[发明专利]自然循环沸腾传热回收浆状物料余热及升温利用的方法

摘要

一种自然循环沸腾传热回收腐蚀性料浆余热及提高余热温位替代一次热源的方法，利用工艺系统自身所需的料浆垂直输送高度，构建上升管内料浆强制对流放热、管外低沸点传热工质自然循环沸腾吸热的高效余热回收方式，无需外加循环动力；视余热温位是否满足工艺需求，既可直接利用、也可升温使用，升温利用热量的总和与消耗的动力之比不低于10，同时获得的冷量与消耗的动力之比不低于5；实施本发明方法回收利用料浆余热对相关工业领域节能、减排和提高余热回收利用经济性均有显著作用。

主权项

一种自然循环沸腾传热回收腐蚀性料浆余热的方法，其特征在于利用工艺系统自身所需的料浆垂直输送高度，构建上升管内料浆强制对流放热、管外低沸点传热工质自然循环沸腾吸热的高效余热回收方式，无需外加循环动力；用料浆循环泵使含有60～105℃余热的料浆加压进入直立的管壳式自然循环再沸器管程底部，分布到列管内上升流动，流速不低于1.5m/s，向管壁强制对流放热，降温到52～103℃从管程顶部排出；再沸器壳程空间内的工质在小于20℃的传热温差推动下间壁接受管内料浆放热而汽化，形成压力0.8～8.0MPa的上升气液两相流，进入气液分离器；通过气液分离器，50～100℃的工质蒸汽进入直立管壳式结构的回热器壳程冷凝放热，将管程流动的工艺物流加热到48～98℃，由此构成余热回收直接利用模式，该模式下气液分离器与回热器壳程空间等压，在回热器壳程冷凝的工质从底部返回气液分离器的液相空间，并通过下降管从底部进入再沸器壳程，壳程沸腾传热高度至少6.0m，汽化产生的气液两相流平均密度比下降管内液相工质密度小至少1倍，由密度差产生的自然循环推动力，确保下降管内液体工质的质量流量与回热器壳程冷凝的蒸汽质量流量之比大于5.0；所指腐蚀性料浆是各种固体颗粒质量含量不大于40％、表观黏度不大于50mPa·s的溶液；所指低沸点传热工质是纯溶剂或完全互溶的二元溶液，其常压沸点温度0～‑35℃，在本方法工作范围内沸腾压力0.6～6.0MPa。