【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及工業尾氣處理，具體為一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統及工藝。
技術介紹
1、在現代工業生產中，混合物的分離是一個至關重要的環節，廣泛應用于化工、制藥、食品加工等多個領域；在實際工業生產中，需要將某種高溫混合物通過逐級冷卻的工藝，達到分離中間產物的目的，例如多晶硅還原爐尾氣逐級降溫冷卻分離中間產物，石油煉化逐級降溫冷卻分解出多種油品等；在對混合物氣體進行逐級冷卻的過程中，一般是直接通過換熱介質（如冷卻水）與混合物氣體換熱，吸收混合物氣體中的熱量，使其降溫冷卻，換熱介質在吸收熱量后一般會直接排走，導致其中帶有熱量無法利用，會造成能源浪費。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統及工藝，以解決上述
技術介紹
中提出的換熱介質在吸收熱量后一般會直接排走，導致其中帶有熱量無法利用，會造成能源浪費的問題。
2、為實現上述目的，本專利技術提供如下技術方案：一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，包括：發生器、冷凝器、蒸發組件、吸收組件、溶液泵、減壓閥、低壓膨脹閥、中壓膨脹閥與提壓泵，所述分離系統還包括：分離組件與冷卻器；
3、所述蒸發組件包括低壓蒸發器與中壓蒸發器；所述發生器利用混合物作為熱源以對低壓蒸發器與中壓蒸發器提供冷量，并使混合物進行一級冷卻，所述冷卻器利用冷凝器中循環水對混合物進行二級冷卻，所述低壓蒸發器利用制取的冷量對混合物進行三級冷卻，所述分離組件用于將每級冷卻產生的液體分出，所述中壓蒸發
4、優選的，所述吸收組件包括低壓吸收器與中壓吸收器，所述分離組件包括三級旋風分離器、一級旋風分離器與二級旋風分離器。
5、優選的，所述發生器利用富溶液吸收混合物中的熱量，對混合物進行一級冷卻，并制取高壓氣態制冷劑，所述冷凝器利用發生器排出的高壓氣態制冷劑與循環水換熱制取高壓液態制冷劑，并分別導入到低壓蒸發器與中壓蒸發器中作為冷源，所述一級旋風分離器用于對一級冷卻的混合物進行氣液分離，所述冷卻器利用循環水對一級旋風分離器排出的氣體混合物進行二級冷卻，所述二級旋風分離器用于對二級冷卻的混合物進行氣液分離，所述低壓蒸發器用于對二級旋風分離器排出的氣體混合物進行三級冷卻，所述三級旋風分離器用于對三級冷卻的混合物進行氣液分離，所述中壓蒸發器用于一級旋風分離器、二級旋風分離器以及三級旋風分離器排出的液體進行降溫。
6、優選的，使用發生單元代替發生器與一級旋風分離器，使用冷凝冷卻單元代替冷凝器、冷卻器與二級旋風分離器，使用低壓蒸發吸收單元代替低壓蒸發器、低壓吸收器與三級旋風分離器，使用中壓蒸發吸收單元代替中壓蒸發器與中壓吸收器，所述發生單元、冷凝冷卻單元、低壓蒸發吸收單元與中壓蒸發吸收單元為主體結構由封頭、管箱筒節、管板、換熱管及殼體組成的固定管板式換熱器；
7、所述冷凝冷卻單元位于發生單元的上方，所述低壓蒸發吸收單元位于中壓蒸發吸收單元的上方。
8、優選的，所述發生單元內設有第一旋流板，所述發生單元用于將混合物與富溶液進行熱交換，使混合物一級冷卻，并使富溶液分解成高壓氣態制冷劑與貧液，所述第一旋流板用于對一級冷卻的混合物進行氣液分離；
9、所述冷凝冷卻單元包括冷凝腔與冷卻腔，所述冷卻腔內設有第二旋流板，所述冷凝腔用于將發生單元排出的高壓氣態制冷劑與循環水換熱制取高壓液態制冷劑，所述冷卻腔用于將冷凝腔使用后的循環水與經第一旋流板分離產生的氣體混合物進行換熱，對氣體混合物進行二級冷卻，所述第二旋流板用于對二級冷卻的氣體混合物進行氣液分離；
10、所述低壓蒸發吸收單元包括低壓蒸發腔與低壓吸收腔，所述低壓蒸發腔內設有第三旋流板，所述低壓蒸發腔利用經低壓膨脹閥減壓的高壓液態制冷劑與經第二旋流板分離產生的氣體混合物換熱，對氣體混合物進行三級冷卻，所述第三旋流板用于對三級冷卻的氣體混合物進行氣液分離，所述低壓吸收腔用于將發生單元中的貧液與低壓蒸發腔中產生的低壓氣態制冷劑混合制取次富液；
11、所述中壓蒸發吸收單元包括中壓蒸發腔與中壓吸收腔，所述中壓蒸發腔利用經中壓膨脹閥減壓的高壓液態制冷劑對第一旋流板、第二旋流板、第三旋流板分離產生的液體降溫，所述中壓吸收腔用于將經提壓泵提壓的次富液與中壓蒸發腔中產生的中壓氣態制冷劑混合制取富液，所述中壓吸收腔的循環水進出口分別與低壓吸收腔的循環水出口、冷凝腔的循環水進口連通。
