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    聚乙烯醇廢液回收系統高溫熱水綜合利用裝置

    發布時間:2022-1-8 8:18:23  中國污水處理工程網

    申請日2020.12.29

    公開(公告)日2021.04.09

    IPC分類號B01D3/14; B01D36/00; C07C29/80; C07C31/04; C07C67/54; C07C69/14; C07C67/56; C07C67/48

    摘要

    本發明涉及一種聚乙烯醇廢液回收系統的高溫熱水綜合利用裝置,包括:甲醇提純塔(1),催化分解塔(2),閃蒸罐(3),用于所述催化分解塔(2)的第一再沸器(4)和第二再沸器(5);所述甲醇提純塔(1)和所述第一再沸器(4)分別與所述閃蒸罐(3)相連接,所述催化分解塔(2)與所述第一再沸器(4)和所述第二再沸器(5)相連接;所述第一再沸器(4)和所述第二再沸器(5)并聯設置。達到了高溫廢水蒸汽和熱水分別再利用,降低蒸汽消耗和除鹽水消耗,減少污水排放量,降低污水處理壓力的效果。

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    權利要求書

    1.一種聚乙烯醇廢液回收系統的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,包括:甲醇提純塔(1),催化分解塔(2),閃蒸罐(3),用于所述催化分解塔(2)的第一再沸器(4)和第二再沸器(5);

    所述甲醇提純塔(1)和所述第一再沸器(4)分別與所述閃蒸罐(3)相連接,所述催化分解塔(2)與所述第一再沸器(4)和所述第二再沸器(5)相連接;

    所述第一再沸器(4)和所述第二再沸器(5)并聯設置。

    2.根據權利要求1所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述甲醇提純塔(1)的塔釜與所述閃蒸罐(3)的入口采用第一管路(11)相連接;

    所述催化分解塔(2)的塔釜采用第二管路(21)分別與所述第一再沸器(4)和所述第二再沸器(5)的下部入口相連接;

    所述閃蒸罐(3)的蒸汽出口與所述第一再沸器(4)的上部入口采用第三管路(31)相連接;

    所述第一再沸器(4)和所述第二再沸器(5)的上部出口分別采用第四管路(41)與所述催化分解塔(2)的下部相連接;

    所述第一再沸器(4)的下部出口采用第五管路(42)與所述第一管路(11)相連接。

    3.根據權利要求2所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述第五管路(42)上設置有用于排污的第一排污管(421)。

    4.根據權利要求3所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述第二再沸器(5)的上部入口連接有用于與外部蒸汽源相連的第六管路(51)。

    5.根據權利要求4所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述閃蒸罐(3)的排污口連接有第七管路(32)和第八管路(33)。

    6.根據權利要求5所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述閃蒸罐(3)還設置有用于控制所述第八管路(33)通斷的液位控制裝置(34)。

    7.根據權利要求1所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,還包括:醋酸甲酯提純塔(6)、冷卻器(7)和離心泵(8);

    所述醋酸甲酯提純塔(6)與所述冷卻器(7)相連接,所述冷卻器(7)通過所述離心泵(8)與所述閃蒸罐(3)相連接。

    8.根據權利要求7所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述醋酸甲酯提純塔(6)上部設置有用于輸入外部除鹽水的第九管路(61),其頂部設置有用于與催化分解塔(2)相連的第十管路(62),其塔釜設置有與所述甲醇提純塔(1)相連的第十一管路(63);

    所述催化分解塔(2)的頂部設置有第十二管路(22)與所述醋酸甲酯提純塔(6)相連接。

    9.根據權利要求8所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述冷卻器(7)設置有與所述第九管路(61)相連接的第十三管路(71),以及設置有與所述離心泵(8)出液口相連接的第十四管路(72);

    所述冷卻器(7)還設置有用于與外界循環水相連的循環水管路(73)。

    10.根據權利要求9所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述離心泵(8)的進液口設置有第十五管路(81)與所述閃蒸罐(3)相連接。

