CN216946605U - 一种加热器热泵蒸氨装置 - Google Patents

Abstract

一种加热器热泵蒸氨装置，包括相分离器、贫富液换热器、混合器、蒸氨塔、热泵、气液分离器、剩余氨水加热器，相分离器与贫富液换热器连接，贫富液换热器与剩余氨水加热器连接，剩余氨水加热器和热泵之间设有循环热水泵，所述剩余氨水加热器的循环热水进口与热泵相连，循环热水出口与循环热水泵的入口相连，循环热水泵的出口与热泵相连，所述蒸氨塔外部设有废水加热器，所述废水加热器和蒸氨塔之间设有废水循环泵，所述废水循环泵的入口与蒸氨塔的底部相连，废水循环泵的出口与废水加热器的废水入口相连，废水加热器的废水出口与蒸氨塔的热废水入口相连。本实用新型提升了剩余氨水入塔温度，改善传质反应，利于蒸氨的稳定运行。

Description

一种加热器热泵蒸氨装置

技术领域

本实用新型涉及焦化设备技术领域，尤其涉及一种加热器热泵蒸氨装置。

背景技术

在焦炉煤气净化回收过程中，产生含有酚、焦油类、氨氮、硫化物、氰化物等污染物的剩余氨水，需要经过加碱蒸氨脱除其中的氨氮、硫化物和氰化物。

现有技术中剩余氨水经气浮除油和陶瓷过滤器除油后，再与塔底废水换热且与碱液混合后送入蒸氨塔。在蒸氨塔底通入直接蒸汽或再沸器产生的间接蒸汽为蒸馏提供热量，剩余氨水在塔盘上发生传热与传质，塔顶得到氨汽，塔底得到废水。废水经废水泵抽出，与剩余氨水换热后进入废水冷却器进一步冷却至小于30℃送废水处理工序。塔顶氨汽通过分缩器或热泵冷凝后，冷凝液自回流蒸氨塔，氨汽去饱和器或预冷塔，也可以进一步冷却为氨水。

现有技术存在的问题是，因剩余氨水与废水换热后基本在85～90℃，达不到要求的98℃左右的泡点进料，不利于传质；塔底废水在再沸器中吸热气化为水蒸汽，废水为碱性本身腐蚀性较强，而废水气化过程为相变过程，设备承受的热应力大，对设备材质要求高，寿命短；再沸器内废水气化后，易造成焦油渣等粘附在换热管上，影响换热效率，需要频繁清洗，不利于蒸氨的稳定运行。

实用新型内容

本实用新型就是为了克服上述现有技术存在的缺点，提供一种加热器热泵蒸氨装置，通过剩余氨水加热器加热剩余氨水，提高剩余氨水入塔温度，改善传质；使用废水加热器代替蒸汽再沸器，降低热泵操作温度，提高热回收效率，在换热过程中，没有相变，降低了设备热应力，有利于延长设备寿命，利于蒸氨的稳定运行；通过热泵的循环热水加热剩余氨水，实现了氨汽中潜热的回收利用，降低了蒸氨工艺的能耗。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：

一种加热器热泵蒸氨装置，包括陶瓷过滤器、废水泵、贫富液换热器、混合器、蒸氨塔、热泵、气液分离器，陶瓷过滤器与贫富液换热器连接，贫富液换热器与混合器连接，混合器与蒸氨塔连接，蒸氨塔塔底与废水泵入口连接，废水泵出口与贫富液换热器连接，蒸氨塔与热泵连接，热泵与气液分离器连接，气液分离器的液相出口与蒸氨塔的回流口连接，所述陶瓷过滤器和贫富液换热器之间设有相分离器，相分离器的剩余氨水入口与陶瓷过滤器的出口连接，相分离器的剩余氨水出口与贫富液换热器的剩余氨水入口连接，所述贫富液换热器和蒸氨塔之间设有剩余氨水加热器，所述剩余氨水加热器的剩余氨水入口与贫富液换热器的剩余氨水出口相连，剩余氨水出口与混合器的剩余氨水入口相连，所述剩余氨水加热器和热泵之间设有循环热水泵，所述剩余氨水加热器的循环热水进口与热泵的循环热水出口相连，循环热水出口与循环热水泵的入口相连，循环热水泵的出口与热泵的循环热水入口相连，所述蒸氨塔外部设有废水加热器，废水加热器和蒸氨塔之间设有废水循环泵，所述废水循环泵的入口与蒸氨塔的底部相连，废水循环泵的出口与废水加热器的废水入口相连，废水加热器的废水出口与蒸氨塔的热废水入口相连。

