本实用新型专利技术提供了一种利用己二酸尾气低温余热回收发电的装置，包括：蒸发器、膨胀机组、发电机、冷凝器、有机工质储罐、工质泵、预热器、并网系统、控制系统及管道和若干阀门。实施过程中，己二酸厂含N2O的尾气经催化分解后生成N2和O2，尾气通过管道引入蒸发器，与有机工质分别进入蒸发器的管层和壳层，尾气的温度降低后，进入预热器管层，给壳层循环的有机工质进行预热，换热后的尾气直接放空；吸热后的有机工质温度升高，达到气体饱和温度，引至膨胀机组，膨胀机组带动发电机发电，经过膨胀压缩过程的低温有机工质被送至冷凝器冷却，之后进入工质储罐，由工质泵提供动力进入预热器循环使用。本实用新型专利技术可实现己二酸厂低温尾气余热回收发电。
【技术实现步骤摘要】
一种己二酸尾气低温余热回收发电装置
本技术涉及一种己二酸尾气低温余热回收发电装置，属于化工节能
技术介绍
在工业生产的过程中，尤其是己二酸厂和硝酸厂的尾气排放中含有30～55v%浓度的N2O，N2O不仅可以破坏臭氧层的结构，同时也是一种能够使全球变暖的温室气体，当前大气中的主要温室气体有CH4、CO2、N2O等，其中N2O是一种无色无味，化学性质稳定的气体，其使全球增暖的潜能是CO2的310倍，N2O以每年0.2~0.3%的速率在增加，其在大气中每增加一倍，将导致全球温度升高0.3℃，同时在大气中存在长达120年之久。N2O处理技术目前有三种：一是N2O直接催化分解法，二是高温分解法，三是N2O氧化苯制苯酚技术。其中，N2O直接催化分解技术占市场80%以上。N2O直接分解技术工艺流程：己二酸厂含N2O的气流，通过补充压缩空气控制N2O浓度为10～11v%，温度为常温，压力0.08MPa左右，经尾气换热达到460℃左右进入催化反应器，在催化剂作用下，N2O分别为N2和O2，尾气温度升高到650～780℃。高温尾气与原料气进行换热，温度降低至300～400℃后排放，这部分余热进入环境散热，白白浪费能量。这种情况一方面，大量的余热未被利用，另一方面工厂所需电力又消耗大量的能源，不符合化工行业节能减排、低碳绿色的发展方向。因此，本技术提出了一种己二酸尾气低温余热回收发电装置，可将温度为300～400℃的尾气热量进行回收利用，提高企业节能水平。
技术实现思路
针对己二酸尾气低温余热不能有效利用的问题，本技术提供了一种己二酸尾气低温余热回收发电装置，原理如下：己二酸低温尾气通过与有机工质进行换热，有机工质蒸发携带热量在膨胀机组不断进行等压加热、绝热膨胀、等压放热和绝热压缩四个过程，膨胀机组带动发电机发电。使热能不断转化为机械能，机械能转化为电能，实现低温尾气余热回收发电。为实现上述目的，本技术提出以下技术方案解决：一种己二酸尾气低温余热回收发电装置，包括依次串联的蒸发器（1）、膨胀机组（2）、冷凝器（4）、有机工质储罐（5）、工质泵（6）、预热器（7），所述装置还包括发电机（3），膨胀机组（2）带动发电机（3）发电；所述预热器（7）与蒸发器（1）连接，用于己二酸尾气与有机工质分别在蒸发器（1）和预热器（7）中换热。有机工质储罐（5）设有补加有机工质装置，用于定期补加有机工质以保证发电装置运转。具体工艺过程为：300～400℃的己二酸低温尾气与有机工质分别进入蒸发器（1）的管层和壳层，与壳层循环的有机工质进行换热，换热后的低温尾气引至预热器（7）管层，尾气的温度降低至90℃左右，直接引入烟囱排放；吸热后的有机工质温度升高，达到气体饱和温度，引至膨胀机组（2），膨胀机组（2）带动发电机（3）发电，经过膨胀压缩过程的低温有机工质被送至冷凝器（4）冷却后，进入有机工质储罐（5），由工质泵（6）提供动力进入预热器（7）重新循环使用。己二酸尾气通过蒸发器（1）、预热器（7）将热量传递给有机工质，有机工质通过膨胀机组（2）将热能转化为机械能，膨胀机组（2）带动发电机（3）发电将机械能转化为电能。通过本发电装置，实现了低温尾气余热转化成电力的过程。电力可并网传输，供己二酸厂生产及办公使用。本技术的有益效果是：可回收己二酸尾气低温余热，并有效利用这部分热能进行发电，达到回收能源目的。附图说明图1为用于己二酸厂低温余热回收发电装置示意图。其中1-蒸发器；2-膨胀机组；3-发电机；4-冷凝器；5-有机工质储罐；6-工质泵；7-预热器。具体实施方式实施例1以15万吨/年己二酸厂为例，产生N2O量为6200kg/h，经过压缩空气稀释及N2O催化分解反应后，尾气总流量为42000kg/h，温度为300℃，低温尾气分别经蒸发器、预热器与有机工质换热后温度降为90℃，换热后的有机工质180℃，有机工质通过膨胀机组带动发电机发电，低温有机工质经冷凝器冷却后引入有机工质储罐循环使用。本发电装置可回收上述尾气散失的热量0.96×107kJ，每小时可发电932kWh，全年发电7.45×106kWh。实施例2以15万吨/年己二酸厂为例，产生N2O量为6200kg/h，经过压缩空气稀释及N2O催化分解反应后，尾气总流量为42000kg/h，温度为360℃，低温尾气分别经蒸发器、预热器与有机工质换热后温度降为90℃，换热后的有机工质180℃，有机工质通过膨胀机组带动发电机发电，低温有机工质经冷凝器冷却后引入有机工质储罐循环使用。本发电装置可回收上述尾气散失的热量1.15×107kJ，每小时可发电1118kWh，全年发电8.94×106kWh。实施例3以15万吨/年己二酸厂为例，产生N2O量为6200kg/h，经过压缩空气稀释及N2O催化分解反应后，尾气总流量为42000kg/h，温度为400℃，低温尾气分别经蒸发器、预热器与有机工质换热后温度降为90℃，换热后的有机工质180℃，有机工质通过膨胀机组带动发电机发电，低温有机工质经冷凝器冷却后引入有机工质储罐循环使用。本发电装置可回收上述尾气散失的热量1.28×107kJ，每小时可发电1242kWh，全年发电9.93×106kWh。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种己二酸尾气低温余热回收发电装置，其特征在于：所述装置包括依次串联的蒸发器（1）、膨胀机组（2）、冷凝器（4）、有机工质储罐（5）、工质泵（6）、预热器（7），所述装置还包括发电机（3），所述膨胀机组（2）带动发电机（3）发电；所述预热器（7）与蒸发器（1）连接，用于己二酸尾气与有机工质分别在蒸发器（1）和预热器（7）中换热。
【技术特征摘要】
1.一种己二酸尾气低温余热回收发电装置，其特征在于：所述装置包括依次串联的蒸发器（1）、膨胀机组（2）、冷凝器（4）、有机工质储罐（5）、工质泵（6）、预热器（7），所述装置还包括发电机（3），所述膨胀机组（2）带动发电机（3）发电；所述预热器（7...
【专利技术属性】
技术研发人员：于泳，王志彦，王亚涛，宁利民，刘莉莉，
申请(专利权)人：唐山开滦化工科技有限公司，
类型：新型
国别省市：河北,13
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