CN215809432U - 一种浓硝酸生产中余热回收利用装置 - Google Patents

一种浓硝酸生产中余热回收利用装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型涉及一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，涉及低品位余热制冷技术领域，包括吸收式制冷组件、浓硝酸生产组件、浓冷器和吸收塔，浓硝酸生产组件的蒸汽冷凝液出口连接吸收式制冷组件，吸收式制冷组件用于将蒸汽冷凝液换热降温后输送至余热锅炉以及利用蒸汽冷凝液换热降温过程中产生的温差来制取低温载冷剂以供吸收塔和浓冷器降温使用，吸收塔和浓冷器的低温载冷剂进出口分别连接吸收式制冷组件的载冷剂出进口，吸收塔用于利用低温载冷剂回收浓硝酸生产尾气中的氮氧化物。相对于现有的浓硝酸生产线，利用浓硝酸生产中产生的高温冷凝液的热量为吸收式制冷组件供热，吸收式制冷组件制取的低温载冷剂送至浓冷器和吸收塔中供降温使用。

Description

一种浓硝酸生产中余热回收利用装置
技术领域
本实用新型涉及低品位余热制冷技术领域，具体涉及一种浓硝酸生产中余热回收利用装置。
背景技术
随着社会发展，在化工生产中低品位余热回收利用逐渐被认知及大力发展，不仅提高能源利用率，而且降低产品***格。
在浓硝酸的生产中，要使用1.3MPa的蒸汽供加热器及蒸发器使用，热交换完后将产生一定量的蒸汽冷凝液，在反应中有大量的反应热出现，在实际生产中，高温水、冷凝水回收效率低，采用冷凝液槽汇集冷凝液，造成大量闪蒸降温出现，热能损失严重；在浓硝酸生产中，传统式电驱氨冰机制取-12℃～-15℃的载冷剂盐水供浓冷器(N2O4冷凝器)、吸收塔冷却后进入NOX冷凝器，将N2O4冷凝成液体后，冷冻盐水重新返回氨冰机制冷循环。
在制取-15℃的低温制冷水，采用传统的电驱螺杆冰机，耗电量大，同时浓硝酸生产中热能回收效率低，造成生产能耗大。因此，提出一种浓硝酸生产中余热回收利用装置。
发明内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，利用浓硝酸生产中余热作为驱动方式，制取浓冷器降温需要的冷能，充分实现低品位余热利用，降低生产成本，减少碳排放的目的。
本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：
一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，包括吸收式制冷组件、浓硝酸生产组件、浓冷器和吸收塔，所述浓硝酸生产组件的蒸汽冷凝液出口连接吸收式制冷组件，所述吸收式制冷组件用于将蒸汽冷凝液换热降温后输送至余热锅炉以及利用所述蒸汽冷凝液换热降温过程中产生的温差来制取低温载冷剂以供吸收塔和浓冷器降温使用，所述吸收塔和浓冷器的低温载冷剂进出口分别连接吸收式制冷组件的载冷剂出进口，所述吸收塔用于利用所述低温载冷剂回收浓硝酸生产尾气中的氮氧化物。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述浓硝酸生产组件包括硝镁加热器、冷凝液闪蒸槽罐，所述硝镁加热器蒸汽冷凝液出口通过管道连接至冷凝液闪蒸槽罐，所述冷凝液闪蒸槽罐的蒸汽冷凝液出口通过冷凝液输送泵连接至吸收式制冷组件。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述吸收式制冷组件包括发生器、吸收器、循环泵、冷凝器、蒸发器，所述发生器的蒸汽冷凝液进口连接浓硝酸生产组件的蒸汽冷凝液出口，所述发生器的蒸汽冷凝液出口连接余热锅炉，所述发生器的贫溶液出口连接至吸收器的贫溶液进口，所述吸收器的富溶液出口经过循环泵连接发生器的富溶液进口，所述发生器的氨气出口连接冷凝器的氨气进口，所述冷凝器的氨液出口连接至蒸发器的氨液进口，所述蒸发器的氨气出口连接至吸收器的氨气进口，所述吸收塔和浓冷器的并联接入蒸发器的载冷剂进出口。