一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法
2023-05-31 19:47:36 1
專利名稱：一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法
技術領域：
本發明涉及一種化工工藝，尤其是涉及乾燥行業，具體的說是一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法。
背景技術：
在乾燥行業中普遍採用蒸汽作為載熱體，但其蒸汽的有效能利用率都較低，產生的大量低品位附產蒸汽(二次蒸汽)也都沒有得到充分的回收和利用，絕大部分直接排放，造成很大的資源浪費和環境汙染，能量利用率亟待提高。本專利介紹採用廢氣洗滌淨化-冷凝水閃蒸-換熱蒸發-二次蒸汽壓縮-過熱蒸汽加溼等單元組成的系統，利用蒸汽噴射式熱泵間接回收廢熱蒸汽熱量，使系統中產生的二次蒸汽增壓提高能量品位後再返回傳導式乾燥器中供加熱物料使用。蒸汽噴射泵是開發和利用低品位能源的手段，即以消耗一部分高溫熱能(高壓蒸汽)為代價，通過熱力循環，把熱能由低溫物體轉移到高溫物體，它是一種沒有運轉部件的熱力壓縮機，故不需耗費電能。本申請人也曾申請利用壓縮式熱泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法專利，其中蒸汽壓縮過程採用的壓縮式熱泵則是以消耗一部分電能為代價，把熱能由低溫物體轉移到高溫物體的能量利用裝置。蒸汽噴射式熱泵比其他類型的熱泵壓縮機有更多的優點，其在於不消耗高品位的電能或機械能，而以熱能為動力，工作流體作功後， 其熱能仍供給系統加熱用，同時具有結構簡單，金屬耗量低，佔地面積小等優點。
發明內容
本發明所要解決的問題是克服現有技術的不足，提供一種利用蒸汽噴射泵，將低品質的純淨蒸汽壓縮為高品質的蒸汽後，返回乾燥器中循環利用的新方法，以促進傳導式乾燥器廢氣廢熱資源的回收利用和環境保護。為解決上述技術問題，本發明利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法， 包括廢氣洗滌淨化、冷凝水閃蒸、換熱蒸發、二次蒸汽壓縮、過熱蒸汽加溼和循環利用過程， 該方法的工藝步驟為
(1)廢氣洗滌淨化溼物料連續的從傳導式乾燥器中頂部加入，飽和蒸汽通入乾燥器中作為熱源對溼物料加熱，乾物料在乾燥器的底部將排出，同時蒸發出廢熱蒸汽，排出的廢熱蒸汽從洗滌塔的頂部進入，經過溼法等溫洗滌除塵、除不凝氣後，從洗滌塔的中下部排出， 進入蒸發器；洗滌水由洗滌塔中上部進入，由底部排出進入洗滌水循環泵；
(2)冷凝水閃蒸在閃蒸罐中，飽和蒸汽冷凝後的液體從閃蒸罐側部通入，閃蒸出的飽和蒸汽與來自蒸發器中的氣體混合後從頂部排出，引入蒸汽噴射泵中循環利用，閃蒸後剩餘的冷凝水從閃蒸罐底部排出；
(3)換熱蒸發經過洗滌後的廢熱蒸汽從蒸發器的上部通入，作為熱源將閃蒸後剩餘的冷凝水加熱後由蒸發器的下部排出，來自閃蒸罐的冷凝液由蒸發器的頂部進入，加熱生成潔淨二次蒸汽經蒸發器的下部返回閃蒸罐後再送入蒸汽噴射泵；(4)二次蒸汽壓縮來自蒸汽總管的溫度為165 185°C，壓力為0. 6 1. OMPaG飽和蒸汽由蒸汽噴射泵將閃蒸罐中混合的二次蒸汽抽吸並壓縮，壓縮為過熱蒸汽；
(5)過熱蒸汽加溼壓縮後的過熱蒸汽在加溼器中，加溼為溫度10(Γ120 ，壓力為 (TO. IMpaG飽和蒸汽，實現冷凝水再次利用；
(6)循環過程加溼後的飽和蒸汽返回傳導式乾燥器循環利用；
