多級閃蒸海水淡化系統(tǒng)的建模與模擬
發(fā)布時間:2022-02-20 02:59
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,淡水資源短缺問題日趨顯現(xiàn)。海水淡化是解決淡水資源匱乏問題的重要途徑之一,目前,在眾多海水淡化方法中,多級閃蒸(Multi-stage Flash,MSF)海水淡化是在實踐中被認為行之有效且應用廣泛的方法之一。但其運行成本偏高,受運行參數(shù)的影響較大,通過改善運行參數(shù)對降低系統(tǒng)運行成本具有重要作用。本文基于MSF海水淡化的基本原理和工藝流程,對系統(tǒng)進行模擬與操作優(yōu)化研究,為降低系統(tǒng)運行成本奠定了基礎(chǔ)。本文在閱讀和分析了大量國內(nèi)外文獻的基礎(chǔ)上,開展了以下幾點工作:(1)針對典型MSF海水淡化工藝流程,建立了嚴格的穩(wěn)態(tài)機理模型。首先,將模型分為閃蒸室模塊、鹽水加熱器模塊和物性參數(shù)方程三大主要部分,然后基于能量守恒等基本定律建立各部分的嚴格機理模型,最后將各個模塊聯(lián)立起來得到總體模型。在此基礎(chǔ)上,針對典型工藝流程進行了模擬,并與文獻結(jié)果進行了對比驗證,證明所建模型具有較好的準確性。(2)基于MSF海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模型,對影響系統(tǒng)性能的重要參數(shù)進行了靈敏度分析?紤]到系統(tǒng)性能受運行參數(shù)的影響較大,本文針對閃蒸室級數(shù)、進料海水溫度、加熱蒸汽溫度、循環(huán)海水流量以及鹽水加熱器結(jié)...
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 海水淡化技術(shù)
1.2.1 多級閃蒸
1.2.2 低溫多效蒸餾
1.2.3 反滲透
1.3 多級閃蒸海水淡化研究現(xiàn)狀
1.3.1 MSF系統(tǒng)的建模與模擬
1.3.2 MSF系統(tǒng)的優(yōu)化與控制
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第2章 多級閃蒸海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模擬
2.1 MSF基本原理與工藝流程
2.1.1 閃蒸過程基本原理
2.1.2 OT-MSF和 BR-MSF工藝流程
2.2 OT-MSF海水淡化的穩(wěn)態(tài)建模與求解
2.2.1 OT-MSF系統(tǒng)建模
2.2.2 OT-MSF系統(tǒng)模型求解
2.3 BR-MSF海水淡化的穩(wěn)態(tài)建模與求解
2.3.1 BR-MSF系統(tǒng)建模
2.3.2 BR-MSF系統(tǒng)模型求解
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于MSF穩(wěn)態(tài)模型的操作優(yōu)化研究
3.1 靈敏度分析
3.1.1 閃蒸室級數(shù)的影響
3.1.2 進料海水溫度的影響
3.1.3 加熱蒸汽溫度的影響
3.1.4 循環(huán)海水流量的影響
3.1.5 鹽水加熱器結(jié)垢系數(shù)的影響
3.2 操作優(yōu)化研究
3.2.1 以日運行費用最低為目標的操作優(yōu)化研究
3.2.2 以年運行費用最低為目標的操作優(yōu)化研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 多級閃蒸海水淡化系統(tǒng)的動態(tài)模擬
4.1 OT-MSF海水淡化的動態(tài)建模與求解
4.1.1 OT-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)過程的數(shù)學模型
4.1.2 OT-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)模型求解
4.2 BR-MSF海水淡化的動態(tài)建模與求解
4.2.1 BR-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)過程的數(shù)學模型
4.2.2 BR-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)模型求解
4.3 靈敏度分析
4.3.1 進料海水溫度的影響
4.3.2 加熱蒸汽溫度的影響
4.4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)擬合
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2025年將有35億人面臨缺水[J]. 紀雪. 生態(tài)經(jīng)濟. 2019(10)
[2]堅持節(jié)水優(yōu)先 強化水資源管理——寫在2019年世界水日和中國水周之際[J]. 鄂竟平. 水資源開發(fā)與管理. 2019(04)
[3]淺析我國海水淡化技術(shù)[J]. 邱明英. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(03)
[4]多級閃蒸海水淡化技術(shù)淺析[J]. 趙子豪,袁益超,陳昱,孟凡茂. 科技廣場. 2017(08)
[5]多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的動態(tài)模擬[J]. 胡建清,伍聯(lián)營. 計算機與應用化學. 2014(12)
