一种烟气余热利用装置

本技术涉及石油化工，具体为石油化工工业生产中对提纯苯酚苯乙酮产生的锅炉烟气的余热的回收利用装置。

背景技术：

1、在石油化工行业的工业生产中，异丙苯法合成苯酚/丙酮是国内常用生产工艺。在合成过程中，会产生危险废物——苯酚残液。残液中主要含有苯酚和苯乙酮两种物质，苯乙酮产品为极具价值的工业产品，液态苯乙酮可作为有机化学合成的中间体，可作为纤维树脂等材料的溶剂和塑料的增塑剂，固态苯乙酮可用作制造香皂、纸烟、使香料的调和原料，因此实现苯乙酮的提纯具有较高的经济效益。

2、苯酚残液中的主要组成成分为苯酚和苯乙酮，苯酚在常压下的沸点为181.84℃，苯乙酮在常压下的沸点为202.11℃，苯酚苯乙酮的分离主要通过锅炉燃煤提供高温蒸汽，进行苯酚苯乙酮的粗分离，在工业生产中会产生的苯酚苯乙酮共沸物，常压下共沸温度为202.32℃，苯酚残液的分离过程中排烟温度高，热损失量巨大，能源利用率低，随着全球对环保要求的提高，烟气余热的回收利用将得到广泛应用。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是，对锅炉高温分离苯酚苯乙酮过程中产生的锅炉烟气余热进行回收，烟气经过的脱尘脱硝脱硫后，利用高温烟气对分离出的苯乙酮进行除水蒸馏操作，使苯乙酮纯度大于等于99.7%。

2、本实用新型的技术方案是：苯酚苯乙酮锅炉烟气余热的再利用装置，包括锅炉（ll1gbq24-e10），旋风除尘器（xf000），管道风机（hg-hf-150p），湿法脱硫塔（yf-023），scr脱硝设备（hj01），布袋除尘器（yjt），烟气冷却器（tr-005），电磁阀门（4v210-08）,温度计（wss-481），烟气蒸馏反应釜，烟气管道，盐化釜。

3、所述的锅炉主要通过燃烧煤炭提供高温高热，由于苯酚苯乙酮的沸点不同，因此锅炉产生的高温蒸汽可以为苯酚残液当中的苯酚、苯乙酮的共沸蒸馏粗分离提供能量，锅炉煤炭燃烧过程中产生的高温烟气内部含有大量高温余热，可以对此进行回收利用。

4、所述的旋风除尘器，作用时为了去除锅炉烟气中的较大颗粒，利用旋转的含尘气体所产生的离心力，将粉尘从气流中分离出来的一种气、固分离装置。它通过进气管、排气管、圆筒体、圆锥体和灰斗等部件的运动，实现含尘气体的分离和捕集。在旋风除尘器中，气流以一定的速度从进气管进入除尘器，然后沿着器壁旋转形成外旋气流，再朝锥体流动。含尘气体在旋转过程中产生离心力，将密度大于气体的尘粒甩向器壁，尘粒一旦与器壁接触，便失去惯性力而靠入口速度的动量和向下的重力沿壁面下落，进入排灰管。最后，净化气经排气管排出器外，一部分未被捕捉的尘粒也由此逃脱。

5、所述的布袋除尘器，作用是去除锅炉烟气中的微小颗粒，做到洁净空气的效果，锅炉烟气去除大颗粒物后进入主过滤器。主过滤器是布袋除尘器的核心部分，它由大量细长的纤维布袋组成。当空气通过这些布袋时，颗粒物因惯性作用、重力沉积和拦截效应等原理被捕捉在布袋表面，洁的空气则通过布袋孔隙排出。

6、所述的湿式脱硫塔，作用是脱除延期当中的二氧化硫等，烟气通过管道进入湿式脱硫塔，与自上而下喷淋的碱性石灰石浆液雾滴接触，其中的酸性氧化物二氧化硫被吸收，烟气得到充分净化。

7、所述的scr脱硝设备，主要由scr催化反应器，喷氮系统，烟气旁路系统，氮储存及制备系统组成，利用其中的还原剂将烟气中的nox选择性地还原成无毒无污染的n2和h2o

8、所述的管道风机，可作为连接体连接在两管道之间，作用是通过旋转叶轮将锅炉烟气引入管道，并促使锅炉烟气在管道内运输到相应的位置。

9、所述的烟气冷却器，采用板式风冷，由一系列具有一定波纹形状的金属片叠装成的，各种板片之间形成薄矩形通道，通过半片进行热量交换，能够使气体温度降低40℃。

10、所述的烟气管道，管道采用铝箔烟管，一般情况下铝箔能耐600℃的温度，适合传输锅炉燃煤高温烟气。

11、所述的盐化釜，将苯酚苯乙酮共沸物述输送入盐化釜内部，苯酚溶解于苯乙酮内加入碳酸钠后，苯酚与碳酸钠发生反应，形成苯酚钠和碳酸氢钠，苯酚钠、碳酸氢钠不溶于苯乙酮，此时可利用分液的方法将苯乙酮与苯酚钠、碳酸氢钠分离，进行下一步的处理。

