一种氢气余热回收利用系统的制作方法

文档序号:13200971阅读:351来源:国知局

本实用新型涉及一种氢气余热回收利用系统,特别涉及氯酸钠生产过程中氢气纯化所产生的余热回收利用系统,属于余热回收技术领域。



背景技术:

长期以来,人们陷入一个误区:认为余热是一种多余的、废弃的能源。事实上,余热是可以回收利用的。我国的余热资源数量庞大、品种丰富,包括高温废气余热、冷却介质余热、废水余热、高温产品余热、化学反应余热等。世界能源大会节能委员会曾经做过一项调查,发展中国家能源利用率仅为20%~30%。我国的能源资源虽然丰富,但人均拥有量较低,且年消耗量大,浪费严重。据不完全统计,我国约有50%的工业能耗未被利用,而是以各种形式的余热直接浪费掉,其中可回收率高达60%以上。

近年来,余热回收越来越受到重视,国家也相应出台了《能源法》等一系列政策、法规和措施,加大了节能减排的实施力度,并初步取得了一定地成效。

氢气是强还原剂,常温、常压下借助钯触媒的催化作用,与氧气反应生成水,并放出大量热量,0.502+H2→H20+Q Q=ΔH(298K)=57800KCal/Kg,氯酸钠生产过程中产生副产品氢气在纯化过程中会产生大量的热量,长期以来都没有得到合理利用。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题,在于提供一种回收氯酸钠生产过程中氢气纯化所产生的温度在350~380℃的余热供双氧水主装置蒸碱使用的氢气余热回收利用系统。

本实用新型通过下述方案实现:一种氢气余热回收利用系统,其包括余热回收锅炉、水预热器和余热回收锅炉给水系统,从精脱杂气系统后出来的氢气从氢气进口通入所述余热回收锅炉,所述余热回收锅炉通过氢气管道连接到脱氯化氢床,所述脱氯化氢床通过氢气管道连接到所述水预热器,所述水预热器后连接氢气出口,所述氢气出口连接到氢气冷却储存系统,所述余热回收锅炉给水系统包括纯水罐和纯水去软水箱,所述纯水罐通过水管连接到所述水预热器,所述水预热器通过水管连接到所述纯水去软水箱,所述纯水去软水箱通过水管连接到所述余热回收锅炉。

所述余热回收锅炉给水系统还包括砂滤装置、碳滤装置、保安过滤器、反渗透装置和离子交换器。

所述砂滤装置前连接原水进口,所述砂滤装置后通过水管连接所述碳滤装置,所述碳滤装置后通过水管连接所述保安过滤器,所述保安过滤器后通过水管连接所述反渗透装置,所述反渗透装置后通过水管连接中间水箱,所述中间水箱后通过水管连接所述离子交换器,所述离子交换器后通过水管连接所述纯水罐,所述纯水罐后分别通过水管连接到所述水预热器和氯酸钠厂各用水点。

所述原水进口和所述砂滤装置之间的水管连接絮凝剂添加装置和消毒剂添加装置。

所述碳滤装置和所述保安过滤器之间的水管连接阻垢剂添加装置。

所述纯水罐和所述水预热器之间的水管连接高压水泵。

所述余热回收锅炉的功率为1t/h,产生0.24MPa的蒸汽为0.8t/h,所述余热回收锅炉通过蒸汽管道连接到蒸碱系统。

所述蒸汽管道上设有流量调节阀和流量计。

所述氢气进口和所述氢气出口均设有压力计和温度计。

本实用新型的有益效果为:

1、本实用新型一种氢气余热回收利用系统解决了氯酸钠生产过程中氢气纯化所产生的大量余热长期未得到合理利用的问题,最大限度地回收温度在350~380℃的氢气余热供双氧水主装置蒸碱使用;

2、本实用新型一种氢气余热回收利用系统,可产生0.2~0.3MPa低压蒸汽0.5~0.8t/h,供双氧水主装置蒸碱使用,降低了生产蒸汽煤耗,直接经济效益近百万元,同时降低氢气冷却器循环水的消耗,缓解循环水紧张的局面;

3、本实用新型一种氢气余热回收利用系统在脱氯床后增加一台水预热器,回收剩余热量,加热进入纯水去软水箱前的纯水,达到节煤的目的;