所述废水加热器上方设有低压蒸汽管网，下方设有冷凝水回收器，废水加热器的蒸汽入口与低压蒸汽管网连接，废水加热器的冷凝水出口与冷凝水回收器连接。

所述废水加热器采用0.5MPa的低压饱和蒸汽。

所述冷凝水回收器外部设有冷凝水泵，冷凝水回收器的气相出口与低压蒸汽管网连接，液相出口与冷凝水泵连接。

所述相分离器外部设有机械化澄清槽，下方设有焦油渣处理器，所述相分离器设有浮油出口和焦油渣出口，浮油出口与机械化澄清槽连接，焦油渣出口与焦油渣处理器连接。

本实用新型的有益效果是：

1、通过热泵的循环热水在剩余氨水加热器中将剩余氨水进行加热，使剩余氨水温度提高至100℃左右，提高剩余氨水的入塔温度，使剩余氨水实现泡点进料，利于剩余氨水在蒸氨塔中的传质反应，实现了对氨汽潜热的利用，进一步的降低了蒸氨工艺中的能耗，提高企业的经济效益。

2、加热剩余氨水的过程中，降低了循环热水的温度，有利于提高热泵的热效率，更好的吸收氨汽中的潜热，进一步降低蒸氨工艺的能耗。

3、废水加热器以低压蒸汽为热源，提高废水温度至130℃左右通过热废水入口进塔，提供蒸馏热量，废水加热器内无相变发生，降低了热应力对设备的损伤，消除了因水气化而造成的杂质浓缩而堵塞设备的问题，设备使用寿命长，有利于蒸氨的稳定运行，提高了工作效率，增加了企业的经济效益。

4、低压蒸汽在废水加热器中加热废水后，通过冷凝水回收器循环回低压蒸汽管网，实现了蒸汽的重复利用，减少了废水的产生，降低了生产成本，提高了经济效益。

5、在常规陶瓷过滤器后增加了相分离器除油脱渣，改善了剩余氨水的品质，防止焦油渣等粘附在换热管上，提高换热效率，不需频繁清洗，有利于蒸氨的稳定运行，分离出的浮油和焦油渣能够输送到其他工序进行处理，提升了产品价值。

附图说明

图1为本实用新型中实施例的结构示意图；

图中，1、剩余氨水槽；2、剩余氨水泵；3、气浮除油机；4、陶瓷过滤器；5、相分离器；6、贫富液换热器；7、剩余氨水加热器；8、混合器；9、蒸氨塔；10、循环热水泵；11、热泵；12、气液分离器；13、脱硫预冷塔；14、氨水冷却器；15、氨水槽；16、废水循环泵；17、废水加热器；18、冷凝水回收器；19、冷凝水泵；20、废水泵；21、废水冷却器；22、机械化澄清槽；23、焦油渣处理器；24、低压蒸汽管网。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型中的技术方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，一种加热器热泵蒸氨装置,包括剩余氨水槽1、气浮除油机3、贫富换热器6、混合器8、蒸氨塔9、热泵11、气液分离器12，所述剩余氨水槽1与气浮除油机3通过管道连接，所述管道中设有剩余氨水泵2，剩余氨水通过剩余氨水泵输送到气浮除油机3中，除去部分浮油，剩余氨水由气浮除油机3的液相出口排出。

所述气浮除油机3的液相出口与陶瓷过滤器4的入口相连，在陶瓷过滤器4中，剩余氨水在通过微孔介质时，大分子的油类及焦油尘被截留，而剩余氨水通过，由陶瓷过滤器4的液相出口排出。

所述陶瓷过滤器4的液相出口与相分离器5的入口连接，所述相分离器5设有浮油出口、剩余氨水出口和焦油渣出口，浮油出口与机械化澄清槽22连接，剩余氨水出口与贫富液换热器6连接，焦油渣出口与焦油渣处理器23连接。剩余氨水在相分离器5中，利用凝聚和重力原理，实现焦油渣、氨水和浮油的分离，最上层得到浮油，通过浮油出口送至机械化澄清槽22，最下部出口为焦油渣出口，送至焦油渣处理器23，中间部分的剩余氨水通过剩余氨水出口进入贫富液换热器6中，经过相分离器5处理后的剩余氨水杂质更少，含油量更少，在后续工艺流程中不易堵塞管道。

在贫富液换热器6中，剩余氨水与废水泵20送来的蒸氨废水换热，剩余氨水温度升高至80～90℃，换热后的蒸氨废水经过废水冷却器21冷却后，排入废水处理***。

贫富液换热器6的剩余氨水出口与剩余氨水加热器7的剩余氨水入口相连，剩余氨水加热器7和热泵11之间设有循环热水泵10，所述剩余氨水加热器7循环热水入口与热泵11的循环热水出口相连，循环热水出口与循环热水泵10的入口相连，循环热水泵10的出口与热泵11的循环热水入口相连，在剩余氨水加热器7中，剩余氨水与来自热泵11的100～115℃的循环热水换热，剩余氨水温度升高至100℃左右，由剩余氨水加热器7的剩余氨水出口排出并进入混合器8的入口，在混合器8中，剩余氨水与30％的碱液混合后注入蒸氨塔9的原料入口。提高剩余氨水的入塔温度，使剩余氨水实现泡点进料，利于剩余氨水在蒸氨塔9中的传质反应，实现了对氨汽潜热的利用，进一步的降低了蒸氨工艺中的能耗，提高了经济效益。