[6]海水淡化設(shè)備在海上油田的應用及發(fā)展前景[J]. 李安,賈永峰,李心意. 化工管理. 2014(23)
[7]海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及新技術(shù)評述[J]. 王宏濤,李保安,劉兵. 鹽業(yè)與化工. 2014(06)
[8]鹽水再循環(huán)多級閃蒸裝置放熱段的討論[J]. 楚萬秀,朱忠信,益斌,孫爐鋼. 凈水技術(shù). 2014(01)
[9]我國海水淡化產(chǎn)業(yè)進展[J]. 王琪,鄭根江,譚永文. 水處理技術(shù). 2014(01)
[10]考慮水需求的水電聯(lián)產(chǎn)海水淡化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 伍聯(lián)營,胡仰棟,高從堦. 化工學報. 2013(08)
本文編號:3634176
【文章來源】:杭州電子科技大學浙江省
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 海水淡化技術(shù)
1.2.1 多級閃蒸
1.2.2 低溫多效蒸餾
1.2.3 反滲透
1.3 多級閃蒸海水淡化研究現(xiàn)狀
1.3.1 MSF系統(tǒng)的建模與模擬
1.3.2 MSF系統(tǒng)的優(yōu)化與控制
1.4 本文結(jié)構(gòu)安排
第2章 多級閃蒸海水淡化系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)模擬
2.1 MSF基本原理與工藝流程
2.1.1 閃蒸過程基本原理
2.1.2 OT-MSF和 BR-MSF工藝流程
2.2 OT-MSF海水淡化的穩(wěn)態(tài)建模與求解
2.2.1 OT-MSF系統(tǒng)建模
2.2.2 OT-MSF系統(tǒng)模型求解
2.3 BR-MSF海水淡化的穩(wěn)態(tài)建模與求解
2.3.1 BR-MSF系統(tǒng)建模
2.3.2 BR-MSF系統(tǒng)模型求解
2.4 本章小結(jié)
第3章 基于MSF穩(wěn)態(tài)模型的操作優(yōu)化研究
3.1 靈敏度分析
3.1.1 閃蒸室級數(shù)的影響
3.1.2 進料海水溫度的影響
3.1.3 加熱蒸汽溫度的影響
3.1.4 循環(huán)海水流量的影響
3.1.5 鹽水加熱器結(jié)垢系數(shù)的影響
3.2 操作優(yōu)化研究
3.2.1 以日運行費用最低為目標的操作優(yōu)化研究
3.2.2 以年運行費用最低為目標的操作優(yōu)化研究
3.3 本章小結(jié)
第4章 多級閃蒸海水淡化系統(tǒng)的動態(tài)模擬
4.1 OT-MSF海水淡化的動態(tài)建模與求解
4.1.1 OT-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)過程的數(shù)學模型
4.1.2 OT-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)模型求解
4.2 BR-MSF海水淡化的動態(tài)建模與求解
4.2.1 BR-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)過程的數(shù)學模型
4.2.2 BR-MSF海水淡化系統(tǒng)動態(tài)模型求解
4.3 靈敏度分析
4.3.1 進料海水溫度的影響
4.3.2 加熱蒸汽溫度的影響
4.4 系統(tǒng)傳遞函數(shù)擬合
4.5 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間取得的成果
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]2025年將有35億人面臨缺水[J]. 紀雪. 生態(tài)經(jīng)濟. 2019(10)
[2]堅持節(jié)水優(yōu)先 強化水資源管理——寫在2019年世界水日和中國水周之際[J]. 鄂竟平. 水資源開發(fā)與管理. 2019(04)
[3]淺析我國海水淡化技術(shù)[J]. 邱明英. 中國環(huán)保產(chǎn)業(yè). 2018(03)
[4]多級閃蒸海水淡化技術(shù)淺析[J]. 趙子豪,袁益超,陳昱,孟凡茂. 科技廣場. 2017(08)
[5]多效蒸發(fā)海水淡化系統(tǒng)的動態(tài)模擬[J]. 胡建清,伍聯(lián)營. 計算機與應用化學. 2014(12)
[6]海水淡化設(shè)備在海上油田的應用及發(fā)展前景[J]. 李安,賈永峰,李心意. 化工管理. 2014(23)
[7]海水淡化技術(shù)現(xiàn)狀及新技術(shù)評述[J]. 王宏濤,李保安,劉兵. 鹽業(yè)與化工. 2014(06)
[8]鹽水再循環(huán)多級閃蒸裝置放熱段的討論[J]. 楚萬秀,朱忠信,益斌,孫爐鋼. 凈水技術(shù). 2014(01)
[9]我國海水淡化產(chǎn)業(yè)進展[J]. 王琪,鄭根江,譚永文. 水處理技術(shù). 2014(01)
[10]考慮水需求的水電聯(lián)產(chǎn)海水淡化系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 伍聯(lián)營,胡仰棟,高從堦. 化工學報. 2013(08)
本文編號:3634176
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