專利名稱：一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，屬于化工企業(yè)生產(chǎn)綜合利用技術領域。
背景技術：
在工業(yè)生產(chǎn)領域，將150°C以下介質的熱量稱之為低溫余熱，在各類工業(yè)生產(chǎn)領域存在大量低溫余熱，絕大部分為氣體介質，因露點腐蝕問題，這部分低溫余熱的回收目前存在很大的技術難題；如110-150°C的爐、窯放空煙氣，150°C以下的各類工藝氣體，50-90°C的凝汽汽輪發(fā)電機乏汽等；這部分低溫余量約占總能源消耗量的8-15%，目前這部分熱量絕大部分排到了大氣中，造成了能源的極大浪費；這部分熱量一部分直接排到了大氣中，如110-150°C的爐、窯放空煙氣；一部分需要采取空氣冷卻或冷卻水降溫的辦法將介質降低到所需要的溫度，如150°C以下的各類工藝氣體、50-90°C的凝汽汽輪發(fā)電機乏汽等，空氣冷卻 的方法將介質的熱量直接傳遞給空氣排到了大氣中，同時還要消耗大量的動力電能，冷卻水降溫的辦法需要消耗大量的冷卻水，再通過冷卻塔采用空氣冷卻降低冷卻水的溫度間接的將熱量轉移到大氣中。目前，背景技術有很少一部分采用熱泵技術回收低溫余熱，但回收的熱量品位較低，只能應用于采暖和滿足較低溫度熱量的需求，無法提升熱量回收的品位，進而無法將回收的熱量大量返回到工業(yè)生產(chǎn)領域繼續(xù)使用，同時投資較大、熱量回收成本也較高。

實用新型內容本實用新型目的是提供一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，以液態(tài)水為媒介，通過液態(tài)水將低溫余熱的熱量轉移到二氧化碳氣體中，包括部分顯熱和潛熱，提高二氧化碳氣體的溫度和水汽含量，同時低溫余熱氣體介質中的一些雜質也通過水為媒介轉移到二氧化碳和水蒸汽的混合氣體中；二氧化碳與水蒸汽等混合氣體作為煤氣發(fā)生爐的氣化齊喊作為其他加熱熱源使用，實現(xiàn)低溫余熱的回收利用，節(jié)能、降耗、環(huán)保、增效，解決背景技術中存在的上述問題。本實用新型的技術方案是一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，包含增濕塔、熱回收塔、低溫余熱介質和二氧化碳氣源，熱回收塔的下部連接低溫余熱氣體介質，熱回收塔的上部連接增濕塔底部的低溫回水，熱回收塔的底部連接增濕塔的上部，二氧化碳氣源連接增濕塔的下部，增濕塔的頂部為二氧化碳和水蒸汽的混合氣體輸出端。低溫余熱氣體介質在熱回收塔內與增濕塔來的溫度較低的水逆流接觸，通過傳質傳熱作用將部分顯熱和潛熱轉移到液態(tài)水中，提高液態(tài)水的溫度；同時，低溫余熱氣體介質中易溶于水的雜質也隨之轉移到水中，低溫余熱氣體介質的溫度降低后進入下一工序，提溫后的熱水進入增濕塔；二氧化碳氣體在增濕塔內與熱回收塔來的提溫后的液態(tài)水逆流接觸，通過傳質傳熱作用將水中的熱量直接轉移到二氧化碳氣體中，部分水以水蒸汽的形式轉移到二氧化碳氣體中，二氧化碳氣體中的水汽含量大幅度提高，二氧化碳與水蒸汽混合氣體的溫度也得到了提高，同時水中部分雜質也隨之轉移到二氧化碳與水蒸汽的混合氣體中；增濕塔出口的二氧化碳與水蒸汽混合氣體可以作為煤氣發(fā)生爐的氣化劑使用；降溫后的液態(tài)水返回到熱回收塔循環(huán)使用。本實用新型還設有熱水泵，設置在熱回收塔與增濕塔之間，用于熱水加壓，強制熱水循環(huán)。本實用新型也可以用于回收溫度高于150°C的余熱。本實用新型還可以不設置熱回收塔，通過任意方式將低溫余熱轉化為溫度100°C以下和高于100°c的熱水后，再進入增濕塔內與二氧化碳氣體逆流接觸生產(chǎn)二氧化碳與水蒸汽的混合氣體。本實用新型積極效果目前，很多排放二氧化碳氣體的生產(chǎn)企業(yè)都有煤氣發(fā)生爐設施，煤氣發(fā)生爐都需要大量蒸汽作為氣化劑生產(chǎn)水煤氣、半水煤氣或混合燃氣，都設有水 煤氣、半水煤氣或混合燃氣降溫及冷卻裝置，也有很多低溫余熱，本實用新型利用現(xiàn)有煤氣發(fā)生爐系統(tǒng)及工藝條件、利用現(xiàn)有低溫余熱，增設熱回收塔和增濕塔等設施，將低溫余熱間接轉化為高品位的水蒸汽用于煤氣發(fā)生爐的原料，在實現(xiàn)二氧化碳循環(huán)利用的同時實現(xiàn)了低溫余熱的回收及高效利用，新增的設備較少，具有很強的實用性和可實施性，投資少、成本低，與背景技術相比，大幅度提高低溫余熱的回收品位和回收效率，每噸二氧化碳可回收蒸汽300-700kg、降低冷卻水消耗15-40t。

