[发明专利]一种低品位硼镁矿生产硼酸过程中余热资源综合回收利用的组合式设备

说明书

本发明涉及一种低品位硼镁矿生产硼酸过程中余热资源综合回收利用的组合式设备，包括硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统和硼酸结晶装置余热回收利用系统。硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统以水‑水蒸气体系为循环工质；硼酸结晶装置余热回收利用系统以氨气‑水体系为循环工质；硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统和硼酸结晶装置余热回收利用系统分别各自循环，并通过带有换热装置的硫酸镁结晶器和带有换热装置的热泵解吸器进行关联。本实验新型组合式设备可通过热泵技术实现硼酸结晶过程中的余热以及硫酸镁蒸发结晶中的蒸汽余热的回收利用，达到节能减排的目的。

技术领域

本发明涉及一种低品位硼镁矿生产硼酸过程中余热资源综合回收利用的组合式设备。

背景技术

青海省硼资源储量丰富，早年因技术等条件只能利用高品位钠硼解石硼矿，剩下了大量的低品位柱硼镁石矿没有得到利用，具有发展生产硼酸、硫酸镁的资源优势。目前国内多数硼酸企业均采用硼镁矿为原料生产硼酸和硼砂。硼酸结晶过程采用降温结晶工艺，硼酸生产过程中需要运用冷却水系统对硼酸结晶过程进行冷却降温。同时硼镁矿中的镁资源在结晶工段进入结晶母液，形成富含镁资源的废液（主要以硫酸镁溶液的形式存在），多数硼酸生产企业未对富含镁资源的结晶母液进行综合利用，造成了镁资源的浪费。因此目前国内现有的以硼镁矿生产硼酸的企业，多少存在余热资源和镁资源的浪费，对环境及节能减排造成一定压力。

硼酸生产过程中，富镁废液的高值化回收利用，不仅可以有效缓解镁资源的浪费现状，而且由于高纯优质硫酸镁产品附加值高，可增强企业的经济效益。若将硼酸结晶过程中的余热资源进行回收利用并应用于硫酸镁蒸发结晶工段，不仅可以实现资源的回收利用，而且可以实现余热资源的回收利用，真正实现节能减排和资源利用的可持续性。

本发明针对低品位硼镁矿生产硼酸过程中的余热资源，发明了余热资源综合回收利用的组合式设备，可解决对硼酸结晶过程中的余热回收利用，并为硫酸镁蒸发结晶工段供热，真正实现节能减排。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低品位硼镁矿生产硼酸过程中余热资源综合回收利用的组合式设备。

为解决上述问题，本发明所述的一种低品位硼镁矿生产硼酸过程中余热资源综合回收利用的组合式设备，其特征在于：该设备包括硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统和硼酸结晶装置余热回收利用系统。所述的硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统以水-水蒸气体系为循环工质；所述的硼酸结晶装置余热回收利用系统以氨气-水体系为循环工质；所述的硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统和所述的硼酸结晶装置余热回收利用系统分别各自循环，并通过所述的带有换热装置的硫酸镁结晶器和带有换热装置的热泵解吸器进行关联。

所述的硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统由锅炉、硫酸镁结晶装置蒸汽供热换热器、热泵解吸装置蒸汽供热吸热器和冷却装置组成。所述的锅炉、硫酸镁结晶装置蒸汽供热换热器、热泵解吸装置蒸汽供热换热器和冷却装置依次进行连接，构成蒸汽供热系统的循环。

所述的硼酸结晶装置余热回收利用系统由热泵吸收装置、热泵解吸装置、硫酸镁结晶装置余热回收利用换热器、节流装置和硼酸结晶装置吸热器组成；所述的硼酸结晶装置余热回收利用系统由热泵吸收装置、热泵解吸装置、硫酸镁结晶装置余热回收利用换热器、节流装置和硼酸结晶装置换热器通过管道依次连接构成硼酸结晶过程余热回收利用循环系统。

所述的带有换热装置的硫酸镁结晶器由所述的硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统中的硫酸镁结晶装置蒸汽供热换热器和所述的硼酸结晶装置余热回收利用系统中的硫酸镁结晶装置余热回收利用换热器组成；所述的硫酸镁结晶装置蒸汽供热换热器和硫酸镁结晶装置余热回收利用换热器以硫酸镁结晶装置中心，实现了两种循环系统对硫酸镁蒸发结晶过程的供热。

所述的带有换热装置的热泵解吸器由所述的硫酸镁结晶装置蒸汽供热系统中的热泵解吸装置蒸汽供热吸热器和所述的硼酸结晶装置余热回收利用系统中的热泵解吸装置组成；所述的热泵解吸装置蒸汽供热换热器和所述的热泵解吸装置以热泵解吸器为中心，实现两种循环系统的关联和余热利用。