    11.根據權利要求10所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,第五管路(42)上的第一排污管(421)通過第十六管路(82)與所述第十五管路(81)相連接。

    12.根據權利要求11所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述離心泵(8)并列設置有多個。

    13.根據權利要求7所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,還包括:醋酸甲酯粗分塔(9)、臥式換熱器(10);

    所述醋酸甲酯粗分塔(9)分別與所述甲醇提純塔(1)、所述醋酸甲酯提純塔(6)、所述冷卻器(7)、所述臥式換熱器(10)相連接;

    所述臥式換熱器(10)與所述閃蒸罐(3)、醋酸甲酯粗分塔(9)相連接,以及與所述冷卻器(7)和所述離心泵(8)之間的第十四管路(72)相連接。

    14.根據權利要求13所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述醋酸甲酯粗分塔(9)的上部設置有用于輸入外部除鹽水的第十七管路(91),其頂部設置有用于與所述醋酸甲酯提純塔(6)相連接的第十八管路(92),其塔釜設置有與第十一管路(63)相連接的第十九管路(93)。

    15.根據權利要求14所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述臥式換熱器(10)設置有用于輸入醇解廢液的第二十管路(101),用于與所述醋酸甲酯粗分塔(9)中部相連的第二十一管路(102),以及與第五管路(42)上的第一排污管(421)相連接的第二十二管路(103)和第二十三管路(104);

    所述第二十二管路(103)和所述第二十三管路(104)上分別設置有用于控制其通斷的控制閥。

    16.根據權利要求15所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述第二十管路(101)和所述第二十一管路(102)之間連接有第二十四管路(105);

    所述第二十四管路(105)上設置有用于控制其通斷的控制閥。

    17.根據權利要求16所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述醋酸甲酯粗分塔(9)還設置有用于連接所述第十七管路(91)和所述第十三管路(71)的第二十五管路(94),以及設置有用于連接所述第十九管路(93)和所述第十四管路(72)的第二十六管路(95)。

    18.根據權利要求17所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述第二十六管路(95)上還設置有用于連接所述第二十管路(101)的第二十七管路(951);

    所述第二十七管路(951)上設置有用于控制其通斷的控制閥。

    19.根據權利要求7所述的高溫熱水綜合利用裝置,其特征在于,所述冷卻器(7)為板式冷卻器。

    說明書

    一種聚乙烯醇廢液回收系統的高溫熱水綜合利用裝置

    技術領域

    本發明涉及化工領域,尤其涉及一種聚乙烯醇廢液回收系統的高溫熱水綜合利用裝置。

    背景技術

    化工企業精餾塔是常見的設備之一,在分離甲醇和水過程中,對甲醇精餾塔進行加壓,甲醇蒸汽送其他塔器作為熱源,底部高溫廢水直接排地溝,此部分廢水熱量高,COD低,水質好,直接排地溝造成能源浪費,但是又不能將此部分廢水直接回用。如聚乙烯醇行業回收工序的甲醇提純塔。

    現有技術的回收工序中,聚乙烯醇醇解廢液送醋酸甲酯粗分塔進行粗分,醋酸甲酯粗分塔餾出粗醋酸甲酯送醋酸甲酯提純塔萃取精制,醋酸甲酯提純塔餾出精醋酸甲酯送催化分解塔發生催化水解反應生成醋酸和甲醇;醋酸甲酯粗分塔釜出甲醇和醋酸甲酯提純塔釜出甲醇水溶液送甲醇提純塔提純甲醇,甲醇提純塔餾出氣相精甲醇給醋酸甲酯粗分塔再沸器換熱后送罐區,甲醇提純塔釜出熱水給醋酸甲酯粗分塔加料換熱后送污水處理廠。

    上述設備及工藝存在如下問題:1.目前甲醇提純塔塔釜出高溫熱水(溫度為120-140℃)溫度高,且流量大,由于汽液混合,能源不好利用,直接排地溝送污水處理廠,不僅造成能量浪費,而且增加污水處理壓力,高溫也會殺死水處理系統中的部分菌類,影響污水處理的正常生產。2.醇解母液帶有PVA粉末,造成醇解母液管線和板式換熱器易污堵,醋酸甲酯粗分塔的來料為醇解母液,因此醋酸甲酯粗分塔塔板和釜出管線也易堵塞,需要用大量除鹽水進行停車煮洗和清洗,能耗高,造成能源浪費,增加排污量。

