【摘要】：糖蜜酒精廢液是酒精生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的高濃度有機廢水,因其處理難度大而成為限制糖蜜酒精生產(chǎn)工藝發(fā)展的關鍵因素。濃縮法是該廢液最有效的處理方法之一,但存在設備龐大、能耗高等問題。糖蜜酒精廢液的物性數(shù)據(jù)極其缺乏,嚴重制約了濃縮法的科學研究、設備設計和工藝優(yōu)化。本文在多效蒸發(fā)濃縮過程的操作參數(shù)范圍內(nèi),測定廢液的部分動量和熱量傳遞參數(shù),并進行數(shù)值回歸和分析。在此基礎上,提出能耗最大的第Ⅰ效蒸發(fā)器可采用傳熱效率高、傳熱阻力小的橫管降膜蒸發(fā)器,取代生產(chǎn)中普遍使用的中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。利用測定的物性數(shù)據(jù)對廢液在橫管降膜蒸發(fā)器中的行為進行數(shù)值模擬研究,為該形式蒸發(fā)器在濃縮工藝中應用提供依據(jù)。本文主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:測定Brix15~60的糖蜜酒精廢液的基礎數(shù)據(jù)以及黏度、比熱容、熱導率等物性參數(shù)。數(shù)據(jù)顯示廢液的黏度隨溫度的增加而減小,且Brix越大,黏度減小的趨勢越明顯;糖蜜酒精廢液的比熱容和熱導率隨溫度的增加呈緩慢增加,且Brix越大,比熱容與熱導率越小。采用MATLAB軟件,以Brix(B)、溫度(T)為自變量,黏度、比熱容、熱導率為函數(shù)進行數(shù)值擬合,得到適用范圍完全覆蓋多效蒸發(fā)濃縮過程的關聯(lián)式。通過誤差分析證實,關聯(lián)式的計算值與實驗值的相對誤差均小于3.5%,在工程可接受范圍內(nèi)。利用Fluent軟件的Mixture模型建立橫管降膜蒸發(fā)的二維物理模型并進行數(shù)值模擬,研究糖蜜酒精廢液在橫管降膜蒸發(fā)過程的液膜流動狀況,分析不同噴淋密度、噴淋高度、管徑和管束排布方式對液膜分布的影響,探討對比傳熱效率。結(jié)果顯示,橫管降膜蒸發(fā)過程液膜厚度隨周向角的增大呈先減小后增加的趨勢,大約在周向角?為110°附近出現(xiàn)最小值;廢液的噴淋密度在0.429~1.288 kg/(m·s)、噴淋高度在5~8 mm范圍內(nèi)較優(yōu)。對比研究發(fā)現(xiàn),橫管降膜蒸發(fā)器用于糖蜜酒精廢液濃縮工藝的I效蒸發(fā),其傳熱效率明顯高于中央循環(huán)管式蒸發(fā)器。
【圖文】：

術(shù)的研究現(xiàn)狀術(shù)的發(fā)展和特點（冷源）由液體工質(zhì)入口流入，經(jīng)液體分力的共同作用下，在橫管壁面形成液膜流管表面，橫管內(nèi)的蒸汽（熱源）不斷加熱汽液兩相共存的流動狀態(tài)[48]，從而達到換1888 年，橫管降膜蒸發(fā)器出現(xiàn)在制糖工業(yè)管降膜蒸發(fā)器正式應用于工業(yè)領域。20 世的身影。發(fā)展至今，橫管降膜蒸發(fā)器在海的應用[49-51]。

圖 2-1 糖蜜酒精廢液igure 2-1 Molasses alcohol wastewa表 2-1 樣品 BrixTable 2-1 Brix of samples原液 Ⅰ效 Ⅱ效 Ⅲ效15 18.5 25 37（以下分別簡稱為樣品 S1 和樣、S2 的原液樣品的 Brix、pH、CO結(jié)果見表 2-2。
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ028.61;X797

【參考文獻】

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本文編號：2709076