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述吸收式制冷组件还包括中间换热器，所述发生器的贫溶液出口通过中间换热器和节流阀连接至吸收器的贫溶液进口，所述吸收器的富溶液出口经过循环泵泵出经过中间换热器连接发生器的富溶液进口。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述吸收式制冷组件还包括气液换热器，所述冷凝器的氨液出口通过气液换热器连接至蒸发器的氨液进口，所述蒸发器的氨气出口通过气液换热器连接至吸收器的氨气进口。
作为本实用新型的进一步优化方案，所述吸收式制冷组件还包括液氨储罐，所述冷凝器的氨液出口通过气液换热器连接至液氨储罐的氨液进口，所述液氨储罐的氨液出口经过减压阀连接蒸发器的氨液进口。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型将吸收式制冷组件与浓硝酸生产线进行配合，利用浓硝酸生产中产生高温冷凝液的热量为吸收式制冷组件供热，再将吸收式制冷***利用余热产生的低温制冷剂与载冷剂进行热量交换，载冷剂由于放出了热量，温度而被降低，机组完成制冷并将低温载冷剂送至浓冷器和吸收塔中供降温使用，实现余热利用和转化，有效提高了生产的余热利用效率。相对于现有的浓硝酸生产线中，采用冰机对用冷设备供冷的方式，本方案可以取代冰机，免除冰机运行消耗的电能。
附图说明
图1是本实用新型一种浓硝酸生产中余热回收利用装置的流程示意图。
图中：1、浓硝酸生产组件；11、硝镁加热器；12、冷凝液闪蒸槽罐；2、吸收式制冷组件；21、发生器；22、吸收器；23、循环泵；24、冷凝器；25、蒸发器；26、中间换热器；27、气液换热器；28、液氨储罐；3、吸收塔；4、浓冷器；5、余热锅炉。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
如图1所示，本实施例的浓硝酸生产中余热回收利用装置，包括吸收式制冷组件2、浓硝酸生产组件1、浓冷器4和吸收塔3，浓硝酸生产组件1的蒸汽冷凝液出口连接吸收式制冷组件2，吸收式制冷组件2用于将蒸汽冷凝液换热降温后输送至余热锅炉5以及利用蒸汽冷凝液换热降温过程中产生的温差来制取低温载冷剂以供吸收塔3和浓冷器4降温使用，吸收塔3和浓冷器4的低温载冷剂进出口分别连接吸收式制冷组件2的载冷剂出进口，吸收塔3用于利用低温载冷剂回收浓硝酸生产尾气中的氮氧化物。
浓硝酸生产组件1包括硝镁加热器11、冷凝液闪蒸槽罐12，硝镁加热器11蒸汽冷凝液出口通过管道连接至冷凝液闪蒸槽罐12，吸收式制冷组件2包括发生器21、吸收器22、循环泵23、冷凝器24、蒸发器25、中间换热器26、气液换热器27和液氨储罐28，冷凝液闪蒸槽罐12的蒸汽冷凝液出口通过冷凝液输送泵连接至发生器21，发生器21的蒸汽冷凝液进口通过冷凝液输送泵连接冷凝液闪蒸槽罐12的蒸汽冷凝液出口，发生器21的蒸汽冷凝液出口连接余热锅炉5，发生器21的贫溶液出口通过中间换热器26和节流阀连接至吸收器22的贫溶液进口，吸收器22的富溶液出口经过循环泵23泵出经过中间换热器26连接发生器21的富溶液进口，发生器21的氨气出口连接冷凝器24的氨气进口，冷凝器24的氨液出口通过气液换热器27连接至液氨储罐28的氨液进口，液氨储罐28的氨液出口经过减压阀连接蒸发器25的氨液进口，蒸发器25的氨气出口通过气液换热器27连接至吸收器22的氨气进口，吸收塔3和浓冷器4的并联接入蒸发器25的载冷剂进出口。