    發明內容

    本發明的目的在于提供一種聚乙烯醇廢液回收系統的高溫熱水綜合利用裝置。

    為實現上述發明目的,本發明提供一種聚乙烯醇廢液回收系統的高溫熱水綜合利用裝置,包括:甲醇提純塔,催化分解塔,閃蒸罐,用于所述催化分解塔的第一再沸器和第二再沸器;

    所述甲醇提純塔和所述第一再沸器分別與所述閃蒸罐相連接,所述催化分解塔與所述第一再沸器和所述第二再沸器相連接;

    所述第一再沸器和所述第二再沸器并聯設置。

    根據本發明的一個方面,所述甲醇提純塔的塔釜與所述閃蒸罐的入口采用第一管路相連接;

    所述催化分解塔的塔釜采用第二管路分別與所述第一再沸器和所述第二再沸器的下部入口相連接;

    所述閃蒸罐的蒸汽出口與所述第一再沸器的上部入口采用第三管路相連接;

    所述第一再沸器和所述第二再沸器的上部出口分別采用第四管路與所述催化分解塔的下部相連接;

    所述第一再沸器的下部出口采用第五管路與所述第一管路相連接。

    根據本發明的一個方面,所述第五管路上設置有用于排污的第一排污管。

    根據本發明的一個方面,所述第二再沸器的上部入口連接有用于與外部蒸汽源相連的第六管路。

    根據本發明的一個方面,所述閃蒸罐的排污口連接有第七管路和第八管路。

    根據本發明的一個方面,所述閃蒸罐還設置有用于控制所述第八管路通斷的液位控制裝置。

    根據本發明的一個方面,還包括:醋酸甲酯提純塔、冷卻器和離心泵;

    所述醋酸甲酯提純塔與所述冷卻器相連接,所述冷卻器通過所述離心泵與所述閃蒸罐相連接。

    根據本發明的一個方面,所述醋酸甲酯提純塔上部設置有用于輸入外部除鹽水的第九管路,其頂部設置有用于與催化分解塔相連的第十管路,其塔釜設置有與所述甲醇提純塔相連的第十一管路;

    所述催化分解塔的頂部設置有第十二管路與所述醋酸甲酯提純塔相連接。

    根據本發明的一個方面,所述冷卻器設置有與所述第九管路相連接的第十三管路,以及設置有與所述離心泵出液口相連接的第十四管路;

    所述冷卻器還設置有用于與外界循環水相連的循環水管路。

    根據本發明的一個方面,所述離心泵的進液口設置有第十五管路與所述閃蒸罐相連接。

    根據本發明的一個方面,第五管路上的第一排污管通過第十六管路與所述第十五管路相連接。

    根據本發明的一個方面,所述離心泵并列設置有多個。

    根據本發明的一個方面,還包括:醋酸甲酯粗分塔、臥式換熱器;

    所述醋酸甲酯粗分塔分別與所述甲醇提純塔、所述醋酸甲酯提純塔、所述冷卻器、所述臥式換熱器相連接;

    所述臥式換熱器與所述閃蒸罐、醋酸甲酯粗分塔相連接,以及與所述冷卻器和所述離心泵之間的第十四管路相連接。

    根據本發明的一個方面,所述醋酸甲酯粗分塔的上部設置有用于輸入外部除鹽水的第十七管路,其頂部設置有用于與所述醋酸甲酯提純塔相連接的第十八管路,其塔釜設置有與第十一管路相連接的第十九管路。

    根據本發明的一個方面,所述臥式換熱器設置有用于輸入醇解廢液的第二十管路,用于與所述醋酸甲酯粗分塔中部相連的第二十一管路,以及與第五管路上的第一排污管相連接的第二十二管路和第二十三管路;

