8、热交换器 9、循环泵
10、输送泵 11、进料管线 12、气相管线
13、第一连接管线 14、液相管线 15、冷却水供水管线
16、冷却水回水管线 17、第二连接管线 18、第三连接管线
19、冷冻水进水管线 20、冷冻水出水管线 21、第四连接管线
22、第五连接管线 23、第六连接管线 24、第七连接管线
25、第八连接管线 26、第九连接管线 27、第十连接管线
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
【实施例】：
本实用新型提出的一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置结合附图及详细说明如下：
本实用新型提出的一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置的实施例结构如图1所示，该装置主要包括精馏塔1、塔顶冷凝器2、溴化锂吸收式制冷机组3，溴化锂吸收式制冷机组3设置于精馏塔1和塔顶冷凝器2之间的管路上。
溴化锂吸收式制冷机组3包括发生器4、冷凝器5、蒸发器6、吸收器7、热交换器8、循环泵9、输送泵10。
精馏塔1、塔顶冷凝器2、发生器4、冷凝器5、蒸发器6、吸收器7、热交换器8、循环泵9、输送泵10之间的连接关系为：
精馏塔1的物料入口a与进料管线11相连；
精馏塔1的物料出口b与发生器4的物料入口c通过气相管线12相连，发生器4的物料出口d分别与塔顶冷凝器2的第一物料入口e和第二物料入口f通过第一连接管线13相连；
塔顶冷凝器2的物料出口g与液相管线14相连；塔顶冷凝器2的冷却水入口h与冷却水供水管线15相连，塔顶冷凝器2的冷却水出口i与冷却水回水管线16相连；
气相管线12的物料出口u与第一连接管线13的物料入口v通过第十连接管线27相连接；
发生器4的物料出口j与冷凝器5的物料入口k通过第二连接管线17相连接，冷凝器5的物料出口l与蒸发器6的物料入口m通过第三连接管线18相连接；
蒸发器6的冷冻水入口o与冷冻水供水管线19相连，蒸发器6的冷冻水出口p与冷冻水出水管线20相连，蒸发器6通过外部管线连接有循环泵9；
蒸发器6的物料出口n与吸收器7的物料入口q通过第四连接管线21相连接，吸收器7的物料出口r与热交换器8通过第五连接管线22和第六连接管线23相连接，第五连接管线22和第六连接管线23之间设有输送泵10；
发生器4的物料入口s与热交换器8通过第七连接管线24相连接，发生器4的物料出口t与热交换器8通过第八连接管线25相连接，吸收器7的物料入口u与热交换器8通过第九连接管线26相连接。
本装置的工作流程如下：
(1)粗产品从进料管线11的物料入口a进入精馏塔1；
(2)精馏塔1的塔顶气相组分从物料出口b进入出料管线12，从发生器4的物料入口c进入发生器4，溴化锂稀溶液在发生器4中受到管程内热源(即精馏塔1的塔顶气相)加热，溶液温度升高后沸腾，水分蒸发导致溴化锂溶液浓度提高；
(3)经过冷凝后的液相组分从发生器4的物料出口d，进入第一连接管线13，通过塔顶冷凝器2的第一物料入口e和第二物料入口f进入塔顶冷凝器2；
(4)塔顶冷凝器2中从冷却水供水管线15通入温度较低的冷却水，液相组分经过塔顶冷凝器2将剩余热量转移达到工艺所需的温度，从物料出口g经液相管线14输送到罐区储藏，吸收热量后的冷却水从冷却水回水管线16流出；
(5)发生器4的水蒸汽在冷凝器5中被管程的循环水冷却凝结成水，经节流后再送至蒸发器6中蒸发，吸收管程的热量从而制取冷冻水，蒸发器6通过外部管线连接的循环泵9循环喷淋，增加蒸发面积，提高换热效率；
(6)经过蒸发后的冷剂水蒸气经第四连接管线21进入吸收器7中，被溴化锂浓溶液吸收，溶液逐渐变稀；
(7)溴化锂稀溶液由输送泵10输送至热交换器8，与发生器4过滤出来的高温溴化锂的浓溶液进行换热，温度升高后进入发生器4；
(8)经热交换器8换热后降温的溴化锂浓溶液经第九连接管线26进入吸收器7，吸收冷剂水蒸气。
通过以上的循环过程达到连续制冷冻水的目的，在吸收器7中溶液吸收来自蒸发器4的低压冷剂水蒸汽，是个放热过程，为使吸收过程连续进行下去，需循环水冷却；在冷凝器5中，为使发生器4的高压冷剂水蒸汽变成冷剂水，也需循环水冷却。
