公布日：2023.04.07
申请日：2022.12.16
分类号：C02F1/04(2023.01)I;C02F1/16(2023.01)I;B01D1/22(2006.01)I;B01D1/30(2006.01)I;B01D3/32(2006.01)I;B01D3/14(2006.01)I;F25B30/06(2006.01)I;C02F103/
36(2006.01)N
摘要
本发明公开了一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，涉及废水处理技术领域，包括两套工艺流程，即流程一和流程二，两种不同工艺流程根据DMF废水浓度不同，其中的热泵精制系统和热泵压缩机机与热耦合精制系统的相对位置不同；流程一和流程二均包括热耦合精制系统Ⅰ、热耦合精制系统Ⅱ和热耦合精制系统Ⅲ；流程一中的热泵压缩机位于热耦合精制系统Ⅱ和热耦合精制系统Ⅲ之间；流程二中的热泵精制系统和热泵压缩机位于热耦合精制系统Ⅰ和热耦合精制系统Ⅱ之间；本发明可以处理各种浓度的DMF废水，且投资低，用电量少，操作简单，运行稳定且周期长，可以节省蒸汽，大大减少建设成本，在回收DMF的同时可以进行水的回收。
权利要求书
1.一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，包括两套工艺流程，即流程一和流程二，每套流程均包括热耦合精制系统、热泵精制系统和热泵压缩机，其特征在于：两种不同工艺流程根据DMF废水浓度不同，其中的热泵精制系统和热泵压缩机机与热耦合精制系统的相对位置不同，废水中DMF浓度高于或等于预设值采用流程一进行处理回收，废水中DMF浓度低于预设值采用流程二进行处理回收；所述流程一和所述流程二均包括热耦合精制系统Ⅰ、热耦合精制系统Ⅱ和热耦合精制系统Ⅲ；所述流程一中的热泵精制系统和热泵压缩机位于热耦合精制系统Ⅱ和热耦合精制系统Ⅲ之间；所述流程二中的热泵精制系统和热泵压缩机位于热耦合精制系统Ⅰ和热耦合精制系统Ⅱ之间。
2.根据权利要求1所述的一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，其特征在于，所述流程一具体包括如下步骤：步骤一：含DMF废水进入热耦合精制系统Ⅰ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅰ的形式被脱除；步骤二：热耦合精制系统Ⅰ底部的DMF粗品，进入热耦合精制系统Ⅱ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅱ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅱ作为热源给热耦合精制系统Ⅰ加热，热量在此耦合，重复使用2次；步骤三：热耦合精制系统Ⅱ底部的DMF粗品，进入热泵精制系统，废水中的部分水分，在此以热泵塔顶汽的形式被脱除；步骤四：热泵塔顶汽被热泵压缩机压缩后对热泵精制系统加热，热量在此循环使用，达到节能目的；步骤五：热泵精制系统底部的DMF粗品，进入热耦合精制系统Ⅲ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅲ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅲ作为热源，给热耦合精制系统Ⅱ加热，热量在此耦合，重复使用3次；步骤六：DMF成品由热耦合精制系统Ⅲ底部排出。
3.根据权利要求2所述的一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，其特征在于，所述流程二具体包括如下步骤：步骤一:含DMF废水进入热耦合精制系统Ⅰ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅰ的形式被脱除；步骤二:热耦合精制系统Ⅰ底部的DMF粗品，进入热泵精制系统，废水中的部分水分，在此以热泵塔顶汽的形式被脱除；步骤三:热泵塔顶汽被热泵压缩机压缩后对热泵精制系统加热，热量在此循环使用，达到节能目的；步骤四:热泵精制系统底部的DMF粗品进入热耦合精制系统Ⅱ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅱ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅱ作为热源给热耦合精制系统Ⅰ加热，热量在此耦合，重复使用2次；步骤五:热耦合精制系统Ⅱ底部的DMF粗品，进入热耦合精制系统Ⅲ，废水中的剩余水分，在此以塔顶汽Ⅲ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅲ作为热源对热耦合精制系统Ⅱ加热，热量在此耦合，重复使用3次；步骤六:DMF成品由热耦合精制系统Ⅲ底部排出。
4.根据权利要求1所述的一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，其特征在于，所述预设值为：废水中DMF浓度范围为15％～30％，优选25％。
5.根据权利要求1所述的一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，其特征在于，所述流程一和所述流程二前序还包括用于检测废水中DMF浓度的检测装置。
