聚乙二醇回收中的余热利用
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燃煤
-1 -1 ·k ·d k c a l k 能效/% 热值/ 燃煤量/ g g
饱和蒸汽 蒸馏水 成品 合计 1 6 3 4 1 2 0 1 0 0 1 8 5 4
7 5
行新一轮的循环换热 。 1. 2 高温成品聚乙二醇余热回收 经过蒸馏除水后的成品聚乙二醇温度高达 1 2 0℃ 左右 , 一般也是用自来水冷却后放置到室温 , 再包装外 运, 这部分高温成 品 的 余 热 被 白 白 浪 费 掉 。 如 果 用 常 温脱色前的聚乙二醇 对 这 部 分 余 热 进 行 回 收 , 不仅可 以节省聚乙二醇脱色 时 的 加 热 量 , 还可以提高工作效
NO x 1 6. 0
粉尘 2 1. 6
每吨煤价 ( 运输 、 堆放产地 、 人工等费用 ) 5 8 0元市价计 算, 相当于每年可为企业节省 1 2 5. 4 5 万元的开支 。 节省燃煤的环境效益见表 2。
由表 2 可知 , 由于 余 热 回 收 利 用 一 年 可 以 节 省 燃 , 煤2 避免了燃煤会造成的大量有害气体 、 粉尘的 1 6 3t 排放 , 带来了可观的环境效益 , 符合国家的节能减排政
6] 。 程中蒸汽用量 , 还提高了工作效率 [
1. 1 饱和蒸汽余热回收 蒸馏塔排放出来的饱和蒸汽温度达到 9 0~1 2 0 ℃, 直接排放会有很大危 险 , 很多企业都采用自来水直接 冷却的降温方式将其 冷 却 , 这样产生的高温冷却水用 途有限 , 甚至都没有 利 用 , 而 且 冷 凝 器 很 容 易 结 垢、 堵 需要经常清理 、 维 护, 对 生 产 造 成 影 响。 如 果 用 软 塞, 化水对饱和蒸汽的余 热 进 行 回 收 , 那么回收后的高温 锅炉只需要将高温软化水加 热水就可以回输给锅 炉 , 而且软化水也不会出现结垢 、 热成蒸汽就可以供热了 ,
[ ] 1 3 -
两部分余热可以分为 两 条 主 线 进 行 回 收 利 用 , 其中饱 和蒸汽余热可以用软 化 水 进 行 换 热 回 收 , 加热后的高 高温成品聚乙二醇余热 温软化水可以用于锅 炉 补 水 ; 可以用常温的聚乙二 醇 溶 液 进 行 回 收 , 因为聚乙二醇 回收过程中脱色部分一般在 6 如果对 0~8 0 ℃ 下进行 , 脱色前的聚乙二醇溶液进行预加热不仅减少了脱色过
[ 4, 5]
图 1 是饱和蒸汽余热回收流程 。 经过软化的软化 水进入软化水箱 ; 软化水经过管道流入循环水箱 ; 之后 与蒸馏塔顶排出的饱 从软化水进口进入汽 水 换 热 器 , 和蒸汽在汽水换热器 中 进 行 热 交 换 , 经过加热的软化 水从出口流入循环水 箱 , 再从软化水进口流入汽水换 热器 , 进行循环换热 ; 饱和蒸汽经过汽水换热器后变为 流入 循 环 水 箱 。 当 循 环 水 箱 中 的 水 达 到 高温蒸馏水 , 设定温度后 , 经管道进入高温软化水保温水箱 , 供锅炉 软化水箱中的水再次流入循环水箱 , 进 补水用 。 此时 ,
图 2 高温成品聚乙二醇余热回收流程 F i . 2 T h e r e c c l i n o f w a s t e h e a t f r o m h i h r o c e s s g y g g p t e m e r a t u r e o f o l e t h l e n e l c o l r o d u c t p p y y g y p
表2 T a b . 2
指标 减排量
-1 ·a 节省燃煤的环境效益/ t -1 / ·a E n v i r o n m e n t a l b e n e f i t s o f s a v i n c o a l t g
C O 2 5 6 6 7. 1
S O 2 1 8. 4
) 饱和蒸汽 =1. 9 8× ( 1 1 0-1 0 0 ×3 0 0 0 0+2 2 5 7×3 0 0 0 0
-1 ·d c a l =1 6 3 4万 k -1 ) ·d 蒸馏水 =4. 1 8 7× ( 1 0 0-6 0 ×3 0 0 0 0=1 2 0万 k c a l -1 ) ·d 高温成品 =3. 5× ( 1 1 0-6 0 ×3 0 0 0 0=1 0 0万 k c a l
能源与环境问题成为人们最为关注 1 世纪 , 进入 2 的问题之一 。 能源短 缺 、 环境污染影响到了人类社会 而节能减排 、 提高资源的综合利用率是 的可持续发展 , 解决能源问题的重要途径 , 也能带来可观的环境效益 。 工业生产本身就是一 个 耗 能 相 当 大 的 行 业 , 除了生产 工艺相对落后 、 产业结构不合理等因素外 , 工业余热利 能源没有得到充分利用也是造成我国单位 用 率 低、 工业生产 的 能 耗 约 G D P 能耗高的主要原因 。 在我国 , 占全国总能耗的 7 但能源的利用率仅为 3 0% 以上 , 3% 左右 , 比发达 国 家 低 约 1 超过一半的工业耗能以 0% , 发掘利用余热资源 各种形式的余热被 浪 费 掉 。 因 此 , 十分重要