上述过程中，如果溴化锂吸收式制冷机组3出现故障时，可以关闭气相管线12和第一连接管线13上的阀门，打开第十连接管线27上的阀门，使得气相组分直接从第十连接管线27及第一连接管线13进入塔顶冷凝器2，而不经过溴化锂吸收式制冷机组3。
本实施例中的精馏塔1、塔顶冷凝器2、溴化锂吸收式制冷机组3均为成熟产品，其中：
精馏塔1为原生产环节装置；
塔顶冷凝器2为原生产环节装置；
溴化锂吸收式制冷机组3，根据冷冻水的需求量及塔顶余热量确定，此设备为非标设计。
本实施例通过在精馏塔和冷凝器之间增加溴化锂吸收式制冷机组，将精馏塔的塔顶气相的热能回收，用于制冷冻水，供厂区其他装置使用，使塔顶余热资源得到合理有效的利用。
尽管上面对本实用新型说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员能够理解本实用新型，但是本实用新型不仅限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员而言，只要各种变化只要在所附的权利要求限定和确定的本实用新型精神和范围内，一切利用本实用新型构思的实用新型创造均在保护之列。

Claims (7)

1.一种精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：包括精馏塔(1)、塔顶冷凝器(2)、溴化锂吸收式制冷机组(3)，所述溴化锂吸收式制冷机组(3)设置于所述精馏塔(1)和所述塔顶冷凝器(2)之间的管路上，所述溴化锂吸收式制冷机组(3)包括发生器(4)、冷凝器(5)、蒸发器(6)、吸收器(7)、热交换器(8)，所述精馏塔(1)的物料出口b与所述发生器(4)的物料入口c通过气相管线(12)相连，所述发生器(4)的物料出口d分别与所述塔顶冷凝器(2)的第一物料入口e和第二物料入口f通过第一连接管线(13)相连，所述发生器(4)的物料出口j与冷凝器(5)的物料入口k通过第二连接管线(17)相连接，所述冷凝器(5)的物料出口l与所述蒸发器(6)的物料入口m通过第三连接管线(18)相连接，所述蒸发器(6)的物料出口n与所述吸收器(7)的物料入口q通过第四连接管线(21)相连接，所述吸收器(7)的物料出口r与所述热交换器(8)通过第五连接管线(22)和第六连接管线(23)相连接，所述发生器(4)的物料入口s与所述热交换器(8)通过第七连接管线(24)相连接，所述发生器(4)的物料出口t与所述热交换器(8)通过第八连接管线(25)相连接，所述吸收器(7)的物料入口u与所述热交换器(8)通过第九连接管线(26)相连接。
2.如权利要求1所述的精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：所述精馏塔(1)的物料入口a与进料管线(11)相连。
3.如权利要求1所述的精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：所述塔顶冷凝器(2)的物料出口g与液相管线(14)相连，所述塔顶冷凝器(2)的冷却水入口h与冷却水供水管线(15)相连，所述塔顶冷凝器(2)的冷却水出口i与冷却水回水管线(16)相连。
4.如权利要求1所述的精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：气相管线(12)的物料出口u与第一连接管线(13)的物料入口v通过第十连接管线(27)相连接。
5.如权利要求1所述的精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：所述蒸发器(6)的冷冻水入口o与冷冻水供水管线(19)相连，所述蒸发器(6)的冷冻水出口p与冷冻水出水管线(20)相连。
6.如权利要求1所述的精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：所述蒸发器(6)通过外部管线连接有循环泵(9)。
7.如权利要求1所述的精馏塔塔顶气相余热回收制冷冻水的装置，其特征在于：所述第五连接管线(22)和所述第六连接管线(23)之间设有输送泵(10)。
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