【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及工业尾气处理，具体为一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统及工艺。
技术介绍
1、在现代工业生产中，混合物的分离是一个至关重要的环节，广泛应用于化工、制药、食品加工等多个领域；在实际工业生产中，需要将某种高温混合物通过逐级冷却的工艺，达到分离中间产物的目的，例如多晶硅还原炉尾气逐级降温冷却分离中间产物，石油炼化逐级降温冷却分解出多种油品等；在对混合物气体进行逐级冷却的过程中，一般是直接通过换热介质（如冷却水）与混合物气体换热，吸收混合物气体中的热量，使其降温冷却，换热介质在吸收热量后一般会直接排走，导致其中带有热量无法利用，会造成能源浪费。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统及工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的换热介质在吸收热量后一般会直接排走，导致其中带有热量无法利用，会造成能源浪费的问题。
2、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，包括：发生器、冷凝器、蒸发组件、吸收组件、溶液泵、减压阀、低压膨胀阀、中压膨胀阀与提压泵，所述分离系统还包括：分离组件与冷却器；
3、所述蒸发组件包括低压蒸发器与中压蒸发器；所述发生器利用混合物作为热源以对低压蒸发器与中压蒸发器提供冷量，并使混合物进行一级冷却，所述冷却器利用冷凝器中循环水对混合物进行二级冷却，所述低压蒸发器利用制取的冷量对混合物进行三级冷却，所述分离组件用于将每级冷却产生的液体分出，所述中压蒸发
4、优选的，所述吸收组件包括低压吸收器与中压吸收器，所述分离组件包括三级旋风分离器、一级旋风分离器与二级旋风分离器。
5、优选的，所述发生器利用富溶液吸收混合物中的热量，对混合物进行一级冷却，并制取高压气态制冷剂，所述冷凝器利用发生器排出的高压气态制冷剂与循环水换热制取高压液态制冷剂，并分别导入到低压蒸发器与中压蒸发器中作为冷源，所述一级旋风分离器用于对一级冷却的混合物进行气液分离，所述冷却器利用循环水对一级旋风分离器排出的气体混合物进行二级冷却，所述二级旋风分离器用于对二级冷却的混合物进行气液分离，所述低压蒸发器用于对二级旋风分离器排出的气体混合物进行三级冷却，所述三级旋风分离器用于对三级冷却的混合物进行气液分离，所述中压蒸发器用于一级旋风分离器、二级旋风分离器以及三级旋风分离器排出的液体进行降温。
6、优选的，使用发生单元代替发生器与一级旋风分离器，使用冷凝冷却单元代替冷凝器、冷却器与二级旋风分离器，使用低压蒸发吸收单元代替低压蒸发器、低压吸收器与三级旋风分离器，使用中压蒸发吸收单元代替中压蒸发器与中压吸收器，所述发生单元、冷凝冷却单元、低压蒸发吸收单元与中压蒸发吸收单元为主体结构由封头、管箱筒节、管板、换热管及壳体组成的固定管板式换热器；
7、所述冷凝冷却单元位于发生单元的上方，所述低压蒸发吸收单元位于中压蒸发吸收单元的上方。
8、优选的，所述发生单元内设有第一旋流板，所述发生单元用于将混合物与富溶液进行热交换，使混合物一级冷却，并使富溶液分解成高压气态制冷剂与贫液，所述第一旋流板用于对一级冷却的混合物进行气液分离；
9、所述冷凝冷却单元包括冷凝腔与冷却腔，所述冷却腔内设有第二旋流板，所述冷凝腔用于将发生单元排出的高压气态制冷剂与循环水换热制取高压液态制冷剂，所述冷却腔用于将冷凝腔使用后的循环水与经第一旋流板分离产生的气体混合物进行换热，对气体混合物进行二级冷却，所述第二旋流板用于对二级冷却的气体混合物进行气液分离；
10、所述低压蒸发吸收单元包括低压蒸发腔与低压吸收腔，所述低压蒸发腔内设有第三旋流板，所述低压蒸发腔利用经低压膨胀阀减压的高压液态制冷剂与经第二旋流板分离产生的气体混合物换热，对气体混合物进行三级冷却，所述第三旋流板用于对三级冷却的气体混合物进行气液分离，所述低压吸收腔用于将发生单元中的贫液与低压蒸发腔中产生的低压气态制冷剂混合制取次富液；
