一种己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置。主要包括加热器、分离器及其管道，其特征在于：在加热器和分离器之间通过管道连接有MVR机械蒸汽再压缩器；所述的分离器的气相管嘴通过管道与MVR机械蒸汽再压缩器的进气管嘴相连；所述的MVR机械蒸汽再压缩器的出气管嘴通过管道与加热器的热物料进口相连；在MVR机械蒸汽再压缩器上还设有调节MVR机械蒸汽再压缩器出口温度的工艺水管道。本实用新型利用电能来替代生蒸汽的能量，使单位能耗降低，工艺简单，实用性强，操作方便。
【专利说明】一种己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置
【技术领域】
[0001]本实用新型是关于一种机械蒸汽再压缩(MVR)技术应用于浓缩己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置。利用MVR压缩器替代传统的多效蒸发浓缩系统，对废液进行单效蒸发浓缩。
【背景技术】
[0002]己内酰胺是生产尼龙6的单体，又是一种重要的化工原料，其生产过程中产生的废液有以下几种:(1)来自于硫铵结晶装置中的排放液；(2)来自于己内酰胺装置的苯萃残液和离交废液，其混合废液中除含大量水外，还含有硫酸铵、钠盐和有机物等；常规处理方法是将混合废液采用多效蒸发浓缩的方法浓缩至一定浓度，再送入焚烧炉进行焚烧处理。
[0003]工业上，多采用多效逆流蒸发浓缩流程，即原料液由末效进入，用泵依次输送至前效，完成液由第一效底部取出；加热蒸汽由第一效顺序至末效。第一效为生蒸汽加热，其余为二次蒸汽加热。
[0004]多效蒸发浓缩广泛应用的原因主要是各效(第一效除外)的二次蒸汽都作为下一效蒸发器的加热蒸汽，有效提高了生蒸汽的利用率，即提高了经济效益；但在多效蒸发过程中，蒸发器某一效的二次蒸汽不能直接作为本效热源，只能作为次效或次几效的热源。若作为本效热源必须额外给其能量，使其温度(压力)提高。
[0005]在CN 103145288 A中公开了一种处理与回收己内酰胺生产废液中有害物质的方法，该方法对己内酰胺生产过程中产生的废液进行多效蒸发浓缩，再进行脱氨脱硫处理后进行焚烧。
[0006]MVR (Mechanical Vapor Recompression)技术，即机械蒸汽再压缩技术，是重新利用它自身产生的二次蒸汽的能量，从而减少对外界能源的需求的一项节能技术。其工作过程是将低温位的蒸汽经压缩机压缩，温度、压力提高，热焓增加，然后送到加热器当作加热蒸汽使用，使料液维持沸腾状态，而经过加热器后的加热蒸汽则冷凝成水。这样，原来在某一效蒸发器中产生的二次蒸汽经MVR压缩、增压升温后，就可作为本效的热源持续对本效进行循环加热，这种方法既可以使二次蒸汽的潜热得到充分利用，又能有效节省能耗。除开车启动外，整个蒸发过程中无需生蒸汽。
[0007]其实，早在60年代，德国和法国已成功的将该技术用于化工、食品、造纸、医药、海水淡化及污水处理等领域，但目前尚未发现此技术应用于己内酰胺装置废液浓缩方面。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的是提供一种机械蒸汽再压缩(MVR)技术应用于己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置。
[0009]本实用新型的技术方案是:一种己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置，主要包括加热器、分离器及其管道，其特征在于:在加热器和分离器之间通过管道连接有MVR机械蒸汽再压缩器；所述的分离器的气相管嘴通过管道与MVR机械蒸汽再压缩器的进气管嘴相连；所述的MVR机械蒸汽再压缩器的出气管嘴通过管道与加热器的热物料进口相连；在靈1?机械蒸汽再压缩器上还设有调节MVR机械蒸汽再压缩器出口温度的工艺水管道。
[0010]本实用新型的MVR机械蒸汽再压缩器的压缩比为1.2 — 3。
[0011]本实用新型的机械蒸汽再压缩器为单级压缩或多级压缩。
[0012]本实用新型的具体管道连接方式如下:己内酰胺装置的混合废液通过管道输送进入加热器A的冷物料进料口，加热器A的冷流体出料管嘴与蒸发器B的物料入口管嘴直接相连，这样，被加热的废液气液混合相直接进入蒸发器B的物料入口 ；此股物料经蒸发器内的气液分配口分离后，气相管嘴与MVR压缩机C进气管嘴通过管道相连，气体经MVR压缩机C压缩、增压、升温后，通过管道送入加热器A的热物料进料口，经加热器A冷却后通过管道送出；开车初始需要加入的生蒸汽通过管道接入MVR压缩机，运行平稳后，切断进料；蒸发器B废液卸料口通过管道输送至脱氨工序。
[0013]本实用新型是这样工作的:首先将己内酰胺装置的混合废液送入加热器加热，在开车初始，加热器的加热源采用生蒸汽加热，待运行平稳后，将蒸发器气体出口的二次蒸汽接到MVR压缩器入口，二次蒸汽进入MVR压缩器后，经压缩增压升温，便可作为加热器的加热源对加热器进行后续的加热，生蒸汽即可停止进料；后续整个蒸发过程中无需生蒸汽。达到分离要求的废液出料从分离器底部排出，进行脱氨等处理后进入废碱焚烧装置。
