节约到分--机械式余气回收压缩机可作为多级蒸发浓缩装置的替代方案

作者：本网编辑文章来源：《流程工业》（化工）发布时间：2010-07-05

图1 高耸入云的蒸馏反应塔。随着能源价格的不断提高，多级蒸发工艺技术逐渐受到关注。

蒸发浓缩、污水净化、回收稀释剂、干燥、结晶和蒸馏是耗能较大的过程工艺，也是成本很高的生产过程，但同时又是化工生产过程中必不可少的工艺流程。机械式的余气回收压缩机或者开式热泵提供了一条高效节能的解决方案。

过去，许多企业在能源消耗方面的费用是相当高的，但是在采购流程工艺设备时购买的却是价格低廉的、工艺简单的蒸发浓缩设备。近几年来能源价格的不断提高，使得设备采购时价格低廉的优点很快就被不断提高的能源价格所抵消，开始暗中消耗企业的盈利。为了节约蒸汽、节约能源载体，从上世纪末开始在市场上就出现了多级、多次反复利用热能的工艺流程。在蒸汽的多级利用技术中，蒸汽的需求量与蒸汽利用的次数成反比。也就是从那时起，出现了所谓节约蒸汽的工艺技术，称之为使用余热回收压缩机的流程工艺技术。

这种热力学工艺技术的经济性也随着能源费用的不断提高越来越受到企业的重视，成为流程工业企业关注的焦点问题。高效节能也成为一个时髦的词汇，因为最佳的能源利用表示的就是节约费用，提高企业的竞争力。

机械式的余热回收压缩机，或者称之为开式的热泵，其较高的采购成本可以利用其所降低的能源消耗来进行补偿。这一工艺技术的优点在于：冷凝水的余热能够被生产流程所使用。压缩机把余热压缩到很高的压力，从而使得它的冷凝温度在流程工艺温度之上。余气压缩后的冷凝热又回传给生产流程。相比较，1t水蒸汽余热所消耗的流程泵电机的电力很少，而且也无需冷却水。从水质溶液中分离出异丙醇稀释剂的实例就是机械式余热压缩机节能、降低费用支出的最好示例。通常情况下，异丙醇的分离要使用精馏塔。端部的冷凝余热用于精馏塔的加热，直到精馏塔的温度达到一个较高的温度水平为止。在这一过程中，机械式的余热压缩机用于提供压力和温度，并对精馏塔的再沸器进行升温。所需要的压强一般应能承受一定的温度，例如25℃，这也是标准的解决方案。精馏塔的底部所需的热量应恰好使易于挥发的液体溶剂开始挥发。在我们所列举的异丙醇分离的例子中，这一热量小于端部传入的热量，剩余的热量可保留在精馏塔中。这一工艺技术的优点非常明显，只需对大量的热蒸汽加热几摄氏度即可。从而明显地节约投资成本和压缩机电机的电能消耗。

费用计算

费用计算的数字非常清楚：在本文所举的例子中费用可以减少大于60%。作为蒸汽驱动的动力装置使用的是能够传送大流量的鼓风机或者涡轮压气机。根据具体工艺流程的不同，可以多台设备并联和/或串联使用，最佳的配置方案由流程工艺来决定。在现有流程设备生产线中补装这样的余热压缩机系统之后，从投产的第一天起就可以减少流程设备运行时的能源消耗费用，因此可以快速的收回投资。