12、所述的烟气蒸馏反应釜由内、外两层构成，内胆与外壁之间形成夹层体，夹层体内充满乳酸乙酯，内壁采用耐高温传热性好的陶瓷材料，烟气进入内胆与外壁之间的夹层体后，对内胆隔液加热，乳酸乙酯的沸点为154℃，水的沸点为100℃，苯乙酮的沸点为202.11℃，当乳酸乙酯可以使水达到沸点，不能使苯乙酮达到沸点，因此能够蒸干苯乙酮内部的水分，同时隔液体加热具有保护内胆的效果。

13、所述的电磁阀门是用来控制流体的自动化基础元件，主要用来控制乳酸乙酯、烟气进出烟气蒸馏反应釜。

14、所述的温度计最高可以测量300℃的高温，温度计伸入烟气蒸馏反应釜内胆内部，起到监测内胆内部温度的作用。

15、与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

16、石油工业生产过程中产生的锅炉烟气经过脱尘脱硫脱硝，达到排放标准后，大多被排入大气当中，在苯酚苯乙酮分离过程当中锅炉具有较高的排烟温度，锅炉烟气余热仍具有极大的利用价值。苯酚残液当中分离出的苯乙酮需要进行干燥处理，工厂普遍使用无水硫酸钠进行干燥，本实用新型对锅炉烟气余热进行了回收利用，利用高温锅炉烟气余热对苯乙酮进行蒸馏干燥，能够有效地降低生产成本、实现绿色生产。

技术特征：

1.一种烟气余热利用装置，主要包括：烟气蒸馏反应釜（1），盐化釜（2），第一管道（3），第二管道（4），第三管道（5），锅炉（6），旋风除尘器（7），布袋除尘器（8），第一管道风机（9），湿法脱硫塔（10），scr脱硝设备（11），烟气冷却器（12），烟气管道（13），第二管道风机（14）；其特征在于：所述的锅炉（6）通过烟气管道（13）与旋风除尘器（7）相连；旋风除尘器（7）通过烟气管道（13）与布袋除尘器（8）相连接；布袋除尘器（8）通过烟气管道（13）与第一管道风机（9）连接；第一管道风机（9）通过烟气管道（13）与湿法脱硫塔（10）连接；湿法脱硫塔（10）通过烟气管道（13）与scr脱硝设备（11）连接；scr脱硝设备（11）通过烟气管道（13）与烟气冷却器（12）连接；烟气冷却器（12）通过烟气管道（13）与第二管道风机（14）连接；第二管道风机（14）通过烟气管道（13）与烟气蒸馏反应釜（1）底部连接；烟气蒸馏反应釜（1）通过第三管道（5）与盐化釜（2）底部连接；第一管道（3）和第二管道（4）与盐化釜（2）顶部连接。

2.根据权利要求1所述的一种烟气余热利用装置，其特征在于：所述烟气蒸馏反应釜括烟气进气口（15），第一电磁阀门（16），液体通道（17），出料口（18），内胆（19），外壁（20），温度计（21），出气口（22），进料口（23），烟气出气口（24），第二电磁阀（25），夹层体（26），第三电磁阀门（27）；所述的内胆（19）由顶部向下四分之一处开始由外壁（20）包裹，且内胆（19）与外壁（20）之间存在一定空间即夹层体（26）；烟气进气口（15）与外壁（20）底部相连接，并与夹层体（26）相通，烟气进气口（15）与外壁（20）连接处固定安装第一电磁阀门（16）；外壁（20）底部安装液体通道（17），液体通道（17），液体通道（17）与夹层体（26）连通，液体通道（17）与外壁（20）连接处安装第三电磁阀门（27）；内胆（19）底部打通一个出料口（18），出料口（18）穿过夹层体（26）和外壁（20）与外界相通；温度计（21）安装于内胆（19）顶部的左侧位置，温度计（21）伸入内胆（19）内部；出气口（22）安装于内胆顶部的中心位置，使内胆（19）与外界相通；进料口（23）安装于内胆（19）顶部右侧位置，进料口（23）与内胆（19）内部相通；外壁（20）右侧上部四分之一处安装烟气出气口（24），烟气出气口（24）与夹层体（26）连通，烟气出气口（24）与外壁（20）连接处固定安装第二电磁阀（25）。

技术总结一种烟气余热利用装置，主要包括：烟气蒸馏反应釜，盐化釜，第一管道，第二管道，第三管道，锅炉，旋风除尘器，布袋除尘器，第一管道风机，湿法脱硫塔，SCR脱硝设备，烟气冷却器，烟气管道，第二管道风机；所述烟气蒸馏反应釜括烟气进气口，第一电磁阀门，液体通道，出料口，内胆，外壁，温度计，出气口，进料口，烟气出气口，第二电磁阀，夹层体，第三电磁阀门；本技术对锅炉烟气余热进行了回收利用，利用高温锅炉烟气余热对苯乙酮进行蒸馏干燥，能够有效地降低生产成本、实现绿色生产。技术研发人员：王馨怡,李沐宸,杨玉垚,李雪菲,魏子皓,刘宇轩,石磊受保护的技术使用者：山东建筑大学技术研发日：20231019技术公布日：2024/5/29