凉味剂WS-23生产过程中液氮尾气余冷回收利用装置

技术领域

本发明涉及冷能处理技术领域，具体为凉味剂WS-23生产过程中液氮尾气余冷回收利用装置。

背景技术

液氮是凉味剂WS-23中间体DIPPN生产过程中不可缺少的原料，其主要起到了降温的作用。因WS-23中间体DIPPN生产过程中以液氨为溶剂，反应过程中需要在小于-35℃的低温条件下反应，为保证反应正常进行，利用液氮超低的温度做为冷媒，来控制凉味剂WS-23中间体DIPPN生产过程中的反应温度。

而通常情况下，液氮经反应釜夹套通过吸热气化释放冷能后将液氮尾气排入大空中。此时液氮尾气仍有大部分冷能没有释放。为了能够将这部分的冷能利用起来，因此我们提出了凉味剂WS-23生产过程中液氮尾气余冷回收利用装置。

发明内容

本发明的目的在于提供凉味剂WS-23生产过程中液氮尾气余冷回收利用装置，以解决上述背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：凉味剂WS-23生产过程中液氮尾气余冷回收利用装置，包括余冷收集箱、液氮尾气管、冷却循环水管、冷却循环水泵和冷却循环水箱，所述液氮尾气管和冷却循环水管均设置在余冷收集箱内，并且余冷收集箱内设置有冷媒，冷却循环水管的循环水出口通过管道连接在冷却循环水箱的进水口上，冷却循环水管的循环水进口通过管道连接在冷却循环水泵的出水口上，冷却循环水泵的进水口通过管道连接在冷却循环水箱的出水口上，余冷收集箱的表面覆盖有保温层。

优选的，所述循环水出口与冷却循环水箱之间连接的管道上设置有用水点，用水点用于连接其他设备的冷却水进口和冷却水出口。

优选的，所述冷媒采用以冰点为-15℃的乙二醇溶液做为冷媒，由于液氮尾气有大量冷能没有释放，若液氮尾气直接给冷却循环水降温会造成在液氮尾气管表面结冰，影响余冷的利用效率，因此本方案采用冰点为-15℃的乙二醇溶液做为冷媒间接给冷却循环水降温(冷却循环水来自冷却循环水箱，用循环泵通过冷却循环水管输送，在余冷收集箱与其他用冷设备间循环)。

优选的，所述冷却循环水管位于余冷收集箱底部，液氮尾气管位于冷却循环水管的上方，由于温度低的乙二醇溶液密度要比温度高的乙二醇溶液密度大，这样温度低的乙二醇溶液就会沉到下面，而温度高的乙二醇溶液就会流动上层，从而就会在余冷收集箱中形成对流，进而能够提高对余冷的利用效率。

优选的，所述冷媒没过冷却循环水管和液氮尾气管，以保证冷却循环水管和液氮尾气管可以充分的与冷媒接触，冷媒内添加缓蚀剂、阻垢剂和着色剂，液氮尾气管和冷却循环水管浸泡在乙二醇溶液中，添加缓蚀剂可以降低乙二醇溶液对余冷收集箱壁和液氮尾气管和冷却循环水管的腐蚀，延长设备使用寿命；添加阻垢剂，能够降低液氮尾气管和冷却循环水管表面积垢的产生，进而也就保证了液氮尾气管和冷却循环水管正常的传冷效率；添加着色剂，能够及时发现吸收系统的损坏泄漏。

优选的，所述冷却循环水箱上方设置有注水口，可通过注水口添加冷却液。

优选的，所述液氮尾气管和冷却循环水管的表面涂布有防锈涂料层，液氮尾气管和冷却循环水管浸泡在乙二醇溶液中，防锈涂料层能够对液氮尾气管和冷却循环水管起到保护作用，降低了液氮尾气管和冷却循环水管表面产生铁锈的概率，延长了液氮尾气管和冷却循环水管使用寿命。

优选的，所述液氮尾气管和冷却循环水水管的表面带有若干环形的散冷片，散冷片的设置，能够加大液氮尾气管和冷却循环水水管表面与水的接触面积，从而有利于提高余冷被水吸收的效率。

优选的，所述液氮尾气管和冷却循环水管通过适配的固定卡扣固定在余冷收集箱内的固定支架上，通过固定卡扣、固定支架将液氮尾气管和冷却循环水管进行固定，这样液氮尾气管和冷却循环水管在输送尾气和冷却水的时候，能够减少抖动的发生，保证了水流能够稳定地流动。

优选的，所述液氮尾气管的液氮尾气进口和液氮尾气出口均设置在余冷收集箱的外侧，并且液氮尾气出口末端设置有消音器，通过设置消音器可以有效的降低液氮尾气排到大气时所产生的噪音。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过液氮尾气在输送过程中产生的冷能就会被冷媒所吸收，从而降低冷媒的温度，冷媒将吸收的冷能传导给冷却循环水。通过乙二醇溶液冷媒间接给冷却循环水降温，是为了储存冷能和防止循环水低温结冰而导至管道堵塞。

通过散冷片增大液氮尾气在余冷收集箱冷媒中的换热面积和延长流径，使液氮尾气的余冷充分地被余冷收集箱的乙二醇溶液冷媒所吸收，便于将用于其他设备的冷却循环水冷却。

同时，保温层的设置，能够减少余冷扩散到外界环境中的量，提高了余冷的利用效率。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图。

