化工行業(yè)是能耗大戶,減低乙醇精餾塔的能耗,充分利用低溫熱源,已成為人們遍及關注的問題。熱泵精餾是把設備塔頂蒸汽加壓升溫,使其用作塔底再沸器的熱源,收回塔頂蒸汽的冷凝潛熱,因而這是一種良好的技能。
該技能的重要是逆向卡諾循環(huán),即把工質經過加壓升溫,收回乙醇精餾塔塔頂蒸汽的冷凝潛熱,作為塔底再沸器的熱源,以契合減少冷熱共用工程用量的目的。熱泵精餾除開工階段外,基本上不需向再沸器供給額外的熱量。
熱泵主要由壓縮機、脹大閥、蒸騰器和冷凝器構成,熱量經過這四個部件之間的循環(huán)來完成傳遞。來自蒸騰器的低溫低壓蒸氣經壓縮機升溫升壓,契合所需溫度和壓力的蒸氣流經冷凝器,蒸氣放出熱量,降溫冷凝成液相,經節(jié)流脹大后壓力繼續(xù)下降。低壓液相作業(yè)介質流入蒸騰器后,由于沸點很低,很容易吸收熱量再蒸騰,又構成低溫低壓蒸氣。
如果把蒸騰器放入低檔次熱源中吸收熱量,則吸收了熱量的蒸氣再進入壓縮機,如此循環(huán),能使低溫熱量不斷流到溫度較高的當地,完成熱量的收回利用,其代價是不斷給壓縮機供給機械能或電能。
熱泵精餾系統(tǒng)用壓縮機把熱量從低溫處送到高溫處,在該系統(tǒng)中壓縮機耗費的能量是由外界供給的能量,它比再沸器直接加熱耗費的能量少得多,一般只相當于后者的20~40%,由此可見熱泵節(jié)省能耗的作用。它具有特定的運用范圍,需求依據乙醇精餾塔工藝要求,經過精準的經濟評比決定是否運用熱泵精餾。