11、所述中压蒸发吸收单元包括中压蒸发腔与中压吸收腔，所述中压蒸发腔利用经中压膨胀阀减压的高压液态制冷剂对第一旋流板、第二旋流板、第三旋流板分离产生的液体降温，所述中压吸收腔用于将经提压泵提压的次富液与中压蒸发腔中产生的中压气态制冷剂混合制取富液，所述中压吸收腔的循环水进出口分别与低压吸收腔的循环水出口、冷凝腔的循环水进口连通。
12、优选的，所述低压蒸发腔与低压吸收腔的换热管通过第一挡液板隔开；
13、所述中压蒸发腔与中压吸收腔的换热管通过第二挡液板隔开。
14、优选的，所述中压蒸发腔内设有两个阻隔板，以将中压蒸发腔的换热管进出口隔成三个相互隔开的进出口。
15、优选的，所述冷却腔的壳体内设有折流板。
16、优选的，一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离工艺，利用上述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，包括以下步骤：
17、将待分离的气态混合物作为热源导入到发生器中，对发生器中的高压富液进行加热，制取高压气态制冷剂，气态混合物自身则被冷却形成第一气液混合物；
18、高压气态制冷剂进入冷凝器中，被循环水冷凝成高压液态制冷剂后，分成两路，一路经低压膨胀阀减压进入低压蒸发器中，另一路被中压膨胀阀减压进入中压蒸发器中；
19、一级旋风分离器对第一气液混合物分离，使分离产生的液体进入到中压蒸发器中被冷却后排出，剩余的气体则进入到冷却器中，被循环水冷却，形成第二气液混合物；
20、第二气液混合物进入到二级旋风分离器中进行分离，分离产生的液体进入到中压蒸发器中被冷却后排出，剩余的气体进入到低压蒸发器中，被冷却形成第三气液混合物；
21、第三气液混合物进入到三级旋风分离器中进行分离，分离产生的液体进入到中压蒸发器中被冷却后排出，剩余的气体直接排出。
22、优选的，一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离工艺，还利用上述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，包括以下步骤：
23、将待分离的气态混合物作为热源导入到发生单元中，加热其内部的高压富液，制取高压气态制冷剂，气态混合物自身则被冷却形成第一气液混合物；
24、高压气态制冷剂进入冷凝腔中，被循环水冷凝成高压液态制冷剂后，分成两路，一路经低压膨胀阀减压进入低压蒸发腔中，另一路被中压膨胀阀减压进入中压蒸发腔中；
25、第一气液混合物经第一旋流板分离，使分离产生的液体进入到中压蒸发腔中被冷却后排出，剩余的气体则进入到冷却腔中，被循环水冷却，形成第二气液混合物；
26、第二气液混合物经第二旋流板分离，分离产生的液体进入到中压蒸发腔中被冷却后排出，剩余的气体进入到低压蒸发腔中，被冷却形成第三气液混合物；
27、第三气液混合物经第三旋流板分离，分离产生的液体进入到中压蒸发腔中被冷却后排出，剩余的气体直接排出。
【技术保护点】
1.一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，包括：发生器（1）、冷凝器（2）、蒸发组件、吸收组件、溶液泵（14）、减压阀（15）、低压膨胀阀（6）、中压膨胀阀（7）与提压泵（13），其特征在于：所述分离系统还包括：分离组件与冷却器（9）；
2.根据权利要求1所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述吸收组件包括低压吸收器（11）与中压吸收器（12），所述分离组件包括三级旋风分离器（5）、一级旋风分离器（8）与二级旋风分离器（10）。
3.根据权利要求2所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述发生器（1）利用富溶液吸收混合物中的热量，对混合物进行一级冷却，并制取高压气态制冷剂，所述冷凝器（2）利用发生器（1）排出的高压气态制冷剂与循环水换热制取高压液态制冷剂，并分别导入到低压蒸发器（3）与中压蒸发器（4）中作为冷源，所述一级旋风分离器（8）用于对一级冷却的混合物进行气液分离，所述冷却器（9）利用循环水对一级旋风分离器（8）排出的气体混合物进行二级冷却，所述二级旋风分离器（10）用于对二级冷却的混合物进行气
