酯化蒸汽废热回收装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种酯化蒸汽废热回收装置，由热水型溴化锂制冷机组（１）、汽－水板式换热器（２）、水－水板式换热器（３）、热水循环泵（４）四大部分组成，其特征在于：热水型溴化锂制冷机组（１）热水端与汽－水板式换热器（２）连接，热水进水管设置有电动三通调节阀（５）；热水型溴化锂制冷机组（１）冷却水端和热水端分别与水－水板式换热器（３）连接，水－水板式换热器（３）热侧管路上与电动三通调节阀（５）连接，冷侧管路上安装电动二通调节阀（６）。本实用新型专利技术较好地解决废热回收装置运行的安全性和可靠性问题，同时具有较好的经济性。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于废热回收装置，特别是涉及石化行业一种酯化蒸汽废热回收装置。
技术介绍
PTA学名叫做净化对苯二酸，是重要的大宗有机原料之一，广泛用于与化学纤维、 轻工、电子、建筑等国民经济的各个方面。同时，PTA的应用又比较集中，世界上90%以上的 PTA用于生产聚对苯二甲酸乙二醇酯(简称聚酯，PET)。在由PTA生产PET的工艺过程中，会产生大量的酯化蒸汽。酯化蒸汽的特点是压 力低(表压约O.OlMPa)、温度低(约101°C )，同时含有少量乙二醇、乙醛、乙酸等有机物， PH值为3. 0 5. 0，具有一定的腐蚀性。过去大都通过风冷散热器或者水冷散热器将酯化 蒸汽冷凝，回收部分冷凝液，有少数企业通过蒸汽型溴化锂机组回收酯化蒸汽废热，制取低 温冷水供车间工艺和空调使用。现有技术回收酯化蒸汽废热的方式主要包括(1)通过风冷或水冷散热器将酯化蒸汽冷凝为液体，这两种冷却方式不但酯化蒸 汽废热没有得到利用，而且为了冷却酯化蒸汽还需消耗大量的电能和自来水。(2)通过蒸汽型溴化锂制冷机组直接回收，酯化蒸汽废热制取冷水供应车间工艺 和空调使用。其存在的问题是由于酯化蒸汽中含有酸性物质，有一定的腐蚀性，会影响溴 化锂制冷机组的使用寿命；由于酯化汽压力和温度都不高，属低品位热能，采用蒸汽溴化锂 制冷机直接回收酯化蒸汽废热，因为酯化蒸汽的压力低、温度低，标准型的蒸汽溴化锂机组 无法利用其废热，同时，低品位的酯化蒸汽废热在蒸汽溴化锂制冷机组内换热效率并不高， 所以，蒸汽型溴化锂制冷机组需做特殊设计，不仅机组体积大、制作成本高，而且废热回收 的效率也不比间接回收高；并且一旦溴化锂制冷机铜管被腐蚀穿孔，则会对聚酯工艺产生 严重影响；安装位置受到限制，因酯化蒸汽压力低，无法远距离输送，所以用蒸汽溴化锂制 冷机直接回收废热时，制冷机组只能靠近酯化工艺塔安装，而溴化锂制冷机组重达数十吨， 对于改造项目来说，要在既有建筑楼面或屋面增加这么大荷载十分困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种克服上述已有技术的不足之处的新的酯化蒸汽废 热回收装置，能较好地解决废热回收装置运行的安全性和可靠性问题，同时具有较好的经 济性。技术解决问题的技术方案为酯化蒸汽废热回收装置由热水型溴化锂制冷机组、汽-水板式换热器、水-水板式 换热器、热水循环泵四大部分组成，其特征在于热水型溴化锂制冷机组热水端与汽_水板 式换热器连接，热水进水管设置有电动三通调节阀；热水型溴化锂制冷机组冷却水端和热 水端分别与水_水板式换热器连接，水_水板式换热器热侧管路上与电动三通调节阀连接， 冷侧管路上安装电动二通调节阀。在热水管路上安装有pH值传感器。技术所采用的汽-水板式换热器和水-水板式换热器的板片板片采用板片采 用低阻多人字形波纹型式，冷热两侧为全逆流紊流分布。蒸汽在通道内流动时会产生较为 强烈的湍流状，可使不凝气在此扰动下不滞留。同时板片为特制低压降板型，这种板纹保证 了在较高的流速下热侧的低压降(仅5kpa左右)。通过在板式换热器的出口处加装排气 阀，利用压差(彡5Kpa)可保证不凝性气体的排出。toon] 技术工作原理本技术采用间接回收方式，即iorc蒸汽先通过板式换 热器转换成98°C的高温热水，再通过热水循环泵将高温热水送至热水型溴化锂制冷机制取 7°C冷水供给生产工艺和车间空调使用。从制冷机出来的热水(温度88°C)通过热水循环泵 送去板式换热器加热至98°C后再回到制冷机制冷，如此循环实现废热回收。