低溫多效蒸餾海水淡化流程能量優(yōu)化
發(fā)布時間:2020-12-21 03:42
目前,隨著人類社會的進步和經(jīng)濟的迅猛發(fā)展,特別是世界人口急劇增加,進而造成生活用水量的增加和水資源的污染及浪費嚴重,導(dǎo)致淡水資源的日益匱乏,發(fā)展海水淡化技術(shù),向大海要淡水已經(jīng)成為當今世界各國的共識。在海水淡化領(lǐng)域,多級閃蒸、低溫多效蒸發(fā)和反滲透是三大主流技術(shù),其中低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)以其易實現(xiàn)大型化、運行維護成本低等特點,成為海水淡化技術(shù)的主要研究方向。與此同時,節(jié)能降耗也成為當前全球最為熱點的話題,能耗指標已經(jīng)成為衡量工程運行水平的標準,尤其是利用軟件模擬來指導(dǎo)生產(chǎn),倍受關(guān)注。其中,Aspen Plus軟件因其具有完備的物性數(shù)據(jù)庫和單元操作模型庫,成為建立系統(tǒng)模型的首選。本文應(yīng)用Aspen Plus軟件模擬低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的操作單元,建立完整的系統(tǒng)模型,并使用法國SIDEM公司4效低溫多效蒸發(fā)海水淡化裝置的運行數(shù)據(jù)對建立的模型的可信性進行了驗證。研究的內(nèi)容主要包括:1、系統(tǒng)模型的建立。采用Aspen Plus軟件的Heater、Flash2和Mixer等單元操作模型,模擬系統(tǒng)流程;2、研究了系統(tǒng)模擬參數(shù)對模擬結(jié)果的影響和淡化過程優(yōu)化。通過建立考慮沸點升高和系統(tǒng)設(shè)立閃蒸器的...
【文章來源】:天津科技大學天津市
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 海水淡化的研究背景
1.2 國內(nèi)外海水淡化概況
1.2.1 海水淡化發(fā)展歷史
1.2.2 海水淡化概況
1.3 海水淡化技術(shù)簡介
1.3.1 熱法
1.3.2 膜法
1.3.3 化學法
1.4 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)
1.4.1 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的原理
1.4.2 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的優(yōu)勢
1.4.3 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.4 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.4.5 水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的研究
1.5 Aspen Plus簡介
1.5.1 Aspen Tech公司簡介
1.5.2 Aspen Tech主要技術(shù)
1.5.3 Aspen Plus軟件簡介
1.5.4 Aspen Plus軟件在化工流程模擬中的應(yīng)用
1.5.5 Aspen Plus軟件在海水淡化中的應(yīng)用
1.6 本文的主要工作內(nèi)容
2 低溫多效蒸發(fā)(LT-MED)海水淡化系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 蒸發(fā)器數(shù)學模型
2.2 閃蒸罐數(shù)學模型
2.3 淡水產(chǎn)量和造水比計算公式
2.4 單位蒸餾產(chǎn)物熱消耗(Specific Heat Consumption,SHC)
3 應(yīng)用Aspen Plus軟件建立低溫多效蒸發(fā)(LT-MED)海水淡化系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型及系統(tǒng)設(shè)定
3.1 基礎(chǔ)模型的建立
3.1.1 Aspen Plus 主要單元操作單元模塊
3.1.2 閃蒸罐模型的建立
3.1.3 蒸發(fā)器模型的建立
3.2 模擬過程中的系統(tǒng)設(shè)定
3.2.1 海水組分的定義
3.2.2 物性方法的選擇
3.2.3 收斂方法的選擇
4 低溫多效蒸發(fā)海水淡化模型的建立和驗證
4.1 低溫多效蒸發(fā)海水淡化模型的建立
4.2 模型的驗證
4.2.1 模擬的設(shè)定
4.2.2 模擬結(jié)果的比較
5 應(yīng)用Aspen Plus建立模型對低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)進行分析
5.1 沸點升高、閃蒸罐對系統(tǒng)模型建立的影響
5.2 低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)串聯(lián)、并聯(lián)進料對系統(tǒng)模型建立的影響
5.3 加熱蒸汽溫度對系統(tǒng)的影響
5.4 進口海水溫度對系統(tǒng)性能的影響
5.5 蒸發(fā)器效數(shù)對系統(tǒng)結(jié)果的影響