附圖I是本實用新型實施例一示意圖；附圖2是本實用新型實施例二示意圖；圖中二氧化碳增濕塔I、熱回收塔2、熱水泵3、降溫塔4、低溫余熱氣體介質5、二氧化碳氣源6、二氧化碳和水蒸汽混合氣體輸出端7。
具體實施方式
以下結合附圖，通過實施例對本實用新型作進一步說明。實施例一，參照附圖I一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置應用于合成氨系統(tǒng)煤氣發(fā)生爐低溫半水煤氣熱量回收，生產(chǎn)企業(yè)具有煤氣發(fā)生爐設施，有排放的二氧化碳氣體，低溫余熱為110-150°C的半水煤氣，并具有降溫塔。本實用新型包括增濕塔I、熱回收塔2、熱水泵3、降溫塔4 ; 110-150°C的半水煤氣由熱回收塔2的下部進入，與上部進來的30-60 V的低溫水逆流接觸進行傳熱傳質，降溫后的半水煤氣通過頂部進入降溫塔；熱回收塔底部溫度升高到60-100°C的熱水經(jīng)過熱水泵加壓，進入二氧化碳增濕塔的上部，與下部進來的溫度10-40°C的二氧化碳氣體逆流接觸進行傳質傳熱，提溫增濕后的二氧化碳氣體溫度為50-90°C，每噸二氧化碳氣體中水蒸汽含量增加300-700kg，底部溫度較低的水進入熱回收塔循環(huán)使用。每噸二氧化碳可回收蒸汽300-700kg，進入煤氣發(fā)生爐系統(tǒng)作為氣化劑使用，相當于將110-150°C半水煤氣低溫余熱轉化為了煤氣發(fā)生爐使用的高品位的水蒸汽。每噸合成氨循環(huán)利用二氧化碳量按O. 5噸計算，與背景技術工藝相比較噸氨多回收蒸汽量150-350kg，半水煤氣降溫塔冷卻水消耗由噸氨60-70t降到40-60t，冷卻水消耗降低15-30%，同時徹底解決了半水煤氣降溫塔循環(huán)水漲水問題，減少半水煤氣冷卻循環(huán)水外排量，降低污水處理成本，噸氨節(jié)約水資源O. 3-0. 5t。本實用新型的經(jīng)濟效益和社會效益都非常顯著。實施例二，參照附圖2。實施例二只設置二氧化碳增濕塔1，不設置熱回收塔，采用其它方式將低溫余熱轉 化為60-100°C的熱水作為二氧化碳增濕熱水，原理與實施例一相同。
權利要求1.一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，其特征在于包含增濕塔(I)、熱回收塔(2)、低溫余熱氣體介質(5)和二氧化碳氣源(6)，熱回收塔的下部連接低溫余熱氣體介質，熱回收塔的上部連接增濕塔底部來的低溫水，熱回收塔的底部連接增濕塔的上部，二氧化碳氣源連接增濕塔的下部，增濕塔的頂部為二氧化碳和水蒸汽混合氣體的輸出端(7)。
2.根據(jù)權利要求I所述之一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，其特征在于還設有熱水泵(3 )，設置在熱回收塔與增濕塔之間。
3.根據(jù)權利要求I或2所述之一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，其特征在于增濕塔的頂部為二氧化碳和水蒸汽混合氣體的輸出端(7)。
專利摘要本實用新型涉及一種二氧化碳增濕回收利用低溫余熱的裝置，屬于化工企業(yè)生產(chǎn)綜合利用技術領域。技術方案是包含增濕塔(1)、熱回收塔(2)、低溫余熱氣體介質(5)、二氧化碳氣源(6)和二氧化碳與水蒸汽混合氣體輸出端(7)，熱回收塔的下部連接低溫余熱氣體介質，熱回收塔的上部連接增濕塔底部的低溫回水，熱回收塔的底部連接增濕塔的上部，二氧化碳氣源連接增濕塔的下部，增濕塔的頂部為二氧化碳與水蒸汽混合氣體輸出端(7)。本實用新型將品位較低的低溫余熱轉化為品位較高的水蒸汽，新增的設備較少，具有很強的實用性和可實施性，投資少、成本低；提高了低溫余熱的回收品位和回收效率，每噸二氧化碳可回收蒸汽300-700kg、降低冷卻水消耗15-40t。
文檔編號F24J3/00GK202470522SQ20122004675
公開日2012年10月3日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權日2012年2月14日
發(fā)明者宋紅英, 張鵬飛, 景玉國, 肖躍進 申請人:河北凱躍化工集團有限公司