7 2 : / d o i 1 0. 3 9 6 9 . i s s n. 1 6 7 2-5 4 2 5. 2 0 1 3. 1 2. 0 1 9 j
0 1 3, V o l . 3 0N o . 1 2 2
化学与生物工程
C h e m i s t r &B i o e n i n e e r i n y g g
4 0 0 0
6 1 8 0
注: 燃煤量 = 回收制热量 ÷ 燃煤热值 ÷ 燃煤能效
饱和蒸汽和蒸馏水回收的热量与成 由表 1 可知 , · 品聚乙 二 醇 回 收 的 可 利 用 热 量 合 计 为 1 8 5 4万 k c a l
-1 , 若全部采用燃煤代替热 量 , 相当于每天节省6 d 1 8 0 , , , k 5 0d 计 算 可 为 企 业 节 省 燃 煤 2 1 6 3t 以 g 每年以 3
Байду номын сангаас
阳 辉等 : 聚乙二醇回收中的余热利用/ 2 0 1 3 年第 1 2期
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图 1 饱和蒸汽余热回收流程 F i . 1 T h e r e c c l i n r o c e s s o f w a s t e h e a t f r o m g y g p a e o u s v a o u r s a t u r a t e d q p
7 4 策。
聚乙二醇回收中的余热利用/ 2 0 1 3 年第 1 2期 阳 辉等 :
[ ] ( ) : 节能技术 , J . 2 0 1 1, 2 9 2 1 2 3 1 2 8, 1 3 3. - [ ] 徐菲菲 , 刘 叶 凤, 等. 工业过程余热回收利用技术研究进 3 冯惠生 , ] ( ) : 展[ 化学工业与工程 , J . 2 0 1 2, 2 9 1 5 7 6 4. - [ ] ] 胡晓民 . 烧结余热回收发电现状及发展趋势[ 烧结球 4 J . 王兆鹏 , ( ) : 团, 2 0 0 8, 3 3 1 3 1 3 5. - [ ] 从切割 废 浆 中 回 收 多 晶 硅 锭 、 碳化硅粉和聚乙二醇的方 5 唐康宁 . 法[ P] . C N 1 0 1 7 9 2 1 4 2A, 2 0 1 0 0 8 0 4. - - [ ] ] 李宏 , 王祎 . 一种聚乙二醇过滤提纯装置[ 6 P . C N 2 0 2 8 6 5 1 9 8 U, 王彭 , 2 0 1 3 0 4 1 0. - - [ ] 侯思懿 . 一种利用切割硅片废液回收提纯聚乙二醇的方 7 铁生年 , 法[ P] . C N 1 0 3 0 8 7 8 1 3 A, 2 0 1 3 0 5 0 8. - - [ ] ] 郭菁 , 刘燕 , 等. 单晶硅和多晶硅切割废料浆的回收[ 8 J . 邢鹏飞 , ( ) : 材料与冶金学报 , 2 0 1 0, 9 2 1 4 8 1 5 3. -
图 2 是高温成品聚乙二醇余热回收的流程 。 经过 达到回收要求纯度的高温聚乙二 蒸馏塔蒸馏除水后 , 常温聚乙 醇从蒸馏塔底部经管 道 流 入 循 环 换 热 系 统 , 二醇溶液从循环换热 系 统 的 另 一 端 流 入 , 冷热聚乙二 醇在换热系统中进行热量交换 。 预热后的聚乙二醇溶 直接进入下一步脱色阶段 , 经换热 液流入保温储罐中 , 冷却的成品聚乙二醇进入常温成品储罐中 , 储存待用 。 此时 , 进行下一轮循环换热 。
聚乙二醇回收中的余热利用
阳 辉, 徐元清 , 韩志民 , 陈亚丽 ( ) 河南新大新材料股份有限公司 , 河南 开封 4 7 5 0 0 0
摘 要: 从硅片切割废料浆中回收聚乙二醇 , 对减轻环境 污 染 、 提高资源利用率意义重大。聚乙二醇的回收过程中 回收利用这些余热 , 将其用于锅炉补水的加热和脱色前的聚乙二醇预热 , 可以获得可观 的 经 济 、 环境和 蕴含大量的余热 , 社会效益 。 关键词 : 聚乙二醇 ; 回收 ; 余热 ( ) 中图分类号 : TQ 3 2 5 T K 1 1 5 文献标识码 : A 文章编号 : 1 6 7 2-5 4 2 5 2 0 1 3 1 2-0 0 7 2-0 3
7] 。 堵塞冷凝器的问题 [
。
太阳能硅片切割 过 程 中 , 聚乙二醇作为分散剂能 够使碳化硅颗粒均匀 分 散 , 并且带走切割过程中产生 减少硅片切割中短线 、 表面线痕 、 微裂 、 的大量摩擦热 , 崩边等问题的发生 。 聚乙二醇可以从硅片切割废液中 提 取 过 程 一 般 包 括 固 液 分 离、 脱 提取出来重 新 利 用 , 色、 离子交换精滤 、 减 压 蒸 馏, 其中减压蒸馏是高耗能 同时也蕴含着大 量 的 余 热 资 源 ( 如: 蒸馏出来的 过程 , , 饱和蒸汽和高温成品聚乙二醇 ) 如何将这部分余热合 理回收利用一直是技术人员探索的问题
。
1 余热回收方案
聚乙二醇回收中 减 压 蒸 馏 过 程 蕴 含 的 余 热 最 多 , 主要有两部分 : 一是蒸 馏 出 来 的 低 沸 物 ( 主要是水) 形 二是蒸馏完成后的高温成品聚乙二醇 。 成的饱和蒸汽 ;