1.本实用新型涉及化工领域,具体涉及一种环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置。
背景技术:2.环氧丙烷是非常重要的有机化合物原料,是仅次于聚丙烯和丙烯腈的第三大丙烯类衍生物。目前世界上环氧丙烷的生产方法主要有氯醇法、乙苯共氧化法及双氧水直接氧化法。氯醇法和乙苯共氧化法工艺污染较大、工业水处理成本较高,已被国家发改委列入禁止新建项目使用技术。双氧水直接氧化法是以钛硅分子筛为催化剂,以甲醇为溶剂,在适当的反应条件下,丙烯和双氧水在液相体系中进入催化剂床层发生氧化反应,生产环氧丙烷和水;该工艺流程相对简单,无副产品生成,减少了产品后续处理设备和设施,整个生产过程基本没有污染,是未来环氧丙烷产品的新型主流生产路线。但是,目前环氧丙烷生产中,高温蒸汽未得到有效利用,造成很大的能源浪费。一些相关专利,例如公告号为cn107602510b的发明专利“环氧丙烷的制备方法与生产设备”、公告号为cn212293380u的实用新型专利“一种用于制备环氧丙烷的装置”等都没有蒸汽如何有效利用的记载。
技术实现要素:3.针对上述技术问题,本实用新型提供一种环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置。
4.其技术方案是:包括废水蒸发塔、转运泵、浓缩液储罐、换热器、热电锅炉、管线及阀门;所述废水蒸发塔包括第一废水蒸发塔、第二废水蒸发塔、第三废水蒸发塔及第四废水蒸发塔;所述第一废水蒸发塔、第二废水蒸发塔、第三废水蒸发塔及第四废水蒸发塔的结构相同,塔体下部设有加热层、上部设有填料层,位于加热层的塔壁设有蒸汽进口,位于填料层上方的塔壁设有废水进口,塔顶设有蒸汽出口,塔底设有废水出口;所述加热层由垂直管组成,垂直管包括一个大直径的中央循环管及其周围均匀布设的若干小直径的沸腾管;所述转运泵包括第一废水转运泵、第二废水转运泵、第三废水转运泵及凝液转运泵;所述阀门包括第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门、第八阀门及第九阀门;所述管线包括蒸汽热耦合管线、凝液转运管线及废水转运管线;所述蒸汽热耦合管线包括第一热耦合管线、第二热耦合管线、第三热耦合管线及第四热耦合管线;所述第一热耦合管线的首端连接第一废水蒸发塔的蒸汽出口,尾端连接第二废水蒸发塔的蒸汽进口,管路上安装第一阀门;所述第二热耦合管线的首端连接第二废水蒸发塔的蒸汽出口,尾端连接第三废水蒸发塔的蒸汽进口,管路上安装第二阀门;所述第三热耦合管线的首端连接第三废水蒸发塔的蒸汽出口,尾端连接第四废水蒸发塔的蒸汽进口,管路上安装第三阀门;所述第四热耦合管线的首端连接第四废水蒸发塔的蒸汽出口,尾端连接换热器,管路上安装第四阀门;所述凝液转运管线的首端连接换热器,尾端连接热电锅炉,管路上依次安装第五阀门及凝液转运泵;所述废水转运管线包括第一废水转运管线、第二废水转运管线、第三废水转运管线及第四废水转运管线;所述第一废水转运管线的首端连接第四废水蒸发塔的废水出口,尾端连接第三废水蒸发塔的废水进口,管路上依次安装第六阀门及第一废水
转运泵;所述第二废水转运管线的首端连接第三废水蒸发塔的废水出口,尾端连接第二废水蒸发塔的废水进口,管路上依次安装第七阀门及第二废水转运泵;所述第三废水转运管线的首端连接第二废水蒸发塔的废水出口,尾端连接第一废水蒸发塔的废水进口,管路上依次安装第八阀门及第三废水转运泵;所述第四废水转运管线的首端连接第一废水蒸发塔的废水出口,尾端连接浓缩液储罐,管路上安装第九阀门。
5.所述中央循环管的截面积为沸腾管总截面积的50%。
6.所述沸腾管的直径在30
‑
60mm。
7.所述填料层采用波纹填料。
8.所述第一废水转运泵、第二废水转运泵、第三废水转运泵及凝液转运泵均采用离心泵。
9.所述离心泵的过流部件采用氟塑料。
10.所述管线及阀门均采用不锈钢材质。
11.所述换热器设有不凝气排放口。
12.与现有技术相比,本实用新型的主要有益技术效果如下:
13.1.通过将高温蒸汽在废水连续蒸发处理过程中进行四梯度热耦合,并经换热后送入热电锅炉,使蒸汽热量得到充分有效利用,避免能源浪费,节能效果显著。