在蒸氨塔9中，剩余氨水发生传热和传质，生成包括氨、CO₂、H₂S及水的氨汽，所述的热泵11包括蒸发器、发生器，蒸发器和发生器的热介质入口分别与蒸氨塔9的氨汽出口相连，蒸发器和发生器的热介质出口与气液分离器12的入口连接，所述气液分离器12的气相出口分别与脱硫预冷塔13和氨水冷却器14的入口连接，气液分离器12的液相出口与蒸氨塔9的回流口连接。

所述氨水冷却器14采用循环水为冷却介质，用循环水将氨水冷却至常温，由氨水冷却器14热介质出口送至氨水槽15的原料进口，作为脱硫碱源使用。

所述蒸氨塔9外部设有废水加热器17，所述废水加热器17和蒸氨塔9之间设有废水循环泵16，所述废水循环泵16的入口与蒸氨塔9的底部相连，废水循环泵16的出口与废水加热器17的废水入口相连，废水加热器17的废水出口与蒸氨塔9的热废水入口相连，所述废水加热器17上方设有低压蒸汽管网24，下方设有冷凝水回收器18，废水加热器17的蒸汽入口与低压蒸汽管网27连接，废水加热器17的冷凝水出口与冷凝水回收器18连接。所述废水加热器17采用0.5MPa的低压饱和蒸汽，使用废水加热器17替代再沸器，在换热过程中，没有相变，降低了设备热应力，消除了因水气化而造成的杂质浓缩而堵塞设备的问题，延长设备寿命，有利于蒸氨的稳定运行。

所述冷凝水回收器18外部设有冷凝水泵19，冷凝水回收器18的气相出口与低压蒸汽管网24连接，液相出口与冷凝水泵19连接，冷凝水泵19出口与除盐水***连接，冷凝水经冷凝水泵19加压后，排入除盐水***。

所述废水泵20入口与蒸氨塔9的底部相连，出口与贫富液换热器6的废水入口相连，贫富液换热器6的废水出口与废水冷却器21的废水入口相连，废水冷却器21的废水出口与废水处理工序相连。

本实用新型的描述中，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了描述本实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造或操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中的“相连”“连接”应作广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接连接，也可以是通过中间部件间接连接，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语的具体含义。

以上所述为本实用新型的优选实施方式，具体实施例的说明仅用于更好的理解本实用新型的思想。对于本技术领域的普通技术人员来说，依照本实用新型原理还可以做出若干改进或者同等替换，这些改进或同等替换也视为落在本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种加热器热泵蒸氨装置，包括陶瓷过滤器、废水泵、贫富液换热器、混合器、蒸氨塔、热泵、气液分离器，陶瓷过滤器与贫富液换热器连接，贫富液换热器与混合器连接，混合器与蒸氨塔连接，蒸氨塔塔底与废水泵入口连接，废水泵出口与贫富液换热器连接，蒸氨塔与热泵连接，热泵与气液分离器连接，气液分离器的液相出口与蒸氨塔的回流口连接，其特征是，所述陶瓷过滤器和贫富液换热器之间设有相分离器，相分离器的剩余氨水入口与陶瓷过滤器的出口连接，相分离器的剩余氨水出口与贫富液换热器的剩余氨水入口连接，所述贫富液换热器和蒸氨塔之间设有剩余氨水加热器，所述剩余氨水加热器的剩余氨水入口与贫富液换热器的剩余氨水出口相连，剩余氨水出口与混合器的剩余氨水入口相连，所述剩余氨水加热器和热泵之间设有循环热水泵，所述剩余氨水加热器的循环热水进口与热泵的循环热水出口相连，循环热水出口与循环热水泵的入口相连，循环热水泵的出口与热泵的循环热水入口相连，所述蒸氨塔外部设有废水加热器，废水加热器和蒸氨塔之间设有废水循环泵，所述废水循环泵的入口与蒸氨塔的底部相连，废水循环泵的出口与废水加热器的废水入口相连，废水加热器的废水出口与蒸氨塔的热废水入口相连。

2.如权利要求1所述的一种加热器热泵蒸氨装置，其特征是，所述废水加热器上方设有低压蒸汽管网，下方设有冷凝水回收器，废水加热器的蒸汽入口与低压蒸汽管网连接，废水加热器的冷凝水出口与冷凝水回收器连接。

3.如权利要求2所述的一种加热器热泵蒸氨装置，其特征是，所述废水加热器采用0.5MPa的低压饱和蒸汽。

4.如权利要求2所述的一种加热器热泵蒸氨装置，其特征是，所述冷凝水回收器外部设有冷凝水泵，冷凝水回收器的气相出口与低压蒸汽管网连接，液相出口与冷凝水泵连接。

5.如权利要求1所述的一种加热器热泵蒸氨装置，其特征是，所述相分离器外部设有机械化澄清槽，下方设有焦油渣处理器，所述相分离器设有浮油出口和焦油渣出口，浮油出口与机械化澄清槽连接，焦油渣出口与焦油渣处理器连接。

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