PTA生产过程中的水循环利用系统.pdf

本发明公开了一种PTA生产过程中的水循环利用系统，该工艺流程简短、易于控制，处理功能强大，具有收集、处理、存储与再利用的多重功能，涉及水循环与利用的每一个步骤，蒸汽凝液换热器后方设置精密过滤器，所述的蒸汽凝液换热器的输出端与精密过滤器的进水口连接，精密过滤器的后方设有板式换热器，所述的精密过滤器的出水口与板式换热器的热流体入口端相连，板式换热器的出水口端与反渗透产水池的入口相连，反渗透产水池的出口与混床系统的入水口相连，混床系统的出水口与水箱入口相连接；应用本发明，解决了PTA生产过程中大量凝液直接排放而导致的水能源浪费的问题，同时提高了系统的可测可控性。

权利要求书
1.  一种PTA生产过程中的水循环利用系统，其特征在于：包括蒸汽 凝液换热器(10)、精密过滤器(20)、板式换热器(30)、反渗透产水池(40)、 混床系统(50)、水箱(60)及连接管道；
所述的蒸汽凝液换热器(10)，包括冷凝器(11)、凝液主管(12)、泵 (13)、加药装置(14)、控制阀(15)、凝液支管(16)及换热器(17)；
所述的凝液主管(12)的一端设有蒸汽入口，自蒸汽入口处，凝液 主管(12)依次与冷凝器(11)及泵(13)相连通，与泵(13)出水端相连的凝 液主管(12)又与一组平行的凝液支管(16)连通，所述的凝液支管(16) 上连接有换热器(17)，且凝液支管(16)的终端相互连通，并汇聚成一 根连接管道；
所述的一组平行的凝液支管(16)至少包含两个凝液支管；
所述的与泵(13)出水端相连的凝液主管(12)又通过连接管道与加 药装置(14)相连；
所述的泵(13)与加药装置(14)之间的凝液主管(12)上还装有流量 检测装置；
所述的加药装置(14)与凝液主管(12)的连接处装有一控制阀(15)；
所述的流量检测装置、控制器及控制阀(15)构成添加药剂量开环 控制系统，流量检测装置的输出端与控制器的输入端相连，流量检测 装置将检测的流量值输入至控制器，控制器通过内置算法运算得到输 出量，控制器的输出端与控制阀(15)的输入端相连，使得控制器输出 量可以实时调节控制阀(15)的开度，用以控制加药装置(14)向凝液总 管(12)中添加药剂的剂量；
蒸汽凝液换热器(10)的后方设置精密过滤器(20)，所述的蒸汽凝 液换热器(10)的输出端与精密过滤器(20)的进水口连接，精密过滤器 (20)的后方设有板式换热器(30)，所述的精密过滤器(20)的出水口与板 式换热器(30)的热流体入口端相连，板式换热器(30)的出水口端与反 渗透产水池(40)的入口相连，反渗透产水池(40)的出口与混床系统(50) 的入水口相连，混床系统(50)的出水口与水箱(60)的入口相连接；
所述的水箱(60)为带有降温系统的水箱，其包括内层水箱、外层 水箱及内层水箱和外层水箱间的空心夹层，所述的内层水箱的内部装 有液位传感器及温度传感器，所述的外层水箱的底部设有冷水入口， 其顶端设有冷水出口，冷水入口与冷水出口与所述的空心夹层相通， 水箱(60)通过管线直接接回PTA生产装置。

2.  根据权利要求1所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述药剂为除氧剂、PH值调节剂和清锅剂。

3.  根据权利要求2所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：PH调节剂为中和胺。

4.  根据权利要求1所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述的泵(13)为离心泵。

5.  根据权利要求1所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述的精密过滤器(20)为多介质过滤器，滤料为石英沙，无 烟煤和锰砂。

6.  根据权利要求1所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述的精密过滤器(20)的后方设有高压泵，所述的混床系统 (50)带有混床加压泵。

7.  根据权利要求1所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述的水箱(60)的冷水出口通过管道与冷水源相连。

8.  根据权利要求1所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述的水箱(60)与PTA生产装置的连接管线上设有阀门。