所述的廢氣洗滌淨化過程中，理想狀態下，在洗滌塔內與廢熱蒸汽不發生熱、質交換。 同時採用溼法等溫洗滌的優點在於，一方面利用水蒸氣和雜氣的密度差，將廢熱蒸汽中的部分不凝氣排出，另一方面解決袋濾器易於糊袋問題，同時又保持廢氣溫度不下降，提高廢氣熱能利用價值。所述的換熱蒸發過程中廢熱蒸汽通入蒸發器進行了一級換熱，熱利用率有所降低，同時增加了設備費用，但是蒸發器中所生成的為純淨蒸汽，不含不凝氣等雜氣，也可以作為生蒸汽使用，其換熱效率高。所述的二次蒸汽壓縮過程中由於高溫的新鮮蒸汽為蒸汽噴射泵的熱源，故系統產生的廢熱蒸汽只需一部分進入蒸汽噴射泵進行壓縮，生成的蒸汽即可滿足系統的要求。本發明可廣泛應用於盤式乾燥機、槳葉乾燥機等傳導式乾燥器中，原排放到大氣中的廢熱蒸汽和部分熱水得到了回收利用，減少了對環境的汙染，提高了蒸汽有效能的利用率，獲得可觀的經濟效益和社會效益，每小時可節省50飛0%的飽和蒸汽，此技術能極大的推動乾燥技術的發展，將成為乾燥行業未來的發展趨勢。
圖1是本發明的工藝流程示意圖。實現該工藝的設備包括乾燥機1、洗滌塔2、洗滌水循環泵3、蒸發器4、閃蒸罐 5、冷凝液泵6、蒸汽噴射泵7、加溼器8，適用於由傳導式乾燥器中排放出的廢熱蒸汽成分複雜，不宜直接進入蒸汽噴射泵進行壓縮的工況。
具體實施例方式(1)廢氣洗滌淨化在乾燥器1中溼物料連續的從頂部加入，將溫度為10(Γ120 ， 壓力為(To. IMPaG的飽和蒸汽通入乾燥器1中作為熱源對溼物料加熱，同時蒸發出溫度為 95 105°C，壓力為-0. 02、. 02 MPaG的廢熱蒸氣，由乾燥器1頂部排出，乾物料由乾燥器1 的底部排出。由於廢熱蒸汽從系統排出時，夾帶了灰塵和不凝氣等雜質，故首先將其通入洗滌塔2中洗滌淨化。洗滌塔2中，常壓下100°C左右的洗滌水(開車時補入)由中上部進入，將廢熱蒸汽洗滌除塵、除不凝氣後，由底部排出進入洗滌水循環泵3，同時廢熱蒸汽則從洗滌塔2的頂部進入，洗滌後由中下部排出，進入蒸發器4。洗滌塔2內，在理想狀態下不發生任何熱、質交換。(2)冷凝水閃蒸在壓力為-0. 03、MPaG、溫度為9(TlO(TC的閃蒸罐5中，飽和蒸汽冷凝後的液體從閃蒸罐側部通入，閃蒸出同溫度、同壓力的飽和蒸汽與來自蒸發器中的氣體混合後從頂部排出。閃蒸後剩餘的冷凝水通過冷凝液泵6分為三部分，一部分通入加溼器8中對過熱蒸汽加溼，另一部分進入蒸發器4，由除塵後的廢熱氣體加熱並生成潔淨蒸汽回用，剩餘部分則回鍋爐回用或者加熱物料。(3)換熱蒸發在蒸發器4中，溫度為9(T10(TC、壓力為-0. 03、MPaG的閃蒸液由蒸發器的頂部進入，被廢熱蒸汽加熱後氣化為同溫度、同壓力下的飽和蒸汽，由下部排出進入閃蒸罐5中。常壓下100°C左右的廢熱蒸汽從蒸發器4的上部進入，將液體加熱後冷凝為同壓力、同溫度下的冷凝水由下部排出。〔0022〕(4) 二次蒸汽壓縮來自蒸汽總管溫度為 165 185°C，壓力為0. 6^1. 0 MPaG的飽和蒸汽，由蒸汽噴射泵7將閃蒸罐5混合後的二次蒸汽抽吸並壓縮，從而生成溫度為115 135°C，壓力為(TO. 1 MPaG的過熱蒸汽，此蒸汽噴射泵的壓縮比為1. 5 2. 0，膨脹比為1(Γ15。(5)過熱蒸汽加溼壓縮後的過熱蒸汽在加溼器8中採用閃蒸罐5中的冷凝水將其加溼為溫度為10(Γ120 ，壓力為(TO. IMpaG飽和蒸汽，同時冷凝水則吸收過熱蒸汽的顯熱，本身得到氣化，氣化為溫度10(Γ120 ，壓力為(To. IMPaG的飽和蒸汽，實現冷凝水再次利用。(6)循環利用過程加溼後飽和蒸汽返回乾燥器1進行循環利用，每小時可節省 50^60%的飽和蒸汽。