利用热泵回收变换过程余热的方法技术

技术编号:1420758 阅读:160 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术提出一种合理利用变换气生产过程中余热的工艺方法。本发明专利技术采用升温型化学类热泵,如吸收式热泵,将变换气所含有的低温余热转换成较高温位的热能,用以发生热水,去饱和原料半水煤气。改变了传统工艺那种耗用过程蒸气或需由外界提供热水的方法。提高了过程的能量利用效率。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术提出一了种合理利用变换气生产过程余热的工艺方法。适用于变换气生产或相似工况的过程工业的节能设计或改造。附图2是传统的变换气生产过程的能量利用情况示意图。在该生产过程中,经过压缩的半水煤气需由外界加入过程蒸气或150℃左右的加压热水饱和后进行变换反应,反应产物变换气经余热回收后被送出。而余热的回收通常采用向界区外给热的方法。附图3是变换气生产过程传统的余热回收方法示意图。如附图3所示:230℃的变换气在半水煤气的预饱和过程以及向界区外物流给热的过程中(向界区外提供部分余热)被降温至110℃左右,然后经冷软水预热过程将冷软水由23℃加热到82℃,以80℃左右的温度送至冷凝冷却塔。可以发现,在上述的传统变换气生产过程中,一方面需要由外界输入较高焓值品位的过程蒸气或加压热水,另一方面在余热回收时又向外界提供了相当的热能。被水蒸气所饱和的变换气中含有的大量冷凝热,有待利用更为有效、合理的方法加以回收。本专利技术的目的:是减少向外界输出的变换气生产过程余热,采用热泵技术,将变换气所含低品位余热转换成变换反应生产所需的较高品位的热能,以致减少或不必由外界输入这部分能量。基于上述目的,本专利技术的实施要点是:1)在变换气生产过程中采用升温型化学类热泵,将变换气的低品位热能,如110℃-85℃作为热泵的热源引入热泵的发生器和蒸发器。2)使变换气生产过程中所需的冷软水,通过热泵的冷凝器,把热泵消耗热量的一部分排出热泵系统,冷软水被预热后离开热-->泵系统,进入另一软水预热器加热后为生产过程所用。3)热泵消耗热量的另一部分由通过热泵冷凝器的冷却介质带出热泵系统。4)由热泵蒸发器引出的被利用过的低温变换气,通过软水预热器再次加热软水。5)将变换气生产过程中所需的加压热水,通过热泵吸收器,升温至接近使用温度,然后进入加热器,用生产过程中更高温度的变换气加热至半水煤气饱和塔前所需温度。下面以附图给出的工况为例,对本专利技术详细公开。附图1是本专利技术的应用实例流程示意图。如图1所示:由发生器1,冷凝器2a,2b,蒸发器3和吸收器4组成热泵系统,将110℃-85℃左右的变换气作为热源引入热泵,在流经发生器与蒸发器时,变换气由110℃降至86℃左右,将冷凝冷却热提供给热泵,该热量一部分做为驱动热泵的消耗从冷凝器排出,另一部分作为系统的效益把经过吸收器的热软水由120℃加热到133℃左右,进入生产过程的过热器7。热泵所消耗热量的一部分用冷却循环水从冷凝器2a带出热泵系统。另一部分通过冷凝器2b将生产过程所需的冷软水初预热(由23℃升至38℃)带出热泵系统。初预热软水送至另一软水预热器5,这样不仅合理地利用了余热,而且减轻了循环水的冷凝负荷。从蒸发器3出来的被利用过的低温变换气,通过软水预热器5将冷凝器2b来的38℃左右软水升至82℃左右,进入生产过程,而其本身降至58℃左右送至冷却塔。由热泵产生的133℃左右的热软水,流经过热器7时,被低变炉来的约230℃的变换气加热到147℃后送至饱和塔,作饱和半水煤气之用。本专利技术由于采用了热泵技术合理的安排生产流程工艺,使变换过程余热得到了有效的利用,取得明显的效果:-->a、几乎不必由变换工段界区外输入变换反应所需的过程蒸气或加压热水。b、送至冷凝冷却塔的变换气产品比传统工艺降低了22℃左右,即增加了生产过程的余热回收量。c、本专利技术流程无论是在冷软水的预热,还是在饱和塔的热软水的发生过程中,传热温差都适当地减少了,这意味着新的流程的热力学完善程度更高,能量不仅在数量而且在质量上更为有效地得到了利用。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用热泵回收变换过程余热的方法,其特征在于:  1)在变换气生产过程中采用升温型化学类热泵,将变换气的低品位热能,如:110℃-85℃作为热泵的热源引入热泵,  2)用变换气生产过程中所需的冷软水,通过热泵的冷凝器,把热泵消耗热量的一部分带出热泵系统,冷软水被初预热后,进入软水预热器,  3)由热泵蒸发器引出的被利用过的低温变换气,通过软水预热器,把初预热后的软水再次加热,  4)将冷却介质通过热泵的冷凝器,把热泵消耗的另一部分热量带出热泵系统,  5)使变换气生产过程所需的加压热水,通过热泵吸收器升至接近使用温度,然后进入过热加热器,用生产过程中更高温度的变换气将其加热至半水煤气饱和塔前所需温度。

【技术特征摘要】
1、一种利用热泵回收变换过程余热的方法,其特征在于:1)在变换气生产过程中采用升温型化学类热泵,将变换气的低品位热能,如:110℃-85℃作为热泵的热源引入热泵,2)用变换气生产过程中所需的冷软水,通过热泵的冷凝器,把热泵消耗热量的一部分带出热泵系统,冷软水被初预热后,进入软水预热器,3)由热泵蒸发器引出的被利用过的低温变换气,通过软水预...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈耀东郑丹星黄广惠
申请(专利权)人:北京化工学院
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]

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