图中：1、余冷收集箱；2、保温层；3、液氮尾气管；4、散冷片；5、冷媒；6、冷却循环水管；7、循环水出口；8、循环水进口；9、用水点；10、冷却循环水泵；11、冷却循环水箱；12、注水口；13、液氮尾气进口；14、液氮尾气出口；15、消音器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：凉味剂WS-23生产过程中液氮尾气余冷回收利用装置，包括余冷收集箱1、液氮尾气管3、冷却循环水管6、冷却循环水泵10和冷却循环水箱11，所述液氮尾气管3和冷却循环水管6均设置在余冷收集箱1内，并且余冷收集箱1内设置有冷媒5，冷却循环水管6的循环水出口7通过管道连接在冷却循环水箱11的进水口上，冷却循环水管6的循环水进口8通过管道连接在冷却循环水泵10的出水口上，冷却循环水泵10的进水口通过管道连接在冷却循环水箱11的出水口上，余冷收集箱1的表面覆盖有保温层2。

进一步的，所述循环水出口7与冷却循环水箱11之间连接的管道上设置有用水点9，用水点9用于连接其他设备的冷却水进口和冷却水出口。

进一步的，所述冷媒5采用以冰点为-15℃的乙二醇溶液做为冷媒5，由于液氮尾气有大量冷能没有释放，若液氮尾气直接给冷却循环水降温会造成在液氮尾气管3表面结冰，影响余冷的利用效率，因此本方案采用冰点为-15℃的乙二醇溶液做为冷媒5间接给冷却循环水降温(冷却循环水来自冷却循环水箱11，用冷却循环水泵10通过冷却循环水管6输送，在余冷收集箱1与其他用冷设备间循环)。

进一步的，所述冷却循环水管6位于余冷收集箱1底部，液氮尾气管3位于冷却循环水管6的上方，由于温度低的乙二醇溶液密度要比温度高的乙二醇溶液密度大，这样温度低的乙二醇溶液就会沉到下面，而温度高的乙二醇溶液就会流动上层，从而就会在余冷收集箱1中形成对流，进而能够提高对余冷的利用效率。

进一步的，所述冷媒5没过冷却循环水管6和液氮尾气管3，以保证冷却循环水管6和液氮尾气管3可以充分的与冷媒5接触，冷媒5内添加缓蚀剂、阻垢剂和着色剂，液氮尾气管3和冷却循环水管6浸泡在乙二醇溶液中，添加缓蚀剂可以降低乙二醇溶液对余冷收集箱1壁和液氮尾气管3和冷却循环水管6的腐蚀，延长设备使用寿命；添加阻垢剂，能够降低液氮尾气管3和冷却循环水管6表面积垢的产生，进而也就保证了液氮尾气管3和冷却循环水管6正常的传冷效率；添加着色剂，能够及时发现吸收系统的损坏泄漏。

进一步的，所述冷却循环水箱11上方设置有注水口12，可通过注水口12添加冷却液。

进一步的，所述液氮尾气管3和冷却循环水管6的表面涂布有防锈涂料层，液氮尾气管3和冷却循环水管6浸泡在乙二醇溶液中，防锈涂料层能够对液氮尾气管3和冷却循环水管6起到保护作用，降低了液氮尾气管3和冷却循环水管6表面产生铁锈的概率，延长了液氮尾气管3和冷却循环水管6使用寿命。

进一步的，所述液氮尾气管3和冷却循环水管6的表面带有若干环形的散冷片4，散冷片4的设置，能够加大液氮尾气管3和冷却循环水管6表面与水的接触面积，从而有利于提高余冷被水吸收的效率。

进一步的，所述液氮尾气管3和冷却循环水管6通过适配的固定卡扣固定在余冷收集箱1内的固定支架上，通过固定卡扣、固定支架将液氮尾气管3和冷却循环水管6进行固定，这样液氮尾气管3和冷却循环水管6在输送尾气和冷却水的时候，能够减少抖动的发生，保证了水流能够稳定地流动。

进一步的，所述液氮尾气管3的液氮尾气进口13和液氮尾气出口14均设置在余冷收集箱1的外侧，并且液氮尾气出口14末端设置有消音器15，通过设置消音器15可以有效的降低液氮尾气排到大气时所产生的噪音。

工作原理：液氮尾气管3穿过余冷收集箱1的乙二醇溶液冷媒5，这样液氮尾气在输送过程中产生的冷能就会被冷媒5所吸收，液氮尾气从液氮尾气进口13进入，通过液氮尾气管3降低冷媒5的温度，冷媒5将吸收的冷能传导给冷却循环水(来自冷却循环水箱11，经冷却循环水管6穿过余冷收集箱1)，冷却循环水作为后期冷却其他设备的冷却水，然后冷却循环水从循环水出口7排出，经过用水点9冷却其他设备，最后冷却水回到冷却循环水箱11，此时冷却循环水泵10再次将冷却循环水箱11中的冷却水抽回冷却循环水管6中进行冷却。并且液氮尾气最后从液氮尾气出口14排出，此时消音器15可以有效的降低液氮尾气排到大气时所产生的噪音。

另外，采用乙二醇溶液冷媒5间接给冷却循环水降温，是为了储存冷能和防止循环水低温结冰而导至管道堵塞；过程中通过液氮尾气管3上的散冷片4，这是为了增大液氮尾气在余冷收集箱1冷媒5中的换热面积和延长流径，从而增加和延长液氮尾气在余冷收集箱1冷媒5中的停留时间，这样能够使液氮尾气的余冷充分地被余冷收集箱1的乙二醇溶液所吸收，便于将用于其他设备的冷却循环水冷却。同时，保温层2的设置，能够减少余冷扩散到外界环境中的量，提高了余冷的利用效率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。