9.  根据权利要求8所述的PTA生产过程中的水循环利用系统，其特 征在于：所述的阀门为电磁阀。

说明书PTA生产过程中的水循环利用系统
技术领域
本发明涉及化工行业的水处理系统，尤其涉及一种用于PTA生 产过程中的水循环利用系统。
背景技术
PTA是聚酯产品的主要原料，随着化工行业生产的迅猛发展， PTA的生产工艺也随之改进。现有的生产PTA工艺大都采用低温或 高温氧化法，具有流程简短、生产工艺容易控制、成本低等诸多优点。 生产PTA过程中，由于水及蒸汽用量较大，在生产过程中有大量凝 液直接排放，不仅污染了环境，浪费了大量的水资源，也增加了生产 成本，因此建立一套完善的PTA生产过程中的水循环系统，从蒸汽 收集到水处理、存储直至回收利用都有涉及，便显得尤为重要。
蒸汽凝液换热器，是水资源回收中较为重要的组件，现有蒸汽凝 液换热器将加药装置设于凝液支管处，分别向各凝液支管加药，加药 装置设有多个支管，每个支管上设有控制阀，其不但控制复杂，而且 由于换热器的位置不同，其药量流向不同，可能造成距离加药器远的 换热器无法加药的问题，同时，加药装置没能采用电磁阀自动控制， 自动化程度较低。
水经除杂与换热处理后，还需在PTA生产装置与水处理系统之 间建立一个缓冲，再将处理后的水输送回生产装置参与生产，工业上 通常采用水箱储水来达到这个目的，然而，现有技术中，水箱的自动 化程度低，可控性差，为生产和存储带来了一些不便，提供一种液位 与温度可测，供水量可控的水箱，也就显得尤为重要。
发明内容
本发明是为了弥补上述技术的缺陷，设计了一种PTA生产过程 中的水循环利用系统，该工艺流程简短、易于控制，处理功能强大， 具有收集、处理、存储与再利用的多重功能，涉及水循环过程的每一 个步骤，应用本发明，解决了PTA生产过程中大量凝液直接排放而 导致的水能源浪费的问题，同时也提高了系统的可测、可控性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种PTA生产过程中的水循环利用系统，包括蒸汽凝液换热器、 精密过滤器、板式换热器、反渗透产水池、混床系统、水箱及连接管 道；
蒸汽凝液换热器，包括冷凝器、凝液主管、泵、加药装置、控制 阀、凝液支管及换热器；
所述的凝液主管的一端设有蒸汽入口，自蒸汽入口处，凝液主管 依次与冷凝器及泵相连通，与泵出水端相连的凝液主管又与一组平行 的凝液支管连通，所述的凝液支管上连接有换热器，且凝液支管的终 端相互连通，并汇聚成一根连接管道；
所述的一组平行的凝液支管至少包含两个凝液支管；
所述的与泵出水端相连的凝液主管又通过连接管道与加药装置 相连；
所述的泵与加药装置之间的凝液主管上还装有流量检测装置；
所述的加药装置与凝液主管的连接处装有一控制阀；
所述的流量检测装置、控制器及控制阀构成添加药剂量开环控制 系统，流量检测装置的输出端与控制器的输入端相连，流量检测装置 将检测的流量值输入至控制器，控制器通过内置算法运算得到输出 量，控制器的输出端与控制阀的输入端相连，使得控制器输出量可以 实时调节控制阀的开度，用以控制加药装置向凝液总管中添加药剂的 剂量；
蒸汽凝液换热器的后方设置精密过滤器，所述的蒸汽凝液换热器 的输出端与精密过滤器的进水口连接，精密过滤器的后方设有板式换 热器，所述的精密过滤器的出水口与板式换热器的热流体入口端相 连，板式换热器的出水口端与反渗透产水池的入口相连，反渗透产水 池的出口与混床系统的入水口相连，混床系统的出水口与水箱的入口 相连接；
所述的水箱为带有降温系统的水箱，其包括内层水箱、外层水箱 及内层水箱和外层水箱间的空心夹层，所述的内层水箱的内部装有液 位传感器及温度传感器，所述的外层水箱的底部设有冷水入口，其顶 端设有冷水出口，冷水入口与冷水出口与所述的空心夹层相通，水箱 通过管线直接接回PTA生产装置；
进一步的，所述药剂为除氧剂、PH值调节剂和清锅剂；
优选的，PH调节剂为中和胺；
进一步的，所述的泵为离心泵；
进一步的，所述的精密过滤器为多介质过滤器，滤料为石英沙， 无烟煤和锰砂；
进一步的，所述的精密过滤器的后方设有高压泵，所述的混床系 统带有混床加压泵；
进一步的，所述的水箱的冷水出口通过管道与冷水源相连；
进一步的，所述的水箱与PTA生产装置的连接管线上设有阀门；
优选的，所述的阀门为电磁阀。
