【摘要】：糖蜜酒精廢液是酒精生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的高濃度有機(jī)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(guān)鍵因素。濃縮法是該廢液最有效的處理方法之一,但存在設(shè)備龐大、能耗高等問(wèn)題。糖蜜酒精廢液的物性數(shù)據(jù)極其缺乏,嚴(yán)重制約了濃縮法的科學(xué)研究、設(shè)備設(shè)計(jì)和工藝優(yōu)化。本文在多效蒸發(fā)濃縮過(guò)程的操作參數(shù)范圍內(nèi),測(cè)定廢液的部分動(dòng)量和熱量傳遞參數(shù),并進(jìn)行數(shù)值回歸和分析。在此基礎(chǔ)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(cè)定的物性數(shù)據(jù)對(duì)廢液在橫管降膜蒸發(fā)器中的行為進(jìn)行數(shù)值模擬研究,為該形式蒸發(fā)器在濃縮工藝中應(yīng)用提供依據(jù)。本文主要研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:測(cè)定Brix15~60的糖蜜酒精廢液的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)以及黏度、比熱容、熱導(dǎo)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(shì)越明顯;糖蜜酒精廢液的比熱容和熱導(dǎo)率隨溫度的增加呈緩慢增加,且Brix越大,比熱容與熱導(dǎo)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(dǎo)率為函數(shù)進(jìn)行數(shù)值擬合,得到適用范圍完全覆蓋多效蒸發(fā)濃縮過(guò)程的關(guān)聯(lián)式。通過(guò)誤差分析證實(shí),關(guān)聯(lián)式的計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的相對(duì)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(jìn)行數(shù)值模擬,研究糖蜜酒精廢液在橫管降膜蒸發(fā)過(guò)程的液膜流動(dòng)狀況,分析不同噴淋密度、噴淋高度、管徑和管束排布方式對(duì)液膜分布的影響,探討對(duì)比傳熱效率。結(jié)果顯示,橫管降膜蒸發(fā)過(guò)程液膜厚度隨周向角的增大呈先減小后增加的趨勢(shì),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(duì)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(diǎn)（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(dòng)狀態(tài)[48]，從而達(dá)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(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域。20 世的身影。發(fā)展至今，橫管降膜蒸發(fā)器在海的應(yīng)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(jiǎn)稱(chēng)為樣品 S1 和樣、S2 的原液樣品的 Brix、pH、CO結(jié)果見(jiàn)表 2-2。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TQ028.61;X797

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2709076