一種苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜合利用裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及染料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說，涉及一種苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜 合利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯胺黑是一種化學(xué)用染料，其著色力強(qiáng)、分散性低、吸光性好、顏色穩(wěn)固性高，因此 苯胺黑可用于塑料樹脂著色，油墨著色，木材裝飾工藝著色，皮革、棉、麻染色及涂飾，金屬 制品著色以及涂料著色等領(lǐng)域。
[0003] 在苯胺黑生產(chǎn)工藝過程中會(huì)產(chǎn)生含有苯胺的廢水，若直接排放對(duì)環(huán)境危害很大， 而且還會(huì)造成資源浪費(fèi)。在利用精餾塔提取苯胺過程中，精餾塔頂部會(huì)產(chǎn)生流量均勻的苯 胺蒸汽和水蒸氣，以每小時(shí)計(jì)，每小時(shí)均勻產(chǎn)生5310kg的苯胺蒸汽和水蒸氣，該部分混合 氣相組分含有大量的氣相潛熱，其塔頂氣相潛熱計(jì)算如下：
[0004] 已知：100°C水蒸汽焓為：2677KJ/Kg ;100°C水的焓為：417. 5KJ/Kg ;苯胺汽化焓 為：487. 335KJ/Kg。
[0005] 精餾塔塔頂每小時(shí)產(chǎn)生的氣相潛熱為：
[0006] Q總潛=Q苯胺潛+Q水潛
[0007] Q 水潛=0· 84X5310X (2677-417. 5) = 10078274KJ
[0008] Q 苯胺潛=0· 16X6000X487. 335 = 414040KJ
[0009] Q 總潛=10078274+414040 = 10492314KJ
[0010] 即塔頂蒸汽相變每小時(shí)產(chǎn)生潛熱10492314KJ，折合249. 8萬大卡。
[0011] 可見，精餾塔塔頂產(chǎn)生的苯胺蒸汽和水蒸氣的混合氣相組分中含有大量的氣相潛 熱，需要進(jìn)行降溫處理才能回收苯胺。常規(guī)方法是利用循環(huán)水降溫或者空氣冷凝器降溫，如 圖1公開了一種苯胺蒸餾回收裝置的流程示意圖，儲(chǔ)罐1中的廢水含苯胺4%左右，經(jīng)進(jìn)料 預(yù)熱器2預(yù)熱后送入精餾塔3的塔頂，新鮮蒸汽從精餾塔3的塔底直接進(jìn)入，對(duì)含苯胺廢水 進(jìn)行汽提，塔底廢水通過進(jìn)料預(yù)熱器2回收預(yù)熱后排出，送生化處理工藝。塔頂高濃度苯胺 水汽混合物經(jīng)冷凝器4冷凝到40°C左右進(jìn)入苯胺、水的分層裝置5,上層水相含有少量苯 胺，送回儲(chǔ)罐1循環(huán)蒸餾以回收其中的苯胺，下層苯胺相可以循環(huán)使用。這樣不僅會(huì)浪費(fèi)大 量的循環(huán)水，而且該部分熱量也得不到有效的利用，從而造成該部分熱量的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)損失 較大。
[0012] "醇溶苯胺黑生產(chǎn)廢水中苯胺的回收"【王守恒，等.醇溶苯胺黑生產(chǎn)廢水中苯胺 的回收[J]，2009,30⑶：48-50】還設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的裝置，如圖2所示，含4%左右的含苯 胺廢水用提升泵11打入管道混合器內(nèi)，加燒堿中和調(diào)節(jié)至一定PH值，經(jīng)錳砂過濾器12過 濾去除三氯化鐵后進(jìn)入中和液的儲(chǔ)罐1，儲(chǔ)罐1中的苯胺水用苯胺水泵升壓并在進(jìn)料預(yù)熱 器2的殼程由塔頂蒸汽預(yù)熱到90°C后，送入精餾塔3塔頂進(jìn)料。從精餾塔3塔頂出來的蒸 汽與廢水進(jìn)料換熱，未冷凝的蒸汽進(jìn)入空冷器15冷卻到60°C后，與進(jìn)料預(yù)熱器2的冷凝液 相混合進(jìn)入冷凝器4繼續(xù)冷卻到40°C左右，處理后的物料送苯胺、水的分層裝置5,同樣，上 層水相送回儲(chǔ)罐1循環(huán)蒸餾以回收其中的苯胺，下層苯胺相作為原料在反應(yīng)工序中循環(huán)利 用。精餾塔3的塔底廢水先送到閃蒸罐14,然后利用噴射器13對(duì)閃蒸罐14內(nèi)飽和廢水進(jìn) 行減壓閃蒸，以回收熱量，經(jīng)過回收預(yù)熱后再進(jìn)行排放。然而利用空冷器冷凝并沒有充分利 用塔頂苯胺蒸汽和水蒸氣的氣相潛熱，從而致使浪費(fèi)了大量的熱量。
[0013] 有鑒于此，特提出本發(fā)明。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于提供一種苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜合利用裝置，該裝置 有效利用苯胺精餾塔頂?shù)谋桨氛羝退羝臍庀酀摕?，利用低壓蒸汽?qū)動(dòng)溴化鋰機(jī)組冷 凝器，產(chǎn)生冷水供其他車間制冷使用，使苯胺精餾塔塔頂?shù)臒崃康玫骄C合有效地利用，經(jīng)濟(jì) 效益明顯。