12、優選的，所述低壓蒸發腔與低壓吸收腔的換熱管通過第一擋液板隔開；
13、所述中壓蒸發腔與中壓吸收腔的換熱管通過第二擋液板隔開。
14、優選的，所述中壓蒸發腔內設有兩個阻隔板，以將中壓蒸發腔的換熱管進出口隔成三個相互隔開的進出口。
15、優選的，所述冷卻腔的殼體內設有折流板。
16、優選的，一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離工藝，利用上述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，包括以下步驟：
17、將待分離的氣態混合物作為熱源導入到發生器中，對發生器中的高壓富液進行加熱，制取高壓氣態制冷劑，氣態混合物自身則被冷卻形成第一氣液混合物；
18、高壓氣態制冷劑進入冷凝器中，被循環水冷凝成高壓液態制冷劑后，分成兩路，一路經低壓膨脹閥減壓進入低壓蒸發器中，另一路被中壓膨脹閥減壓進入中壓蒸發器中；
19、一級旋風分離器對第一氣液混合物分離，使分離產生的液體進入到中壓蒸發器中被冷卻后排出，剩余的氣體則進入到冷卻器中，被循環水冷卻，形成第二氣液混合物；
20、第二氣液混合物進入到二級旋風分離器中進行分離，分離產生的液體進入到中壓蒸發器中被冷卻后排出，剩余的氣體進入到低壓蒸發器中，被冷卻形成第三氣液混合物；
21、第三氣液混合物進入到三級旋風分離器中進行分離，分離產生的液體進入到中壓蒸發器中被冷卻后排出，剩余的氣體直接排出。
22、優選的，一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離工藝，還利用上述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，包括以下步驟：
23、將待分離的氣態混合物作為熱源導入到發生單元中，加熱其內部的高壓富液，制取高壓氣態制冷劑，氣態混合物自身則被冷卻形成第一氣液混合物；
24、高壓氣態制冷劑進入冷凝腔中，被循環水冷凝成高壓液態制冷劑后，分成兩路，一路經低壓膨脹閥減壓進入低壓蒸發腔中，另一路被中壓膨脹閥減壓進入中壓蒸發腔中；
25、第一氣液混合物經第一旋流板分離，使分離產生的液體進入到中壓蒸發腔中被冷卻后排出，剩余的氣體則進入到冷卻腔中，被循環水冷卻，形成第二氣液混合物；
26、第二氣液混合物經第二旋流板分離，分離產生的液體進入到中壓蒸發腔中被冷卻后排出，剩余的氣體進入到低壓蒸發腔中，被冷卻形成第三氣液混合物；
27、第三氣液混合物經第三旋流板分離，分離產生的液體進入到中壓蒸發腔中被冷卻后排出，剩余的氣體直接排出。
【技術保護點】
1.一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，包括：發生器（1）、冷凝器（2）、蒸發組件、吸收組件、溶液泵（14）、減壓閥（15）、低壓膨脹閥（6）、中壓膨脹閥（7）與提壓泵（13），其特征在于：所述分離系統還包括：分離組件與冷卻器（9）；
2.根據權利要求1所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述吸收組件包括低壓吸收器（11）與中壓吸收器（12），所述分離組件包括三級旋風分離器（5）、一級旋風分離器（8）與二級旋風分離器（10）。
3.根據權利要求2所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述發生器（1）利用富溶液吸收混合物中的熱量，對混合物進行一級冷卻，并制取高壓氣態制冷劑，所述冷凝器（2）利用發生器（1）排出的高壓氣態制冷劑與循環水換熱制取高壓液態制冷劑，并分別導入到低壓蒸發器（3）與中壓蒸發器（4）中作為冷源，所述一級旋風分離器（8）用于對一級冷卻的混合物進行氣液分離，所述冷卻器（9）利用循環水對一級旋風分離器（8）排出的氣體混合物進行二級冷卻，所述二級旋風分離器（10）用于對二級冷卻的混合物進行氣
