一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，所述系统包括热泵机组，所述热泵机组的冷凝端与蒸汽罐相连，蒸汽罐的蒸汽出口连接蒸汽管网，所述蒸汽管网的蒸汽出口与盐水加热器相连；所述热泵机组的蒸发端连接来自电解槽的烧碱管线；本实用新型专利技术利用烧碱余热这种低品位热源，通过热泵机组产生蒸汽加热一次盐水，多余蒸汽可并入蒸汽管网，蒸汽不足时由管网内蒸汽补充，节约了大量的能源。一次盐水温度通过蒸汽流量进行调节，烧碱温度通过热泵机组进行调节，温度控制较为简单。单。单。

【技术实现步骤摘要】
一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统


[0001]本技术涉及离子膜烧碱余热回收
，具体涉及一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统。

技术介绍

[0002]目前，烧碱主要采用离子膜法工艺制成，该工艺按流程顺序分为一次盐水、二次盐水、电解、淡盐水脱氯、氯氢处理等工序。盐水一次精制后得到的一次盐水温度约为50℃，一次盐水进入树脂塔进行二次精制之前需要将温度升高至60℃，现有工艺采用蒸汽经过板式换热器对一次盐水进行加热。精制盐水经电解槽电解后，流出的烧碱产品温度达85至88℃，需用循环冷却水冷却至40℃后送至产品罐区。
[0003]专利CN 214502169 U提供了一种利用离子膜烧碱余热加热盐水的装置，通过设置的换热器利用碱液加热盐水，该方式存在以下问题：1、因换热温差限制，烧碱温度降低有限，需采用循环水再次冷却后送至产品罐区；2、冬季时，一次盐水温度较低，烧碱产品提供的余热可能不足以加热盐水；3、换热器存在泄漏风险，换热器泄漏后一次盐水和碱液被污染；4、温度控制较为复杂。