6 應(yīng)用Aspen Plus軟件對天津北疆電廠海水淡化裝置進行模擬分析
6.1 14效簡單無回流串聯(lián)蒸發(fā)裝置的模擬
6.2 二次加熱蒸汽回流引射點不同位置的模擬
7 結(jié)論
8 展望
9 參考文獻
10 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況
11 致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用鹽湖沉積物和鹵水制取硫酸鎂的方法及相圖研究[J]. 魏磊,侯建華,蓋曉宏. 化工礦物與加工. 2010(07)
[2]低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)性能估算方法及公式[J]. 王永青. 化工學報. 2009(08)
[3]低溫乏汽回收利用裝置性能的實驗研究[J]. 嚴俊杰,武心壯,種道彤,周曉麗. 西安交通大學學報. 2009(05)
[4]海水淡化中濃海水的綜合利用研究[J]. 張寧,蘇營營,蘇華,鄧莉萍,李麗麗,楊沛珊,王新亭,朱校斌. 海洋科學. 2008(06)
[5]海水淡化技術(shù)的發(fā)展[J]. 劉茹. 內(nèi)江科技. 2007(10)
[6]陜西省水資源開源節(jié)流措施研究[J]. 楊武學. 水資源與水工程學報. 2007(05)
[7]中國海水淡化工程進展[J]. 譚永文,譚斌,王琪. 水處理技術(shù). 2007(01)
[8]水合物法分離技術(shù)的研究進展[J]. 李其京,許維秀. 科技信息(學術(shù)研究). 2006(05)
[9]多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)模擬計算與優(yōu)化[J]. 劉曉華,沈勝強,Klaus Genthner,蔣春龍. 石油化工高等學校學報. 2005(04)
[10]華能玉環(huán)電廠海水淡化工程設(shè)計概述[J]. 劉金生,龐勝林. 水處理技術(shù). 2005(11)
博士論文
[1]水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的熱力性能研究[D]. 楊洛鵬.大連理工大學 2007
[2]熱電聯(lián)產(chǎn)多級閃蒸海水淡化技術(shù)的理論與實踐[D]. 周少祥.華北電力大學 2001
碩士論文
[1]基于ASPEN PLUS仿真模擬煤基醇—醚—電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)[D]. 趙曉.西安科技大學 2009
[2]基于Aspen Plus的太陽能與火電機組集成與性能分析[D]. 古雯雯.華北電力大學(北京) 2009
[3]電廠低溫多效海水淡化系統(tǒng)分析[D]. 柴曉軍.華北電力大學(北京) 2009
[4]低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)熱力性能計算與仿真[D]. 魏巍.大連理工大學 2008
[5]帶熱壓縮的低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)研究[D]. 謝冬雷.大連理工大學 2007
[6]低溫多效蒸發(fā)海水淡化變工況分析與實驗研究[D]. 曹開智.大連理工大學 2006
[7]低溫多效蒸餾海水淡化裝置的特性分析[D]. 王辰燁.華北電力大學(北京) 2006
[8]低溫多效蒸餾海水淡化中試裝置研究[D]. 呂慶春.中國海洋大學 2006
本文編號:2929119
【文章來源】:天津科技大學天津市
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 海水淡化的研究背景
1.2 國內(nèi)外海水淡化概況
1.2.1 海水淡化發(fā)展歷史
1.2.2 海水淡化概況
1.3 海水淡化技術(shù)簡介
1.3.1 熱法
1.3.2 膜法
1.3.3 化學法
1.4 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)
1.4.1 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的原理
1.4.2 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的優(yōu)勢
1.4.3 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
1.4.4 低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.4.5 水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效蒸發(fā)海水淡化技術(shù)的研究
1.5 Aspen Plus簡介
1.5.1 Aspen Tech公司簡介
1.5.2 Aspen Tech主要技術(shù)
1.5.3 Aspen Plus軟件簡介
1.5.4 Aspen Plus軟件在化工流程模擬中的應(yīng)用
1.5.5 Aspen Plus軟件在海水淡化中的應(yīng)用
1.6 本文的主要工作內(nèi)容
2 低溫多效蒸發(fā)(LT-MED)海水淡化系統(tǒng)的數(shù)學模型
