N,N-二甲基甲酰胺(N,N-Dimethylformamide,DMF)作為一種重要的有機(jī)化工原料和優(yōu)良的中性溶劑,被廣泛的應(yīng)用于石油化工、醫(yī)藥、橡塑、化纖、農(nóng)藥、印染、制革等化學(xué)工業(yè)中。本文將從工藝改進(jìn)和設(shè)備優(yōu)化兩方面對目前制革行業(yè)生產(chǎn)過程中存在的DMF廢水回收及氣體吸收問題進(jìn)行相關(guān)研究。工藝方面,本文采用Aspen Plus流程模擬軟件對浙江某制革廠年產(chǎn)12萬噸DMF三效精餾工藝進(jìn)行建模,通過考察進(jìn)料位置、操作壓力和回流比等參數(shù)對DMF三效精餾系統(tǒng),尤其是各塔DMF含量以及相應(yīng)能耗的影響,得到優(yōu)化工藝參數(shù)。另外,對目前工藝存在的不足進(jìn)行分析,提出3種DMF熱泵精餾工藝,分別為DMF雙熱泵精餾工藝、DMF單熱泵精餾工藝以及改進(jìn)的DMF雙熱泵精餾工藝。通過對比DMF熱泵精餾工藝與DMF三效精餾工藝的公用工程能耗,得出最佳的工藝方案。模擬結(jié)果顯示,改進(jìn)的DMF雙熱泵精餾工藝相較于DMF三效精餾工藝節(jié)能效果最顯著。其中,蒸汽用量降低了84.5%,冷凝水用量降低了86.62%,額外增加熱泵用電1040.8千瓦,總操作成本降低了49.03%。設(shè)備方面,本文在穿流篩板的基礎(chǔ)上進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,開發(fā)了一種造價(jià)低廉、結(jié)構(gòu)簡單,板壓降低、抗堵性能良好的復(fù)合錐形篩板。在塔徑600 mm的有機(jī)玻璃塔內(nèi),對倒錐形篩孔比例為5%、10%、20%的復(fù)合錐形篩板和普通篩板做流體力學(xué)性能對比實(shí)驗(yàn)。主要研究了氣相負(fù)荷和液相噴淋密度等因素對氣液接觸狀態(tài)、干板壓降、濕板壓降等的影響。復(fù)合錐形篩板的氣液接觸狀態(tài)分為潤濕區(qū)、鼓泡區(qū)以及液泛區(qū)。由于氣體流束的縮脈現(xiàn)象,使得正錐形篩孔的干板壓降最小,孔流系數(shù)最大,倒錐形篩孔的情況正好相反。在低氣相負(fù)荷下,由于復(fù)合錐形篩孔良好的篩孔通道選擇性,氣液兩相分別從正錐形篩孔和倒錐形篩孔穿過塔板,提高了塔板的通液能力,降低了塔板的阻塞率,使得復(fù)合錐形篩板的濕板壓降小于普通篩板。在高氣相負(fù)荷下,板上清液層的湍動(dòng)現(xiàn)象使復(fù)合錐形的篩孔通道選擇性逐步失效,復(fù)合錐形篩孔的濕板壓降與普通篩板基本一致。在相同氣相負(fù)荷下,復(fù)合錐形篩板與普通篩板的濕板壓降差異化程度隨著噴淋密度的增加逐漸減小。
【學(xué)位單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TQ028.31;TQ413.2
【部分圖文】：

浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文 復(fù)合錐形篩板的性能對比實(shí)驗(yàn)量降低，阻力相應(yīng)的減少，所以氣體在穿過該篩孔時(shí)的壓降也隨之降低，孔流系數(shù)增大。對于正錐形篩孔、倒錐形篩孔以及普通篩孔而言，正錐形篩孔出口處形成的渦流面積最小，篩孔對氣體產(chǎn)生的阻力也就最小，氣體通過正錐形篩孔時(shí)的壓降最小，孔流系數(shù)最大。反之倒錐形篩孔出口處形成的渦流面積最大，篩孔對氣體產(chǎn)生的阻力也就最大，氣體通過倒錐形篩孔時(shí)的壓降最大，孔流系數(shù)最小。這與上文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相一致。
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本文編號：2874689