热水溴化锂制 冷机组可与车间原有制冷系统并联运行，热水型溴化锂制冷机组所需的冷却塔、冷却水泵、 冷冻水泵可利用车间原有设备，并与热水型溴化锂制冷机组联动控制。如不能联动控制，则 须在热水溴化锂制冷机组的冷却水、冷冻水出口设置电动阀并由制冷机组控制。本技术的积极效果是(1)溴化锂制冷机组能采用标准型热水溴化锂制冷机组，制冷效率高，使用寿命 长，机组运行稳定可靠，维护保养简单方便，蒸汽中所含的酸性物质不与制冷机组接触，不 会腐蚀制冷机组。板式换热器采用不锈钢材质，既有较强的耐腐蚀性能，又有极高的换热效 率，使系统运行的可靠性较使用蒸汽溴化锂制冷机组直接回收方案大大提高，尽管在板式 换热器和制冷机组之间多了热水循环泵，但整体制冷效率并不会降低。(2)废热回收系统与生产工艺系统通过板式换热器隔开，两个系统相对独立，无论 废热回收系统是否运行都不会影响生产工艺。废热回收系统检修停止运行时，控制系统可 自动将酯化蒸汽切换到工艺冷却设备系统。(3)由于蒸汽中含有较强的酸性，本技术在板式换热器热水出水管上设有PH 值传感器，一旦PH值低于设定值，说明板式换热器已被腐蚀，此时控制系统会发出声光报 警，并停止系统运行，提醒用户检修或更换板式换热器。(4)选用特制板式换热器，其板片选用特有的低压降板型，这种板纹保证了在较高 的流速下热侧的低压降。板片采用多人字形波纹型式，冷热两侧为全逆流紊流分布。蒸汽 在通道内流动时会产生较为强烈的湍流状，可使不凝性气体在此扰动下不滞留，板式换热 器蒸汽侧压降< 5KPa，酯化蒸汽进板式换热器压力为10. 5KPa,因此在板式换热器的凝结 水出口端仍有5. 5KPa的可用压头，不凝性气体可利用压差自动排出板式换热器。(5)废热回收装置安装位置灵活方便。由于是间接回收，制冷机组既可就近安装， 也可远距离安装，不受空间限制，布置灵活、方便。(6)经济和环境效益巨大。中国是聚酯生产大国，年生产能力超过2000万吨，在聚 酯生产过程中会产生大量的酯化蒸汽。过去，这些蒸汽废热大都没有得到有效利用，少数企 业尝试着对酯化蒸汽废热进行回收，但都由于技术问题，废热回收系统都不能正常稳定运 行，回收效率很低。按一条年产20万吨聚酯的生产线每小时产生12吨酯化蒸汽计算，中国 每年可产生1200万吨酯化蒸汽，如能回收其中的80%，则全年可节省118万吨标煤，同时相 当于每年可减排二氧化碳300万吨，二氧化硫1万吨，氮氧化物1万吨。附图说明附图为技术结构示意图。图中1_热水型溴化锂冷水机组，2-汽-水板式换 热器，3-水-水板式换热器，4-热水循环泵，5-电动三通调节阀，6-电动二通调节阀，7-pH 值传感器，8-酯化蒸汽入口，9-冷凝液出口，10-冷冻水出口，11-冷冻水入口，12-冷却水出 口，13-冷却水入口。具体实施方式以下结合附图提供的实施例，对本技术做进一步说明如图所示，酯化蒸汽废热回收装置由热水型溴化锂制冷机组(1)、汽-水板式换 热器(2)、水-水板式换热器(3)、热水循环泵(4)四大部分组成，其特征在于热水型溴 化锂制冷机组(1)热水端与汽-水板式换热器(2)连接，热水进水管设置有电动三通调节 阀(5)；热水型溴化锂制冷机组(1)冷却水端和热水端分别与水_水板式换热器(3)连接， 水-水板式换热器(3)热侧管路上与电动三通调节阀(5)连接，冷侧管路上安装电动二通 调节阀(6)。汽-水板式换热器(2)和水_水板式换热器(3)的板片采用低阻多人字形波纹型式。在热水管路上安装有pH值传感器(7)。从酯化工艺塔出来的酯化蒸汽(0. OIKPa, 101°C )经酯化蒸汽入口(8)进入汽-水 板式换热器(2本文档来自技高网...

【技术保护点】
酯化蒸汽废热回收装置，由热水型溴化锂制冷机组（１）、汽－水板式换热器（２）、水－水板式换热器（３）、热水循环泵（４）四大部分组成，其特征在于：热水型溴化锂制冷机组（１）热水端与汽－水板式换热器（２）连接，热水进水管设置有电动三通调节阀（５）；热水型溴化锂制冷机组（１）冷却水端和热水端分别与水－水板式换热器（３）连接，水－水板式换热器（３）热侧管路上与电动三通调节阀（５）连接，冷侧管路上安装电动二通调节阀（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李华文，
申请(专利权)人：中国轻工业长沙工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：43[中国|湖南]