来自浓硝酸生产中硝镁加热器11的中压蒸汽冷凝水，进入封闭式的冷凝液闪蒸槽罐12，在冷凝液闪蒸槽罐12中闪蒸0.5～0.6MPa的二次低压蒸汽，经顶部出口排出，至低压蒸汽管网，供其它用热单位及设备使用，在冷凝液闪蒸槽罐12中的155℃液相冷凝液由下端排出，进入发生器21供热，供热降温后的冷凝水105℃再回余热锅炉5循环使用，发生器21进行加热后，使富溶液中的大部分低沸点的氨蒸发出来，发生器21中的氨气通过氨气管路被输送到冷凝器24中，在冷凝器24中被循环冷却水冷却成氨液，经氨液管路输送到气液换热器27中，在气液换热器27中，氨液与经蒸发器25出来的低温氨气进行热交换后，将氨液输送至液氨储罐28，制取的液氨在液氨储罐28中建立一定的液位，通过减压阀降压到蒸发压力，降压后的液氨进入蒸发器25中，吸收被冷却介质载冷剂的热量而汽化成蒸发压力下的氨气，载冷剂在蒸发器25里完成换热降温制冷过程，-15℃的低温载冷剂在进入浓冷器4和吸收塔3，在低温态的情况下吸收塔3吸收氮氧化物进行回收利用，从浓冷器4和吸收塔3出来的载冷剂再返回蒸发器25进口循环降温换热，氨气经气液换热器27复热后进入吸收器22中；在发生器21中经发生过程剩余的贫溶液进入中间换热器26中，与经吸收器22吸收后的富溶液热交换后节流降压进入吸收器22中，与从蒸发器25出来的低压氨气相混合，吸收低压氨气并恢复到原来的浓度，成为富溶液，该***中的气液换热器27和中间换热器26提高了整个循环的热利用效率。吸收过程是一个放热过程，需要在吸收器22中用冷却水来冷却混合溶液，在吸收器22中恢复了浓度的溶液又经循环泵23升压后进入中间换热器26中与贫溶液换热后送入发生器21中继续循环。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，其特征在于，包括吸收式制冷组件、浓硝酸生产组件、浓冷器和吸收塔，所述浓硝酸生产组件的蒸汽冷凝液出口连接吸收式制冷组件，所述吸收式制冷组件用于将蒸汽冷凝液换热降温后输送至余热锅炉以及利用所述蒸汽冷凝液换热降温过程中产生的温差来制取低温载冷剂以供吸收塔和浓冷器降温使用，所述吸收塔和浓冷器的低温载冷剂进出口分别连接吸收式制冷组件的载冷剂出进口，所述吸收塔用于利用所述低温载冷剂回收浓硝酸生产尾气中的氮氧化物。
2.根据权利要求1所述的一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，其特征在于，所述浓硝酸生产组件包括硝镁加热器、冷凝液闪蒸槽罐，所述硝镁加热器蒸汽冷凝液出口通过管道连接至冷凝液闪蒸槽罐，所述冷凝液闪蒸槽罐的蒸汽冷凝液出口通过冷凝液输送泵连接至吸收式制冷组件。
3.根据权利要求1所述的一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，其特征在于，所述吸收式制冷组件包括发生器、吸收器、循环泵、冷凝器、蒸发器，所述发生器的蒸汽冷凝液进口连接浓硝酸生产组件的蒸汽冷凝液出口，所述发生器的蒸汽冷凝液出口连接余热锅炉，所述发生器的贫溶液出口连接至吸收器的贫溶液进口，所述吸收器的富溶液出口经过循环泵连接发生器的富溶液进口，所述发生器的氨气出口连接冷凝器的氨气进口，所述冷凝器的氨液出口连接至蒸发器的氨液进口，所述蒸发器的氨气出口连接至吸收器的氨气进口，所述吸收塔和浓冷器的并联接入蒸发器的载冷剂进出口。
4.根据权利要求3所述的一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，其特征在于，所述吸收式制冷组件还包括中间换热器，所述发生器的贫溶液出口通过中间换热器和节流阀连接至吸收器的贫溶液进口，所述吸收器的富溶液出口经过循环泵泵出经过中间换热器连接发生器的富溶液进口。
5.根据权利要求4所述的一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，其特征在于，所述吸收式制冷组件还包括气液换热器，所述冷凝器的氨液出口通过气液换热器连接至蒸发器的氨液进口，所述蒸发器的氨气出口通过气液换热器连接至吸收器的氨气进口。
6.根据权利要求5所述的一种浓硝酸生产中余热回收利用装置，其特征在于，所述吸收式制冷组件还包括液氨储罐，所述冷凝器的氨液出口通过气液换热器连接至液氨储罐的氨液进口，所述液氨储罐的氨液出口经过减压阀连接蒸发器的氨液进口。
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