14.2.通过采用逆流加注废水,使废水在蒸汽热耦合由低梯度到高梯平稳传热的过程中温度逐渐提高,有利于提高废水处理质量和效率。
15.3.结构简单,操作便利,经久耐用。
附图说明
16.图1为本实用新型结构布局及基本流程示意图;
17.图中:1
‑
第一废水蒸发塔,2
‑
蒸汽进口,3
‑
填料层,4
‑
蒸汽出口,5
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第一阀门,6
‑
第一热耦合管线,7
‑
第二阀门,8
‑
第二热耦合管线,9
‑
第三阀门,10
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第三热耦合管线,11
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第四阀门,12
‑
废水进口,13
‑
第二废水蒸发塔,14
‑
第三废水蒸发塔,15
‑
第四废水蒸发塔,16
‑
沸腾管,17
‑
中央循环管,18
‑
废水出口,19
‑
第九阀门,20
‑
第八阀门,21
‑
第七阀门,22
‑
第六阀门,23
‑
第四热耦合管线,24
‑
不凝气排放口,25
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第四废水转运管线,26
‑
浓缩液储罐,27
‑
第三废水转运泵,28
‑
第三废水转运管线,29
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第二废水转运泵,30
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第二废水转运管线,31
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第一废水转运泵,32
‑
第一废水转运管线,33
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换热器,34
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第五阀门,35
‑
凝液转运管线,36
‑
凝液转运泵,37
‑
热电锅炉。
具体实施方式
[0018] 下面通过实施例及附图对本实用新型进行详细描述。
[0019]
实施例1
[0020]
参见图1。环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置,包括废水蒸发塔、转运泵、浓缩液储罐26、换热器33、热电锅炉37、管线及阀门。废水蒸发塔包括第一废水蒸发塔1、第二废水蒸发塔13、第三废水蒸发塔14及第四废水蒸发塔15。第一废水蒸发塔1、第二废水蒸发塔13、第三废水蒸发塔14及第四废水蒸发塔15的结构相同,塔体下部设有加热层、上部设有填料层3,位于加热层的塔壁设有蒸汽进口2,位于填料层3上方的塔壁设有废水进口12,塔顶设有蒸
汽出口4,塔底设有废水出口18。加热层由垂直管组成,垂直管包括一个大直径的中央循环管17及其周围均匀布设的若干小直径的沸腾管16。转运泵包括第一废水转运泵31、第二废水转运泵29、第三废水转运泵27及凝液转运泵36。阀门包括第一阀门5、第二阀门7、第三阀门9、第四阀门11、第五阀门34、第六阀门22、第七阀门21、第八阀门20及第九阀门19。管线包括蒸汽热耦合管线、凝液转运管线35及废水转运管线。蒸汽热耦合管线包括第一热耦合管线6、第二热耦合管线8、第三热耦合管线10及第四热耦合管线23。第一热耦合管线6的首端连接第一废水蒸发塔1的蒸汽出口4,尾端连接第二废水蒸发塔13的蒸汽进口2,管路上安装第一阀门5。第二热耦合管线8的首端连接第二废水蒸发塔13的蒸汽出口4,尾端连接第三废水蒸发塔14的蒸汽进口2,管路上安装第二阀门7。第三热耦合管线10的首端连接第三废水蒸发塔14的蒸汽出口4,尾端连接第四废水蒸发塔15的蒸汽进口2,管路上安装第三阀门9。第四热耦合管线23的首端连接第四废水蒸发塔15的蒸汽出口4,尾端连接换热器33,管路上安装第四阀门11。