2.1 蒸發(fā)器數(shù)學模型
2.2 閃蒸罐數(shù)學模型
2.3 淡水產(chǎn)量和造水比計算公式
2.4 單位蒸餾產(chǎn)物熱消耗(Specific Heat Consumption,SHC)
3 應(yīng)用Aspen Plus軟件建立低溫多效蒸發(fā)(LT-MED)海水淡化系統(tǒng)的基礎(chǔ)模型及系統(tǒng)設(shè)定
3.1 基礎(chǔ)模型的建立
3.1.1 Aspen Plus 主要單元操作單元模塊
3.1.2 閃蒸罐模型的建立
3.1.3 蒸發(fā)器模型的建立
3.2 模擬過程中的系統(tǒng)設(shè)定
3.2.1 海水組分的定義
3.2.2 物性方法的選擇
3.2.3 收斂方法的選擇
4 低溫多效蒸發(fā)海水淡化模型的建立和驗證
4.1 低溫多效蒸發(fā)海水淡化模型的建立
4.2 模型的驗證
4.2.1 模擬的設(shè)定
4.2.2 模擬結(jié)果的比較
5 應(yīng)用Aspen Plus建立模型對低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)進行分析
5.1 沸點升高、閃蒸罐對系統(tǒng)模型建立的影響
5.2 低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)串聯(lián)、并聯(lián)進料對系統(tǒng)模型建立的影響
5.3 加熱蒸汽溫度對系統(tǒng)的影響
5.4 進口海水溫度對系統(tǒng)性能的影響
5.5 蒸發(fā)器效數(shù)對系統(tǒng)結(jié)果的影響
6 應(yīng)用Aspen Plus軟件對天津北疆電廠海水淡化裝置進行模擬分析
6.1 14效簡單無回流串聯(lián)蒸發(fā)裝置的模擬
6.2 二次加熱蒸汽回流引射點不同位置的模擬
7 結(jié)論
8 展望
9 參考文獻
10 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文情況
11 致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]利用鹽湖沉積物和鹵水制取硫酸鎂的方法及相圖研究[J]. 魏磊,侯建華,蓋曉宏. 化工礦物與加工. 2010(07)
[2]低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)性能估算方法及公式[J]. 王永青. 化工學報. 2009(08)
[3]低溫乏汽回收利用裝置性能的實驗研究[J]. 嚴俊杰,武心壯,種道彤,周曉麗. 西安交通大學學報. 2009(05)
[4]海水淡化中濃海水的綜合利用研究[J]. 張寧,蘇營營,蘇華,鄧莉萍,李麗麗,楊沛珊,王新亭,朱校斌. 海洋科學. 2008(06)
[5]海水淡化技術(shù)的發(fā)展[J]. 劉茹. 內(nèi)江科技. 2007(10)
[6]陜西省水資源開源節(jié)流措施研究[J]. 楊武學. 水資源與水工程學報. 2007(05)
[7]中國海水淡化工程進展[J]. 譚永文,譚斌,王琪. 水處理技術(shù). 2007(01)
[8]水合物法分離技術(shù)的研究進展[J]. 李其京,許維秀. 科技信息(學術(shù)研究). 2006(05)
[9]多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)模擬計算與優(yōu)化[J]. 劉曉華,沈勝強,Klaus Genthner,蔣春龍. 石油化工高等學校學報. 2005(04)
[10]華能玉環(huán)電廠海水淡化工程設(shè)計概述[J]. 劉金生,龐勝林. 水處理技術(shù). 2005(11)
博士論文
[1]水電聯(lián)產(chǎn)低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的熱力性能研究[D]. 楊洛鵬.大連理工大學 2007
[2]熱電聯(lián)產(chǎn)多級閃蒸海水淡化技術(shù)的理論與實踐[D]. 周少祥.華北電力大學 2001
碩士論文
[1]基于ASPEN PLUS仿真模擬煤基醇—醚—電多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)[D]. 趙曉.西安科技大學 2009
[2]基于Aspen Plus的太陽能與火電機組集成與性能分析[D]. 古雯雯.華北電力大學(北京) 2009
[3]電廠低溫多效海水淡化系統(tǒng)分析[D]. 柴曉軍.華北電力大學(北京) 2009
[4]低溫多效蒸餾海水淡化系統(tǒng)熱力性能計算與仿真[D]. 魏巍.大連理工大學 2008
[5]帶熱壓縮的低溫多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)研究[D]. 謝冬雷.大連理工大學 2007
[6]低溫多效蒸發(fā)海水淡化變工況分析與實驗研究[D]. 曹開智.大連理工大學 2006
[7]低溫多效蒸餾海水淡化裝置的特性分析[D]. 王辰燁.華北電力大學(北京) 2006
[8]低溫多效蒸餾海水淡化中試裝置研究[D]. 呂慶春.中國海洋大學 2006
本文編號:2929119
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