技术实现思路

[0004]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，能够合理利用烧碱产品的余热，降低能源消耗。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]在本技术的第一方面，提供了一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，包括热泵机组，所述热泵机组的冷凝端与蒸汽罐相连，蒸汽罐的蒸汽出口连接蒸汽管网，所述蒸汽管网的蒸汽出口与盐水加热器相连；所述热泵机组的蒸发端连接来自电解槽的烧碱管线。
[0007]在本技术的一些实施方式中，所述热泵机组包括高温制冷循环和低温制冷循环。
[0008]在本技术的一些实施方式中，所述高温制冷循环包括依次连接的蒸发冷凝器、高压压缩机、冷凝器、高压节流阀。
[0009]在本技术的一些实施方式中，低温制冷循环包括依次连接的蒸发器、低压压缩机、蒸发冷凝器、低压节流阀。
[0010]在本技术的一些实施方式中，所述蒸汽罐的脱盐水出口与热泵机组的冷凝器相连，冷凝器的蒸汽出口与蒸汽罐相连。
[0011]在本技术的一些实施方式中，盐水加热器的蒸汽进口与蒸汽管网相连，盐水加热器与蒸汽管网之间的管路上设置电磁阀，盐水加热器的冷凝液出口与蒸汽罐相连。
[0012]在本技术的一些实施方式中，所述盐水加热器上设置一次盐水进口和一次盐水出口。
[0013]在本技术的一些实施方式中，所述盐水加热器的一次盐水出口管路上设置温度传感器。
[0014]本技术一个或多个技术方案具有以下有益效果：
[0015]在离子膜烧碱工艺中，电解槽出口烧碱需要降温后泵入成品罐区，一次盐水需要升温后进行二次精制，本技术利用热泵系统回收电解槽出口烧碱的余热用来加热一次盐水，既节省了用于烧碱冷却的循环冷却水，又节约了加热一次盐水所需的蒸汽，节约大量的能源。
[0016]本技术利用烧碱余热这种低品位热源，通过热泵机组产生蒸汽加热一次盐水，多余蒸汽可并入蒸汽管网，蒸汽不足时由管网内蒸汽补充。一次盐水温度通过蒸汽流量进行调节，烧碱温度通过热泵机组进行调节，温度控制较为简单。
[0017]本技术的热泵系统采用高温和低温的复叠系统，使冷凝器侧能够产生较高的温度，冷凝器能将蒸汽罐内的脱盐水加热为蒸汽使用；与现有技术相比，本技术的系统简单，容易实现，提高了能源利用率。
附图说明
[0018]图1为本技术的回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统的示意图。
[0019]图中：1、热泵机组；1.1、冷凝器；1.2、高压压缩机；1.3、蒸发冷凝器；1.4、高压节流阀；1.5低压节流阀；1.6蒸发器；1.7低压压缩机；2、蒸汽罐；3、盐水加热器；4、电磁阀；5.1、第一温度传感器；5.2第二温度传感器。
具体实施方式
[0020]下面结合附图与具体实施例对本技术作进一步说明：
[0021]实施例1
[0022]本技术的一种典型的实施方式中，提出一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，如图1所示，包括热泵机组1，所述热泵机组1的冷凝端与蒸汽罐2相连，蒸汽罐2的蒸汽出口连接蒸汽管网，所述蒸汽管网的蒸汽出口与盐水加热器3相连；所述热泵机组1的蒸发端连接来自电解槽的烧碱管线。
[0023]所述热泵机组1包括高温制冷循环和低温制冷循环，所述高温制冷循环包括依次连接的蒸发冷凝器1.3、高压压缩机1.2、冷凝器1.1、高压节流阀1.4，构成高温制冷剂的闭合循环回路；低温制冷循环包括依次连接的蒸发器1.6、低压压缩机1.7、蒸发冷凝器1.3、低压节流阀1.5，构成低温制冷剂的闭合循环回路，所述高温制冷循环和低温制冷循环通过蒸发器冷凝器1.3进行耦合。
[0024]热泵机组的工作原理为：低温级部分：来自蒸发器1.6的低温制冷剂气体，经过低压压缩机1.7压缩后进入冷凝蒸发器1.3中，在冷凝蒸发器1.3中，低温制冷剂放出的热量被高温制冷剂吸收，高温制冷剂蒸发的同时，低温制冷剂冷凝，冷凝后的低温制冷剂经过低压节流阀1.5进入蒸发器中，完成一个制冷循环；高温级部分：在冷凝蒸发器1.3中吸热后蒸发的高温制冷剂气体，被高压压缩机1.2吸入压缩后进入冷凝器1.1中冷凝，放出热量给冷却介质，冷凝后的高温制冷剂液体高压节流阀1.4进入冷凝蒸发器1.3中，完成一个制冷循环。
[0025]蒸汽罐2的脱盐水出口与热泵机组1的冷凝器1.3相连，冷凝器1.3的蒸汽出口与蒸
汽罐2相连，脱盐水进入热泵机组的冷凝器进行加热，变成气液混合气，然后进入蒸汽罐中，在蒸汽罐中，蒸汽从蒸汽罐顶部引出，蒸汽进入蒸汽管网，蒸汽凝液留在蒸汽罐内循环利用。
[0026]盐水加热器3上设置一次盐水进口、一次盐水出口、蒸汽进口和冷凝液出口，其中，蒸汽进口与蒸汽管网相连，冷凝液出口与蒸汽罐相连，在盐水加热器中，一次盐水与蒸汽进行换热，一次盐水温度升高，蒸汽被冷凝成冷凝液，加热后的一次盐水被送至精制，冷凝液回到蒸汽罐中循环利用。
[0027]进一步地，盐水加热器为管壳式换热器或套管式换热器，采用逆流的方式进行换热。
[0028]进一步地，盐水加热器3与蒸汽管网之间的管路上设置电磁阀4，盐水加热器3的一次盐水出口管路上设置第一温度传感器5.1，电磁阀能够根据第一温度传感器监测的一次盐水的出口温度控制进入盐水加热器的蒸汽量，控制过程简单。
[0029]进一步地，来自电解槽的烧碱，进入蒸发器中降温，降温后的烧碱送至烧碱罐，烧碱的出水处设置第二温度传感器5.2，用来监测烧碱的出口温度。
[0030]在本实施例中，冷凝器的冷凝温度为140℃，蒸发器的蒸发温度为35℃，高温制冷剂和低温制冷剂均采用R365mfc，采用两个制冷循环复叠的热泵机组，能够在冷凝器侧产生很高的温度，能够实现将蒸汽罐内的脱盐水加热为蒸汽，可以作为蒸本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，其特征在于，包括热泵机组，所述热泵机组的冷凝端与蒸汽罐相连，蒸汽罐的蒸汽出口连接蒸汽管网，所述蒸汽管网的蒸汽出口与盐水加热器相连；所述热泵机组的蒸发端连接来自电解槽的烧碱管线。2.如权利要求1所述的回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，其特征在于，所述热泵机组包括高温制冷循环和低温制冷循环。3.如权利要求2所述的回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，其特征在于，所述高温制冷循环包括依次连接的蒸发冷凝器、高压压缩机、冷凝器、高压节流阀。4.如权利要求2所述的回收离子膜烧碱余热加热一次盐水的热泵系统，其特征在于，低温制冷循环包括依次连接的蒸发器、低压压缩机、蒸发冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩祺祺，吉鹏飞，刘冰，孔聪颖，张会君，
申请(专利权)人：德州实华化工有限公司，
类型：新型
国别省市：