4、本实用新型一种氢气余热回收利用系统根据锅炉软水水质的要求,余热回收锅炉设计采用氯酸钠厂纯水作为锅炉给水,原水经“反渗透+软化”的方式处理后,一部分供给氯酸钠厂各用水点,一部分供给余热回收锅炉纯水箱,纯水箱通过投加磷酸三钠调整锅炉水PH和碱度。

附图说明

图1为本实用新型一种氢气余热回收利用系统的结构示意图。

图中:1为余热回收锅炉,2为水预热器,3为氢气进口,4为脱氯化氢床,5为氢气管道,6为氢气出口,7为纯水罐,8为纯水去软水箱,9为水管,10为砂滤装置,11为碳滤装置,12为保安过滤器,13为反渗透装置,14为离子交换器,15为原水进口,16为中间水箱,17为絮凝剂添加装置,18为消毒剂添加装置,19为阻垢剂添加装置,20为高压水泵,21为蒸汽管道,22为蒸碱系统,23为流量调节阀,24为流量计,25为压力计,26为温度计。

具体实施方式

下面结合图1对本实用新型进一步说明,但本实用新型保护范围不局限所述内容。

其中相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是,下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向,词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向,且附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率,仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

为了清楚,不描述实际实施例的全部特征,在下列描述中,不详细描述公知的功能和结构,因为它们会使本实用新型由于不必要的细节而混乱,应当认为在任何实际实施例的开发中,必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标,例如按照有关系统或有关商业的限制,由一个实施例改变为另一个实施例,另外,应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的,但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。

一种氢气余热回收利用系统,其包括余热回收锅炉1、水预热器2和余热回收锅炉给水系统,从精脱杂气系统后出来的氢气从氢气进口3通入余热回收锅炉1,余热回收锅炉1通过氢气管道5连接到脱氯化氢床4,脱氯化氢床4通过氢气管道5连接到水预热器2,水预热器2后连接氢气出口6,氢气出口6连接到氢气冷却储存系统,余热回收锅炉给水系统包括纯水罐7和纯水去软水箱8,纯水罐7通过水管9连接到水预热器2,水预热器2通过水管9连接到纯水去软水箱8,纯水去软水箱8通过水管9连接到余热回收锅炉1。

余热回收锅炉给水系统还包括砂滤装置10、碳滤装置11、保安过滤器12、反渗透装置13和离子交换器14。

砂滤装置10前连接原水进口15,砂滤装置10后通过水管9连接碳滤装置11,碳滤装置11后通过水管9连接保安过滤器12,保安过滤器12后通过水管9连接反渗透装置13,反渗透装置13后通过水管9连接中间水箱16,中间水箱16后通过水管9连接离子交换器14,离子交换器14后通过水管9连接纯水罐7,纯水罐7后分别通过水管9连接到水预热器2和氯酸钠厂各用水点。

原水进口15和砂滤装置10之间的水管9连接絮凝剂添加装置17和消毒剂添加装置18。

碳滤装置11和保安过滤器12之间的水管9连接阻垢剂添加装置19。

纯水罐7和水预热器2之间的水管9连接高压水泵20。

余热回收锅炉1的功率为1t/h,产生0.24MPa的蒸汽为0.8t/h,余热回收锅炉1通过蒸汽管道21连接到蒸碱系统22。

蒸汽管道21上设有流量调节阀23和流量计24。

氢气进口3和氢气出口6均设有压力计25和温度计26。

在运行过程中,来自氯酸钠生产过程中副产品氢气(H2含量≥95%,02含量≤3.5%,Cl2含量≤0.7%),首先经两个碱洗塔吸收其中的氯气,同时粗氢中可能含有少量其它酸性气体(如C02、C102等)也可与碱反应除去,然后,氢气依次经水洗塔、水环真空泵、活性炭除水器、钯触媒除氧器,在钯触媒除氧器脱除少量氧气的高温氢气(T1=350℃),由钯触媒除氧器进入余热回收锅炉1,与纯水换热后产生合格蒸汽(Q=1t/h,0.3MPa)进入蒸碱系统22供蒸碱使用,经余热回收的氢气(T2=190℃)进入脱氯化氢床4,与脱氯化氢床4的脱氯剂发生反应,之后氢气进入水预热器2,与纯水交换热量,纯水加热后进入纯水去软水箱8,并供余热回收锅炉1使用,氢气进入冷却储存系统,。

尽管已经对本实用新型的技术方案做了较为详细的阐述和列举,应当理解,对于本领域技术人员来说,对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案,这对本领域的技术人员而言是显而易见,在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进,均属于本实用新型要求保护的范围。

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