本发明的有益效果在于：本发明设计了一种PTA生产过程中排 放蒸汽的过滤、除盐处理与循环利用的系统，系统流程简短、易于控 制，具有收集、处理、存储与再利用的多重功能，涉及水循环与利用 的每一个步骤，应用本发明，解决了PTA生产过程中大量凝液直接 排放而导致的水能源浪费的问题，同时提高了系统的可测可控性。本 发明将蒸汽与液态水相互转换、循环利用，既节约了水资源，也降低 了工厂的生产成本。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为蒸汽凝液换热器的结构示意图。
图中：10、蒸汽凝液换热器，11、冷凝器，12、凝液主管，13、 泵，14、加药装置，15、控制阀，16、凝液支管，17、换热器， 20、精密过滤器，30、板式换热器，40、反渗透产水池，50、混床系 统，60、水箱。
具体实施方式
结合附图及具体实施例，对本系统进一步说明：
如图1所示的一种PTA生产过程中的水循环利用系统，包括蒸 汽凝液换热器10、精密过滤器20、板式换热器30、反渗透产水池40、 混床系统50、水箱60及连接管道；
如图2所示的蒸汽凝液换热器10，包括冷凝器11、凝液主管12、 泵13、加药装置14、控制阀15、凝液支管16及换热器17；
所述的凝液主管12的一端设有蒸汽入口，自蒸汽入口处，凝液 主管12依次与冷凝器11及泵13相连通，与泵13出水端相连的凝液 主管12又与一组平行的凝液支管16连通，所述的凝液支管16上连 接有换热器17，且凝液支管16的终端相互连通，并汇聚成一根连接 管道；
所述的一组平行的凝液支管16至少包含两个凝液支管；
所述的与泵13出水端相连的凝液主管12又通过连接管道与加药 装置14相连；
所述的泵13与加药装置14之间的凝液主管12上还装有流量检 测装置；
所述的加药装置14与凝液主管12的连接处装有一控制阀15； 所述的流量检测装置、控制器及控制阀15构成添加药剂量开环控制 系统，流量检测装置的输出端与控制器的输入端相连，流量检测装置 将检测的流量值输入至控制器，控制器通过内置算法运算得到输出 量，控制器的输出端与控制阀15的输入端相连，使得控制器输出量 可以实时调节控制阀15的开度，用以控制加药装置14向凝液总管 12中添加药剂的剂量；
蒸汽凝液换热器10的后方设置精密过滤器20，所述的蒸汽凝液 换热器10的输出端与精密过滤器20的进水口连接，精密过滤器20 的后方设有板式换热器30，所述的精密过滤器20的出水口与板式换 热器30的热流体入口端相连，板式换热器30的出水口端与反渗透产 水池40的入口相连，反渗透产水池40的出口与混床系统50的入水 口相连，混床系统50的出水口与水箱60的入口相连接；
所述的水箱60为带有降温系统的水箱，其包括内层水箱、外层 水箱及内层水箱和外层水箱间的空心夹层，所述的内层水箱的内部装 有液位传感器及温度传感器，所述的外层水箱的底部设有冷水入口， 其顶端设有冷水出口，冷水入口与冷水出口与所述的空心夹层相通， 水箱60通过管线直接接回PTA生产装置；
进一步的，所述药剂为除氧剂、PH值调节剂和清锅剂；
优选的，PH调节剂为中和胺；
进一步的，所述的泵13为离心泵；
进一步的，所述的精密过滤器20为多介质过滤器，滤料为石英沙， 无烟煤和锰砂；
进一步的，所述的精密过滤器20的后方设有高压泵，所述的混 床系统50带有混床加压泵；
进一步的，所述的水箱60的冷水出口通过管道与冷水源相连；
进一步的，所述的水箱60与PTA生产装置的连接管线上设有阀 门；
优选的，所述的阀门为电磁阀。
一种PTA生产过程中的水循环利用系统，其工艺为：
a、PTA生产过程中产生的高温蒸汽，通过连接管道，进入蒸汽 凝液换热器10，经蒸汽凝液换热器10冷凝后的高温蒸汽冷凝为液态 水；
b、液态水自蒸汽凝液换热器10的输出端流出，通过连接管道， 进入精密过滤器20，液态水在精密过滤器20中滤去水中的悬浮颗粒 及有机胶体，从精密过滤器20的输出端流出；
c、过滤后的水通过连接管道，进入板式换热器30进行二次换 热处理，进一步换热后的冷凝水自板式换热器30的输出端流出，通 过连接管道，进入反渗透产水池40；
d、冷凝水在反渗透产水池40中除去水中的盐离子后，通过连接 管道，进入混床系统50；
e、水在混床系统50中进行离子交换处理，脱去水中的盐，脱盐 后的纯水自混床系统50的输出端流出，通过连接管道，进入水箱60 进行储存；
f、水箱60中的存储水直接为PTA生产装置供水，水箱60的输 出端通过连接管道与PTA的生产装置相连接，水箱60中的水自水箱 60的输出端流出，通过连接管道流入PTA的生产装置，再一次用于 PTA的生产加工。