6.根据权利要求4所述的一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，其特征在于，所述流程一和所述流程二配合所述检测装置设有用于将对应DMF废水导入不同工艺流程的引导组件。
7.根据权利要求1所述的一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，其特征在于，所述热耦合精制系统包括脱水塔Ⅰ、脱水塔Ⅱ和精馏塔，以及脱水塔Ⅰ再沸器、脱水塔Ⅱ再沸器和精馏塔再沸器，所述热泵精制系统包括、MVR脱水塔、MVR脱水塔降膜蒸发器、压缩机、强制循环泵。
发明内容
本发明的目的在于提供一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种DMF废水的热泵热耦合回收系统，包括两套工艺流程，即流程一和流程二，每套流程均包括热耦合精制系统、热泵精制系统和热泵压缩机，两种不同工艺流程根据DMF废水浓度不同，其中的热泵精制系统和热泵压缩机机与热耦合精制系统的相对位置不同，废水中DMF浓度高于预设值采用流程一进行处理回收，废水中DMF浓度低于预设值采用流程二进行处理回收；
所述流程一和所述流程二均包括热耦合精制系统Ⅰ、热耦合精制系统Ⅱ和热耦合精制系统Ⅲ；
所述流程一中的热泵精制系统和热泵压缩机位于热耦合精制系统Ⅱ和热耦合精制系统Ⅲ之间；
所述流程二中的热泵精制系统和热泵压缩机位于热耦合精制系统Ⅰ和热耦合精制系统Ⅱ之间。
作为本发明进一步的方案：所述流程一具体包括如下步骤：
步骤一：含DMF废水进入热耦合精制系统Ⅰ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅰ的形式被脱除；
步骤二：热耦合精制系统Ⅰ底部的DMF粗品，进入热耦合精制系统Ⅱ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅱ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅱ作为热源给热耦合精制系统Ⅰ加热，热量在此耦合，重复使用2次；
步骤三：热耦合精制系统Ⅱ底部的DMF粗品，进入热泵精制系统，废水中的部分水分，在此以热泵塔顶汽的形式被脱除；
步骤四：热泵塔顶汽被热泵压缩机压缩后对热泵精制系统加热，热量在此循环使用，达到节能目的；
步骤五：热泵精制系统底部的DMF粗品，进入热耦合精制系统Ⅲ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅲ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅲ作为热源，给热耦合精制系统Ⅱ加热，热量在此耦合，重复使用3次；
步骤六：DMF成品由热耦合精制系统Ⅲ底部排出。
作为本发明再进一步的方案：所述流程二具体包括如下步骤：
步骤一:含DMF废水进入热耦合精制系统Ⅰ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅰ的形式被脱除；
步骤二:热耦合精制系统Ⅰ底部的DMF粗品，进入热泵精制系统，废水中的部分水分，在此以热泵塔顶汽的形式被脱除；
步骤三:热泵塔顶汽被热泵压缩机压缩后对热泵精制系统加热，热量在此循环使用，达到节能目的；
步骤四:热泵精制系统底部的DMF粗品进入热耦合精制系统Ⅱ，废水中的部分水分，在此以塔顶汽Ⅱ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅱ作为热源给热耦合精制系统Ⅰ加热，热量在此耦合，重复使用2次；
步骤五:热耦合精制系统Ⅱ底部的DMF粗品，进入热耦合精制系统Ⅲ，废水中的剩余水分，在此以塔顶汽Ⅲ的形式被脱除，同时塔顶汽Ⅲ作为热源对热耦合精制系统Ⅱ加热，热量在此耦合，重复使用3次；
步骤六:DMF成品由热耦合精制系统Ⅲ底部排出。
作为本发明进一步的方案：所述预设值为：废水中DMF浓度范围为15％～30％，优选25％。
作为本发明再进一步的方案：所述流程一和所述流程二前序还包括用于检测废水中DMF浓度的检测装置。
作为本发明再进一步的方案：所述流程一和所述流程二配合所述检测装置设有用于将对应DMF废水导入不同工艺流程的引导组件。
作为本发明再进一步的方案：所述热耦合精制系统包括脱水塔Ⅰ、脱水塔Ⅱ和精馏塔，以及脱水塔Ⅰ再沸器、脱水塔Ⅱ再沸器和精馏塔再沸器，所述热泵精制系统包括、MVR脱水塔、MVR脱水塔降膜蒸发器、压缩机、强制循环泵。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.本发明相较于传统三效工艺，本工艺可节约蒸汽量50％以上；
2.本发明相较于热泵+双效工艺，本工艺可节约蒸汽30％以上；
3.本发明相较于三压缩机工艺，本工艺可以处理各种浓度的DMF废水，且投资低，用电量少，操作简单，运行稳定且周期长；
4.本发明相较于热泵在前、热耦合在后的工艺，本工艺运行周期长，不易堵塞；
5.本发明相较于热泵+间隔壁塔工艺，本工艺设备投资低，操作简单，运行稳定，分解率低，回收率高；
6.本发明相较于单独的热泵浓缩工艺，本工艺可产出DMF成品及回收中水。
（发明人：张景铸;张景聚;刘坤;王金洲;张守强;张恒通;王众）