三氯异氰尿酸厂蒸汽冷凝水的回收利用.pdf

第24卷第2期
江汉石油科技
Vol. 24 No.2
2014年6月
JIANGHAN PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY
Jun.2014
三氯异氰尿酸厂蒸汽冷凝水的回收利用
涂飞
(中国石化江汉油田分公司盐化工总厂,湖北潜江433121)
摘要:原生产エ艺中,生产过程产生的蒸汽冷凝水基本从地沟排放,这样既浪费能源,又增加污水排
放的环保压力,因此必须采取有效的措施,最大程度的回收利用蒸汽冷疑水,三氟异氰尿酸厂蒸汽冷凝水回
收系统的设计安装,实现将蒸汽冷凝水回收利用到生产热水系统,提高冷凝水热能的利用效率,具有可观的
节能节水效益。
关键词:蒸汽冷凝水;节能降耗;回收与利用
蒸汽作为化工生产中一种热能载体,在生产中工艺流程如图1。
通过换热设备完成各种重要的换热单元过程。蒸汽
在进入各换热设备进行热交换后,产生接近饱和的2回收效益估算
同温、同压冷凝水。冷凝水中含有20%~30%蒸汽
2.1计算依据
热量的显热,而且冷凝水温度越高,热量就越多
工艺水价格2.20元t
蒸汽冷凝水的热量和高品质水的回收利用一直是三
氯异氰尿酸生产的一个难题。原生产工艺中,生产
污水排放价格4.00元化
过程产生的蒸汽冷凝水基本从地沟排放,这样既浪
蒸汽价格220元
年消耗蒸汽11万t
费能源,又增加污水排放的环保压力,因此必须采
取有效的措施,最大程度的回收利用蒸汽冷凝水,
2.2冷凝水回收热效益
变废为宝,降低蒸汽的消耗,节约用水,增加效
冷凝水含有蒸汽热焓的10%~30%,充分回收
益
利用年节约蒸汽量为1100(10%~30%)
三氯异氰尿酸生产中,蒸汽主要用于产品干燥
11200~16800,年节约成本费用为242万元~
工序,另外少部分用于加热反应的原料。在产品干
726万元。
燥工序中,蒸汽通过空气加热器加热冷空气,热空2.3节水效益
气进入干燥器中与产品接触进行热交换,并带走产
根据能量守恒定律,产生的冷凝水量等于蒸汽
品中的部分水分,蒸汽经过热交换后凝结成冷凝的消耗量,考虑各种损失,使用率为60%,年节水
水.
费用为11000060%*2.20=14.52万元,年节约排污费
用11000024.00-29.04万元。
蒸汽冷凝水的状况
增设蒸汽冷凝水回收系统
三氯异氰尿酸生产中产生的蒸汽冷凝水主要来
自于空气加热器,蒸汽通过加热器通疏水后,冷凝3.1空气加热系统的工艺设计
水温度高达98℃以上,由于蒸汽冷凝水压力降低
在原有的空气加热器中增加两组完全相同的换
部分冷凝水闪蒸成蒸汽,部分显热以蒸汽形式释放
出来。此过程产生的冷凝水及闪蒸成的蒸汽未回收
作者简介:涂飞,工程师,2002年毕业于成都理
利用就直接排入地沟。蒸汽加热空气及冷凝水排放工大学化工专业,现从事技术工作。
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汉石油科技
第24卷
热空气
■■■
蒸汽
过饱和的蒸汽冷凝
水(温度98℃)
热电厂
■■
空气加热器P.2
冷空气
图1蒸汽加热空气及冷凝水排放工艺流程图
热空气
蒸汽
热电厂
冷凝水
空气加热器」
冷空气
图2改造后的空气加热系统工艺流程图
热器,与原并联的四组换热器串联在一起,蒸汽进出冷凝水的温度仍达到60~65℃,这部分冷凝水中
换热器及冷凝水流程出由原先的“四进一出”改成仍然含有可观的显热,如果加以充分回收利用
“四进二出”,即饱和冷凝水由疏水阀排出后,分以创造不菲的经济价值。经过对本装置生产工艺流
别再进人两组新増加的换热器。具体工艺流程如图程进行分析,从空气加热器排出的冷凝水所含的热
能可用于两方面:一是预热批料过程的反应原料
当高温饱和的冷凝水通过硫水阀减压排放时,二是作为职工洗浴用水,降低蒸汽消耗。
闪蒸产生蒸汽驱动冷凝水向低压换热器输送,也称3.2.1原料加热系统的设计
为“余压回水”。在此过程中,高温冷凝水在两组
经过计算,60~65℃的蒸汽冷凝水所含的热
换热器中与冷空气进行热交换后,冷凝水温度可以能,不足以将批料原料加热到生产需要的温度,因
降到60~65℃,而冷空气经过预热后温度上升,这此,冷凝水不能直接代替热水作为换热器与原料进
样降低了换热器的蒸汽用量。
行热交换热源。但是可以对原料进行预热,提高原
3.2冷凝水余热的再回收利用
料初始温度。原料储罐内部安装耐腐蚀换热盘管
蒸汽做功后产生高温冷凝水再经过换热后,排经过充分换热后,冷凝水温度从60~65℃冷降到
第2期
涂飞:三氯异氣尿酸厂蒸汽冷凝水的回收利用
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蒸汽
换热后回水温度降至50℃
热水储罐
蒸汽直接加热
90℃热水
工艺水至90℃
原料初温度25℃
原料储罐
最初温度5℃
板式换热器
温度升至50~58
去反应罐用作批料
图3原热水加热原料工艺流程图
蒸汽
热水回水温度降至50℃左右
热水储罐
蒸汽直接加热
65℃热水
工艺水至65℃
60~65℃冷凝水流
人罐內换热盘管
原料初温度为
板式换热器
35-38℃
原料温度升至50~58℃
原料储罐最初
用于作批料
温度25℃经过
换热后原料温
度升35-38℃
冷凝水温度降
至30℃左右
图4增设换热盘管后热水加热原料及原料预热工艺流程图
25~30℃,同时预热后的原料温度升高10~13℃。求,因此,将部分冷凝水作为生产装置机泵的密封
冷凝水显热得到充分利用。改造前后工艺流程见图冷却水,其余的冷凝水以及各机泵密封冷却回水,
3、图4。
最后收集到集水池,经过沉淀和澄清后,再作为洗
3.2.2冷凝水用于洗浴用水
涤系统的补充水;集水池内多余冷凝水作为循环水
由于本公司蒸汽冷凝水回收采用闭式回收系厂的补给水,从而实现蒸汽冷凝水的多次重复循环
统,冷凝水本身不直接接触到工业生产过程,冷凝使用。工艺流程见图5
水近于纯净的蒸馏水,按照饮用水标准检验合格3.4硫水阀的选型
后,富裕的冷凝水与低温工业水勾兑后直接用作职
疏水阀是冷凝水回收系统的重要设备,性能是
工的洗浴用水。
否可靠、稳定决定其能否将冷凝水排出并防止蒸汽
3.3低温冷凝水的回收利用
泄漏,疏水阀在蒸汽加热系统中起到“阻汽排水”
经过充分论证,从换热盘管流出的低温(25~作用,选择合适的疏水阀,可使蒸汽加热设备达到
30℃)冷凝水水质和温度符合机泵密封冷却水要最高工作效率。在整个回收系统中的疏水阀全部选