[发明专利]过热蒸汽流超细粉碎尾气冷凝-再沸封闭循环方法

摘要

一种过热蒸汽流超音速超细粉碎尾气冷凝‑再沸封闭循环方法，适用于以1.2~2.5MPa、280~420℃的过热蒸汽介质粉碎水不溶性颗粒后产生95~125kPa、110~150℃粉碎尾气的场合。尾气通过水喷射冷凝器升压冷凝、冷凝循环液两段绝热再沸，再生为105~200kPa的洁净饱和蒸汽，通过蒸汽加压机升温升压提供超音速气流超细粉碎所需的机械能，从而免用锅炉、节约生产蒸汽的一次能源，并且循环再生过程同时完成尾气净化。以2000 kg/h过热蒸汽超细粉碎装置为例，本发明方法以405kW动力替代200 kg/h标煤燃烧，并且克服了现有过热蒸汽超音速气流粉碎技术废热排放和冷却水消耗的问题，为低碳、环保技术进步提供经济、适用的解决方案。

主权项

1.一种过热蒸汽流超细粉碎尾气冷凝‑再沸封闭循环方法，其特征在于蒸汽加压机输送1.2~2.5MPa、280~420℃过热蒸汽在超音速条件下进行超细粉碎后尾气在压力95~125kPa、温度110~150℃的过热状态下被吸入水喷射冷凝器，被再沸液循环泵输送的100~120℃循环液射流裹挟沿垂直降液管直达绝热再沸器下段液面以下1m处、温度升高到110~125℃旋流而出沸腾汽化、产生120~200kPa的绝热再沸饱和蒸汽被抽吸进入蒸汽加压机前置进汽口；因汽化而降温2~5℃的循环液通过埋入下段液面以下的升液管穿过隔板上升进入绝热再沸器上段空间继续沸腾汽化进一步降温2~5℃，产生105~175kPa绝热再沸饱和蒸汽70%进入蒸汽加压机中置进汽口、30%继续上升流动进入与绝热再沸器顶盖直接连通的管壳式降膜脱气器的管内冷凝、不凝气输送至后工序处理，管内冷凝热使管外降膜蒸发产生温度80~95℃的饱和蒸汽进入蒸汽加压机后置进汽口；水喷射冷凝器吸入的水蒸汽量等于绝热再沸器产生的蒸汽总量，其下段与上段产汽量之比等于循环液通过下段与上段的降温幅度之比；从前置、中置和后置进汽口进入蒸汽加压机的饱和蒸汽通过混合、升压、升温至1.2~2.5MPa、280~420℃输送至过热蒸汽流粉碎机完成粉碎任务后尾气又被水喷射冷凝器抽吸并与循环液混合，通过绝热再沸器沸腾汽化后温度恢复至100~120℃进入再沸液循环泵，如此周而复始、封闭循环、实现连续稳定的过热蒸汽超音速流超细粉碎、仅需通过蒸汽加压机提供超细粉碎所需机械能；再沸循环液通过水喷射冷凝器被粉碎尾气加热升温幅度Δt随蒸汽加压机输送的质量流量m及再沸液循环泵的质量流量W变化的关系，符合 Δt > (mr)/(WC)，式中物性数据r是水蒸汽的冷凝潜热、C是水的比热容。