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所有的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法，包括廢氣洗滌淨化、冷凝水閃蒸、換熱蒸發、二次蒸汽壓縮、過熱蒸汽加溼和循環利用過程，其特徵在於該方法的工藝步驟為(1)廢氣洗滌淨化溼物料連續的從傳導式乾燥器中頂部加入，飽和蒸汽通入乾燥器中作為熱源對溼物料加熱，乾物料在乾燥器的底部將排出，同時蒸發出廢熱蒸汽，排出的廢熱蒸汽從洗滌塔的頂部進入，經過溼法等溫洗滌除塵、除不凝氣後，從洗滌塔的中下部排出， 進入蒸發器；洗滌水由洗滌塔中上部進入，由底部排出進入洗滌水循環泵；(2)冷凝水閃蒸在閃蒸罐中，飽和蒸汽冷凝後的液體從閃蒸罐側部通入，閃蒸出的飽和蒸汽與來自蒸發器中的氣體混合後從頂部排出，引入蒸汽噴射泵中循環利用，閃蒸後剩餘的冷凝水從閃蒸罐底部排出；(3)換熱蒸發經過洗滌後的廢熱蒸汽從蒸發器的上部通入，作為熱源將閃蒸後剩餘的冷凝水加熱後由蒸發器的下部排出，來自閃蒸罐的冷凝液由蒸發器的頂部進入，加熱生成潔淨二次蒸汽經蒸發器的下部返回閃蒸罐後再送入蒸汽噴射泵；(4)二次蒸汽壓縮來自蒸汽總管的溫度為165 185°C，壓力為0. 6^1. OMPaG飽和蒸汽由蒸汽噴射泵將閃蒸罐中混合的二次蒸汽抽吸並壓縮，壓縮為過熱蒸汽；(5)過熱蒸汽加溼壓縮後的過熱蒸汽在加溼器中，加溼為溫度10(Γ120 ，壓力為 (TO. IMpaG飽和蒸汽，實現冷凝水再次利用；(6)循環利用加溼後的飽和蒸汽返回傳導式乾燥器循環利用。
2.根據權利要求1所述的一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法，其特徵在於所述的冷凝水閃蒸過程中閃蒸罐的壓力為-0. 03、MPaG、溫度為9(TlO(TC。
3.根據權利要求1或2所述的一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法，其特徵在於所述的二次蒸汽壓縮過程，蒸汽噴射泵將二次蒸汽抽吸並壓縮生成溫度為 115 135°C，壓力為(TO. 1 MPaG的過熱蒸汽，此蒸汽噴射泵的壓縮比為1. 5^2. 0，膨脹比為 10 15。
4.根據權利要求1或2所述的一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法，其特徵在於所述的過熱蒸汽加溼過程，冷凝水吸收過熱蒸汽的顯熱，本身得到氣化，氣化為溫度10(Γ120 ，壓力為(To. IMPaG的飽和蒸汽，實現冷凝水再次利用。
5.根據權利要求3所述的一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法，其特徵在於所述的過熱蒸汽加溼過程，冷凝水吸收過熱蒸汽的顯熱，本身得到氣化，氣化為溫度 10(Γ120 ，壓力為(TO. IMPaG的飽和蒸汽，實現冷凝水再次利用。
全文摘要
本發明公開了一種利用蒸汽噴射泵間接回收乾燥器廢氣廢熱的方法，其工藝步驟為廢氣洗滌淨化-冷凝水閃蒸-換熱蒸發-二次蒸汽壓縮-過熱蒸汽加溼和循環利用過程。本發明方法中蒸汽壓縮部分採用蒸汽噴射泵，使系統中產生的二次蒸汽增壓提高能量品位後再返回傳導式乾燥器中供加熱物料使用。這樣原排放到大氣中的廢熱蒸汽和部分熱水得到了回收利用，減少了對環境的汙染，提高了蒸汽有效能的利用率，每小時可節省50~60%的飽和蒸汽。
文檔編號F26B21/04GK102494525SQ201110420469
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月15日 優先權日2011年12月15日
發明者張繼軍 申請人:石家莊工大化工設備有限公司