凝液转运管线35的首端连接换热器33,尾端连接热电锅炉37,管路上依次安装第五阀门34及凝液转运泵36。废水转运管线包括第一废水转运管线32、第二废水转运管线30、第三废水转运管线28及第四废水转运管线25。第一废水转运管线32的首端连接第四废水蒸发塔15的废水出口18,尾端连接第三废水蒸发塔14的废水进口12,管路上依次安装第六阀门22及第一废水转运泵31。第二废水转运管线30的首端连接第三废水蒸发塔14的废水出口18,尾端连接第二废水蒸发塔13的废水进口12,管路上依次安装第七阀门21及第二废水转运泵29。第三废水转运管线28的首端连接第二废水蒸发塔13的废水出口18,尾端连接第一废水蒸发塔1的废水进口12,管路上依次安装第八阀门20及第三废水转运泵27。第四废水转运管线25的首端连接第一废水蒸发塔1的废水出口18,尾端连接浓缩液储罐26,管路上安装第九阀门19。
[0021]
实施例2
[0022]
参见图1。环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置,在实施例1记载的技术方案基础上,中央循环管17的截面积为沸腾管16总截面积的50%;沸腾管16的直径在30
‑
60mm,以确保废水被蒸汽充分、均匀地加热而蒸发。
[0023]
实施例3
[0024]
参见图1。环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置,在实施例1记载的技术方案基础上,填料层3采用波纹填料,其具有阻力小、容量轻、强度高,阻燃、耐腐等优点。
[0025]
实施例4
[0026]
参见图1。环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置,在实施例1记载的技术方案基础上,第一废水转运泵31、第二废水转运泵29、第三废水转运泵27及凝液转运泵36均采用结构紧凑、费用较低的离心泵;离心泵的过流部件采用氟塑料,以增强防腐蚀能力。
[0027]
实施例5
[0028]
参见图1。环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置,在实施例1记载的技术方案基础上,管线及阀门均采用不锈钢材质,以增强其防腐蚀能力并延长其使用寿命。
[0029]
实施例6
[0030]
参见图1。环氧丙烷车间蒸汽循环利用装置,在实施例1记载的技术方案基础上,换热器33设有不凝气排放口24以排除不凝气,增强传热效果。
[0031]
本实用新型的基本工作原理如下:
[0032]
环氧丙烷车间约200℃
‑
220℃的高温饱和蒸汽作为一次蒸汽首先从第一废水蒸发塔1的蒸汽进口2进入加热层,将进入第一废水蒸发塔1的废水加热蒸发,产生的二次蒸汽由第一废水蒸发塔1的蒸汽出口4出来通过第一热耦合管线6输送到第二废水蒸发塔13的蒸汽进口2进入加热层,将进入到第二废水蒸发塔13的废水加热蒸发,产生的二次蒸汽由第二废水蒸发塔13的蒸汽出口4出来通过第二热耦合管线8输送到第三废水蒸发塔14的蒸汽进口2进入加热层,将进入到第三废水蒸发塔14的废水加热蒸发,产生的二次蒸汽由第三热耦合管线10输送到第四废水蒸发塔15的蒸汽进口2进入加热层,产生的二次蒸汽由第四热耦合管线23输送到换热器33进行换热,其中的不凝气通过不凝气排放口24排出进入后续处理程序,带有约80℃
‑
90℃余热的凝液通过凝液转运泵36送往热电锅炉37进行再利用;相对于蒸汽在四个废水蒸发塔之间的传输方向而言,待处理废水采用相对于的逆流加注的方式,即从温度较低的第四废水蒸发塔15的废水进口12进入,废水向下流动,在填料层3与上升的蒸汽进行充分传热而蒸发,剩余废水继续向下流动,在加热层尤其在沸腾管16内受热蒸发,剩余废水通过第一废水转运管线32上的第一废水转运泵31转运至第三废水蒸发塔14,然后依次通过第二废水转运管线30上的第二废水转运泵29转运至第二废水蒸发塔13、第三废水转运管线28上的第三废水转运泵27转运至第一废水蒸发塔1,废水经过四个废水蒸发塔的陆续蒸发后,浓缩液通过第四废水转运管线25从第一废水蒸发塔1流到浓缩液储罐26而待后续处理。