[0015] 為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0016] -種苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜合利用裝置，包括精餾塔、冷凝器和分層裝 置，其中，所述的精餾塔與所述的冷凝器之間連接設(shè)有溴化鋰機(jī)組冷凝器，所述的溴化鋰機(jī) 組冷凝器上設(shè)有循環(huán)水入口和循環(huán)水出口。
[0017] 目前，精餾塔塔頂產(chǎn)生的苯胺蒸汽和水蒸汽的混合氣相組分中含有大量的氣相潛 熱，需要進(jìn)行降溫處理才能回收苯胺。常規(guī)方法是利用循環(huán)水降溫或者空氣冷凝器降溫，這 樣不僅會(huì)浪費(fèi)大量的循環(huán)水，而且該部分熱量也得不到有效的利用，從而造成該部分熱量 的浪費(fèi)，經(jīng)濟(jì)損失較大。
[0018] 本發(fā)明有效利用精餾塔頂?shù)谋桨氛羝退羝臍庀酀摕?，利用低壓蒸汽?qū)動(dòng)溴 化鋰機(jī)組冷凝器，產(chǎn)生7°C水供各車間制冷使用，經(jīng)過各車間反應(yīng)釜夾套或者換熱器換熱后 轉(zhuǎn)化為12°C水，再進(jìn)入溴化鋰機(jī)組冷凝器冷凝后產(chǎn)生TC水循環(huán)使用，使精餾塔塔頂?shù)臒?量得到綜合有效地利用，經(jīng)濟(jì)效益明顯。同時(shí)，含苯胺廢水經(jīng)精餾塔汽提、溴化鋰機(jī)組冷凝 器冷凝、冷凝器冷凝和分層裝置分層后回收的苯胺可作為苯胺黑的原料返回生產(chǎn)工藝循環(huán) 利用。
[0019] 為了進(jìn)一步提高冷凝效果，本發(fā)明所述的冷凝器包括第一冷凝器和第二冷凝器， 所述的第一冷凝器和第二冷凝器依次連接在所述的溴化鋰機(jī)組冷凝器與分層裝置之間。
[0020] 進(jìn)一步的，所述的溴化鋰機(jī)組冷凝器上設(shè)有苯胺水蒸汽入口和苯胺水出口；所述 的苯胺水蒸汽入口通過管道與所述的精餾塔的塔頂相連接；所述的苯胺水出口通過管道與 所述的第一冷凝器相連接。
[0021] 優(yōu)選，所述的精餾塔的上側(cè)還連接設(shè)有靜態(tài)混合器。
[0022] 進(jìn)一步的，所述的靜態(tài)混合器的一端設(shè)有堿液入口和含苯胺廢水入口，另一端與 所述的精餾塔的上側(cè)相連接。
[0023] 含苯胺廢水的母液的初始pH值為酸性，苯胺以鹽酸鹽的形式存在，通過在精餾塔 的上側(cè)連接設(shè)置一靜態(tài)混合器，使含苯胺廢水的母液從含苯胺廢水入口進(jìn)入靜態(tài)混合器混 合，同時(shí)通過堿液入口向靜態(tài)混合器中加入液堿混合進(jìn)行中和，中和后苯胺由苯胺鹽酸鹽 的形式轉(zhuǎn)化為苯胺，從而便于精餾。
[0024] 本發(fā)明中，所述的精餾塔的下側(cè)設(shè)有蒸汽入口和冷凝水出口。
[0025] 新鮮蒸汽從精餾塔下側(cè)的蒸汽入口直接進(jìn)入，對(duì)含苯胺廢水進(jìn)行汽提，汽提換熱 后產(chǎn)生的蒸汽凝液從所述的冷凝水出口流出。
[0026] 本發(fā)明中，所述的溴化鋰機(jī)組冷凝器、所述的第一冷凝器和第二冷凝器上均分別 連接設(shè)有冷卻水供水管和冷卻水回水管。
[0027] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述的精餾塔的塔底連接設(shè)有換熱器。
[0028] 從精餾塔塔底出來的廢水中含有熱量，若直接送污水處理廠處理，將造成這部分 熱量的浪費(fèi)。本發(fā)明在精餾塔塔底連接設(shè)置一換熱器，這樣塔底廢水通過換熱器換熱收集 熱量后再進(jìn)入污水處理廠處理，從而避免了塔底廢水熱量的浪費(fèi)。
[0029] 采用本發(fā)明所提供的苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜合利用裝置經(jīng)濟(jì)效益明顯， 按精餾塔頂每小時(shí)產(chǎn)生53IOKg低壓蒸汽，代替0. 6MPa蒸汽驅(qū)動(dòng)溴化鋰機(jī)組產(chǎn)生7°C冷水量 為500m3/h，供給車間制冷需要。每噸蒸汽費(fèi)用按200元計(jì)算，全年可節(jié)約蒸汽費(fèi)用約765 萬。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0031] (1)本發(fā)明所提供的苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜合利用裝置可有效處理苯胺 黑染料廢水，實(shí)現(xiàn)污染物的資源化及苯胺黑的清潔生產(chǎn)，苯胺的去除可減少對(duì)污水生化處 理的毒害，為污水處理場實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放提供了前提保證；同時(shí)，回收的苯胺可作為苯胺黑的 原料返回生產(chǎn)工藝循環(huán)利用；
[0032] (2)本發(fā)明所提供的苯胺黑生產(chǎn)過程中氣相潛熱的綜合利用裝置有效利用精餾塔 頂?shù)谋桨氛羝退魵獾臍庀酀摕?，利用低壓蒸汽?qū)動(dòng)溴化鋰機(jī)組冷凝器，產(chǎn)生TC水供各 車間制冷使用，經(jīng)過各車間反應(yīng)釜夾套或者換熱器換熱后轉(zhuǎn)化為12°c水，再經(jīng)低壓蒸汽驅(qū) 動(dòng)溴化鋰機(jī)組后產(chǎn)生TC水循環(huán)使用，使精餾塔塔頂?shù)臒崃康玫骄C合有效地利用，經(jīng)濟(jì)效益 明顯。