4.根据权利要求3所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：使用发生单元（16）代替发生器（1）与一级旋风分离器（8），使用冷凝冷却单元（17）代替冷凝器（2）、冷却器（9）与二级旋风分离器（10），使用低压蒸发吸收单元（18）代替低压蒸发器（3）、低压吸收器（11）与三级旋风分离器（5），使用中压蒸发吸收单元（19）代替中压蒸发器（4）与中压吸收器（12），所述发生单元（16）、冷凝冷却单元（17）、低压蒸发吸收单元（18）与中压蒸发吸收单元（19）为主体结构由封头、管箱筒节、管板、换热管及壳体组成的固定管板式换热器；
5.根据权利要求4所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述发生单元（16）内设有第一旋流板（164），所述发生单元（16）用于将混合物与富溶液进行热交换，使混合物一级冷却，并使富溶液分解成高压气态制冷剂与贫液，所述第一旋流板（164）用于对一级冷却的混合物进行气液分离；
6.根据权利要求5所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述低压蒸发腔（181）与低压吸收腔（182）的换热管通过第一挡液板（184）隔开；
7.根据权利要求5所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述中压蒸发腔（191）内设有两个阻隔板（199），以将中压蒸发腔（191）的换热管进出口隔成三个相互隔开的进出口。
8.根据权利要求5所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述冷却腔（172）的壳体内设有折流板（176）。
9.一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离工艺，利用如权利要求3所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：包括以下步骤：
10.一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离工艺，利用如权利要求5-8任一项所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，包括：发生器（1）、冷凝器（2）、蒸发组件、吸收组件、溶液泵（14）、减压阀（15）、低压膨胀阀（6）、中压膨胀阀（7）与提压泵（13），其特征在于：所述分离系统还包括：分离组件与冷却器（9）；
2.根据权利要求1所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述吸收组件包括低压吸收器（11）与中压吸收器（12），所述分离组件包括三级旋风分离器（5）、一级旋风分离器（8）与二级旋风分离器（10）。
3.根据权利要求2所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：所述发生器（1）利用富溶液吸收混合物中的热量，对混合物进行一级冷却，并制取高压气态制冷剂，所述冷凝器（2）利用发生器（1）排出的高压气态制冷剂与循环水换热制取高压液态制冷剂，并分别导入到低压蒸发器（3）与中压蒸发器（4）中作为冷源，所述一级旋风分离器（8）用于对一级冷却的混合物进行气液分离，所述冷却器（9）利用循环水对一级旋风分离器（8）排出的气体混合物进行二级冷却，所述二级旋风分离器（10）用于对二级冷却的混合物进行气液分离，所述低压蒸发器（3）用于对二级旋风分离器（10）排出的气体混合物进行三级冷却，所述三级旋风分离器（5）用于对三级冷却的混合物进行气液分离，所述中压蒸发器（4）用于一级旋风分离器（8）、二级旋风分离器（10）以及三级旋风分离器（5）排出的液体进行降温。
4.根据权利要求3所述的一种基于吸收式制冷的混合物逐级冷却分离系统，其特征在于：使用发生单元（16）代替发生器（1）与一级旋风分离器（8），使用冷凝冷却单元（17）代替冷凝器（2）、冷却器（9）与二级旋风分离器（10），使...
【专利技术属性】
技术研发人员：祝令辉，蒋英明，郭盼盼，
申请(专利权)人：安徽普泛能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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