    所述第二十二管路和所述第二十三管路上分別設置有用于控制其通斷的控制閥。

    根據本發明的一個方面,所述第二十管路和所述第二十一管路之間連接有第二十四管路;

    所述第二十四管路上設置有用于控制其通斷的控制閥。

    根據本發明的一個方面,所述醋酸甲酯粗分塔還設置有用于連接所述第十七管路和所述第十三管路的第二十五管路,以及設置有用于連接所述第十九管路和所述第十四管路的第二十六管路。

    根據本發明的一個方面,所述第二十六管路上還設置有用于連接所述第二十管路的第二十七管路;

    所述第二十七管路上設置有用于控制其通斷的控制閥。

    根據本發明的一個方面,所述冷卻器為板式冷卻器。

    根據本發明的一種方案,達到了高溫廢水蒸汽和熱水分別再利用,降低蒸汽消耗和除鹽水消耗,減少污水排放量,降低污水處理壓力的效果。

    根據本發明的一種方案,通過設置閃蒸罐3,甲醇提純塔1塔釜的高溫熱水(溫度為120-140℃)即可沿閃蒸罐3切線進入罐內,根據流體兩相流和渦流分離的作用,在罐內擴容后,壓力降低,會在罐內產生二次閃蒸汽(溫度為120-130℃),進而可以引入低壓蒸汽管道進入到第一再沸器4中,加熱第一再沸器4中流經的物料,進而使得甲醇提純塔1塔釜液所攜帶的熱能能夠被重新利用(換熱后熱水的溫度為90-100℃),這樣實現了低品質的熱能的重新利用,有效提高了本發明的能源利用率和降低了本發明的能耗,節約了生產成本。通過上述設置,其每年可節約蒸汽約1.32噸/噸聚乙烯醇,若聚乙烯醇年產量為1萬噸,則產生直接經濟效益約79萬元/年。

    根據本發明的一種方案,通過在第五管路42上設置第一排污管421,這樣可以使得由甲醇提純塔1塔釜和第一再沸器4排出的水能夠被排放出去,這樣有利于系統在長時間運行后排放掉具有較多固體雜質的水,對保證整個系統的長時間穩定運行有利。

    根據本發明的一種方案,通過設置第二再沸器5以及用于輸送外部蒸汽的第六管路51,這樣可以保證在第一再沸器4無法工作或供熱不足的情況下通過第二再沸器5進行熱能補充,進而對保證本發明的穩定運行有利。

    根據本發明的一種方案,通過在閃蒸罐3上設置多條排污管道,這樣可以在其中一條排污管道被堵塞的情況下仍能對閃蒸罐3進行排污作業,對保證閃蒸罐的長時間連續運行有利。此外,通過采用液位控制裝置控制其中一條排污管道,可以使得本發明閃蒸罐的排污實現動態控制,對提高本發明的排污效率以及系統的穩定運行有利。

    根據本發明的一種方案,通過新增第一再沸器4、閃蒸罐3、離心泵8、冷卻器7,甲醇提純塔1塔釜的熱水(溫度為120-140℃)經過新增的第一再沸器4(換熱后的熱水溫度為90-100℃)和冷卻器7(換熱后水的溫度為30-40℃)兩級冷卻后,送至醋酸甲酯提純塔6做萃取水循環使用,甲醇提純塔1塔釜的熱水經過新增的第一再沸器4還可以將此部分熱能作為催化分解塔2塔釜的熱源,不僅降低了催化分解塔2蒸汽消耗,同時節約了除鹽水用量,提高了水資源利用率,減少了排污量。通過上述設置,可達到節約蒸汽約1.32噸/噸聚乙烯醇,節約除鹽水用量約3.64噸/噸聚乙烯醇,減少排污量約3.64噸/噸聚乙烯醇,若聚乙烯醇年產量為1萬噸,則產生直接經濟效益超越104.5萬元/年。