[0014]本实用新型的积极效果在于:1.利用电能来替代生蒸汽的能量，使单位能耗降低；2.本实用新型所需设备仅为MVR压缩器和一组蒸发器(加热器及分离器)，相对于单效蒸发，省去了多效蒸发系统中的多组蒸发器(加热器及分离器)，以及多组大流量的循环加压泵，物料输送泵等，在设备投资和设备占地上有了明显改观；3.相对于多效蒸发而言，产品停留时间短；4.工艺简单，实用性强，且操作简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型示意图。
[0016]附图中，字母表示设备，即:A表示加热器；B表示分离器；C表示MVR机械蒸汽再压缩器；
[0017]数字表示物料，即I表示废液进料物流；2表示经加热器加热蒸发后的废液；3表示废液中被汽化水蒸气，即二次蒸汽；4表示被MVR蒸发器压缩增压升温后的二次蒸汽；5表示被冷凝的二次蒸汽凝液；6表示废液浓缩液出料；7表示用于调节MVR出口温度的工艺水；8表示开车时加入的生蒸汽。
【具体实施方式】
[0018]下面的实例将对本实用新型做进一步说明，但本实用新型并不限制于这些实例。
[0019]实施例1:某己内酰胺生产装置，产生混合废水17吨/小时，组成为水85%(wt)、硫酸铵9%(wt)、有机物杂质6%(wt)，经三效逆流减压蒸发浓缩后，浓缩液体系压力为0.1MPa.A，107°C，组成为水54%(wt)、硫酸铵26.7%(wt)、其余为有机物杂质，浓缩液出料量为5.71吨/小时；该系统需要三套蒸发器(加热器及分离器)、三组大流量的循环加压泵、三组物料输送泵等，以及冷凝器和两套真空系统；整个系统消耗生蒸汽7吨/小时；按年工作时间8000小时，蒸汽价格180元/吨估算，每年消耗的蒸汽费用为7吨/小时X 180元/吨X8000小时=10080000元，即1008万元。
[0020]采用MVR蒸发系统后，浓缩液体系压力为0.1MPa.A，107°C，组成为水53%(wt)、硫酸铵26.9%(wt)、其余为有机物杂质，浓缩液出料量为5.76吨/小时；该系统需要一台MVR蒸发器和一套蒸发器(加热器及分离器)；消耗电能600千瓦时；按年工作时间8000小时，工业用电0.8元/千瓦时估算，每年消耗电费为600千瓦时X0.8元/千瓦时X 8000小时=3840000 元，即 384 万元。
[0021]两相对比，未将设备成本计算其中，利用MVR蒸发系统后，每年能节省1008-384=624万元的能量消耗费。
[0022]实施例2:某己内酰胺生产装置，产生混合废水16.7吨/小时，组成为水85%(wt)、硫酸铵9%(wt)、有机物杂质6%(wt)，经三效逆流加压蒸发浓缩后，浓缩液体系压力为0.4MPa.A, 151 °C，组成为水55%(wt)、硫酸铵25.3%(wt)、其余为有机物杂质，浓缩液出料量为5.35吨/小时；该系统需要三套蒸发器(加热器及分离器)、三组大流量的循环加压泵、三组物料加压输送泵等，以及冷凝器；整个系统消耗生蒸汽6.9吨/小时；按年工作时间8000小时，蒸汽价格180元/吨估算，每年消耗的蒸汽费用为6.9吨/小时X 180元/吨X 8000小时=9936000元，即993.6万元。
[0023]采用MVR蒸发系统后，浓缩液体系压力为0.1MPa.A，107°C，组成为水53%(wt)、硫酸铵26.2%(wt)、其余为有机物杂质，浓缩液出料量为5.26吨/小时；该系统需要一台MVR蒸发器和一套蒸发器(加热器及分离器)；消耗电能582千瓦时；按年工作时间8000小时，工业用电0.8元/千瓦时估算，每年消耗电费为582千瓦时X0.8元/千瓦时X 8000小时=3724800 元，即 372.48 万元。
[0024]两相对比，未将设备成本计算其中，利用MVR蒸发系统后，每年能节省993.6-372.48= 621.12万元的能量消耗费。
【权利要求】
1.一种己内酰胺装置中废液蒸发浓缩的装置，主要包括加热器、分离器及其管道，其特征在于:在加热器和分离器之间通过管道连接有MVR机械蒸汽再压缩器；所述的分离器的气相管嘴通过管道与MVR机械蒸汽再压缩器的进气管嘴相连；所述的MVR机械蒸汽再压缩器的出气管嘴通过管道与加热器的热物料进口相连；在MVR机械蒸汽再压缩器上还设有调节MVR机械蒸汽再压缩器出口温度的工艺水管道。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于:MVR机械蒸汽再压缩器的压缩比为1.2 -3。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于:机械蒸汽再压缩器为单级压缩或多级压缩。
【文档编号】B01D1/00GK203483883SQ201320559212
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年9月10日 优先权日:2013年9月10日
【发明者】邵寒梅, 王辉, 祝春芳, 蒋东海 申请人:湖南百利工程科技股份有限公司