4.根據權利要求3所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：使用發生單元（16）代替發生器（1）與一級旋風分離器（8），使用冷凝冷卻單元（17）代替冷凝器（2）、冷卻器（9）與二級旋風分離器（10），使用低壓蒸發吸收單元（18）代替低壓蒸發器（3）、低壓吸收器（11）與三級旋風分離器（5），使用中壓蒸發吸收單元（19）代替中壓蒸發器（4）與中壓吸收器（12），所述發生單元（16）、冷凝冷卻單元（17）、低壓蒸發吸收單元（18）與中壓蒸發吸收單元（19）為主體結構由封頭、管箱筒節、管板、換熱管及殼體組成的固定管板式換熱器；
5.根據權利要求4所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述發生單元（16）內設有第一旋流板（164），所述發生單元（16）用于將混合物與富溶液進行熱交換，使混合物一級冷卻，并使富溶液分解成高壓氣態制冷劑與貧液，所述第一旋流板（164）用于對一級冷卻的混合物進行氣液分離；
6.根據權利要求5所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述低壓蒸發腔（181）與低壓吸收腔（182）的換熱管通過第一擋液板（184）隔開；
7.根據權利要求5所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述中壓蒸發腔（191）內設有兩個阻隔板（199），以將中壓蒸發腔（191）的換熱管進出口隔成三個相互隔開的進出口。
8.根據權利要求5所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述冷卻腔（172）的殼體內設有折流板（176）。
9.一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離工藝，利用如權利要求3所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：包括以下步驟：
10.一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離工藝，利用如權利要求5-8任一項所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：包括以下步驟：
...【技術特征摘要】
1.一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，包括：發生器（1）、冷凝器（2）、蒸發組件、吸收組件、溶液泵（14）、減壓閥（15）、低壓膨脹閥（6）、中壓膨脹閥（7）與提壓泵（13），其特征在于：所述分離系統還包括：分離組件與冷卻器（9）；
2.根據權利要求1所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述吸收組件包括低壓吸收器（11）與中壓吸收器（12），所述分離組件包括三級旋風分離器（5）、一級旋風分離器（8）與二級旋風分離器（10）。
3.根據權利要求2所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：所述發生器（1）利用富溶液吸收混合物中的熱量，對混合物進行一級冷卻，并制取高壓氣態制冷劑，所述冷凝器（2）利用發生器（1）排出的高壓氣態制冷劑與循環水換熱制取高壓液態制冷劑，并分別導入到低壓蒸發器（3）與中壓蒸發器（4）中作為冷源，所述一級旋風分離器（8）用于對一級冷卻的混合物進行氣液分離，所述冷卻器（9）利用循環水對一級旋風分離器（8）排出的氣體混合物進行二級冷卻，所述二級旋風分離器（10）用于對二級冷卻的混合物進行氣液分離，所述低壓蒸發器（3）用于對二級旋風分離器（10）排出的氣體混合物進行三級冷卻，所述三級旋風分離器（5）用于對三級冷卻的混合物進行氣液分離，所述中壓蒸發器（4）用于一級旋風分離器（8）、二級旋風分離器（10）以及三級旋風分離器（5）排出的液體進行降溫。
4.根據權利要求3所述的一種基于吸收式制冷的混合物逐級冷卻分離系統，其特征在于：使用發生單元（16）代替發生器（1）與一級旋風分離器（8），使用冷凝冷卻單元（17）代替冷凝器（2）、冷卻器（9）與二級旋風分離器（10），使...
【專利技術屬性】
技術研發人員：祝令輝，蔣英明，郭盼盼，
申請(專利權)人：安徽普泛能源技術有限公司，
類型：發明
國別省市：
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