    根據本發明的一種方案,通過新增閃蒸罐3、再沸器4(即第一再沸器)、冷卻器7、臥式換熱器10、離心泵8,高溫熱水(溫度為120-140℃)首先進入閃蒸罐3,閃蒸罐3頂部閃蒸汽(溫度為120-130℃)進入第一再沸器4換熱,換熱后的熱水(換熱后的熱水溫度為90-100℃)從第一再沸器4下部輸入臥式換熱器10,再由臥式換熱器10給醋酸甲酯粗分塔9加料升溫,降溫后的水(溫度60-80℃)與閃蒸罐底部排出的熱水(溫度為90-100℃)匯合在一起,通過新增的離心泵一路送醋酸甲酯粗分塔9的塔釜管線第十九管路93(通過管線95進行連接),一路送醋酸甲酯粗分塔9的加料管線第二十管路101,一路再送至新增的冷卻器7進行冷卻,冷卻后的熱水再回到醋酸甲酯粗分塔9、醋酸甲酯提純塔6進行回用。通過上述設置,可達到節約蒸汽約1.6噸/噸聚乙烯醇,節約除鹽水用量約3.9噸/噸聚乙烯醇,減少排污量約3.9噸/噸聚乙烯醇,若聚乙烯醇年產量為1萬噸,則產生直接經濟效益約114萬元/年。

    根據本發明的一種方案,對上述三路熱水采取上述分配策略能夠在保證系統在技改后能夠安全、穩定、高效運行,同時還能夠達到本發明的熱水綜合利用,實現降低生產成本的目的。

    根據本發明的一種方案,高溫熱水不僅可以給醋酸甲酯粗分塔9加料物料升溫,還可以通過第一再沸器4、第二再沸器5用于催化分解塔2塔釜物料換熱。如果其他裝置無加料換熱裝置,則直接送至新增的冷卻器7進行冷卻后,再回到各用水點進行回用。

    根據本發明的一種方案,因醋酸甲酯粗分塔9來料帶有粉末,易造成塔板、加料管線以及醋酸甲酯粗分塔9的塔釜管線堵塞,平均每月需加入除鹽水煮洗一次,甲醇提純塔1的塔釜熱水通過閃蒸罐3再到第一再沸器4,再到醋酸甲酯粗分塔9加料的臥式換熱器10,再到新增冷卻器7(即板式冷卻器)后,此熱水還可與醋酸甲酯粗分塔9加料換熱,同時代替除鹽水用于煮洗醋酸甲酯粗分塔9的塔板、加料管線第二十管路101以及醋酸甲酯粗分塔9的塔釜管線使用,節約除鹽水用量,提高水資源利用率,減少排污量。通過上述設置,按照醋酸甲酯粗分塔9塔釜出料第十九管路93和加料管線第二十管路101按平均一個月煮洗一次計算,每年節約蒸汽約3萬噸/年,節約除鹽水用量約0.2萬噸/年,減少排污量約0.2萬噸/年,產生直接經濟效益約3.2萬元/年。

    根據本發明的一種方案,通過采用列管臥式換熱器10,減少設備清洗頻次,節約除鹽水用量,減少排污量;也可以在醋酸甲酯粗分塔9的進料管線第二十管路101上新增一臺過濾器,過濾醋酸甲酯粗分塔9進料中聚乙烯醇粉末,確保整個裝置正常運行。此外,通過采用列管臥式換熱器10可連續性的為醋酸甲酯粗分塔9加料換熱,有效降低了醋酸甲酯粗分塔9的蒸汽使用量(采用列管臥式換熱器前,原來板式換熱器易堵塞、為間斷式運行,停用期間醋酸甲酯粗分塔加料溫度低,需增加蒸汽消耗進行加料的加熱,現改為臥式換熱器后,可以連續性給醋酸甲酯粗分塔加料換熱,節約醋酸甲酯粗分塔的蒸汽量)。通過上述設置,有效減少了列管臥式換熱器的清洗次數,可保證設備連續運行三年以上,大大提高了設備運轉率。

    (發明人:張飛雄;羅江勤;吳遠友;余德寶;朱文峰;歐陽志;劉毅;范林;王林;張倫;陳小敏)

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