本文關(guān)鍵詞：白炭黑廢水資源化利用及零排放技術(shù)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對現(xiàn)有間壁式冷凍法存在能耗高、結(jié)晶體易附壁等不足,提出了一種新的白炭黑廢水資源化利用及零排放工藝。該工藝的特點(diǎn)是利用溴化鋰溶液的強(qiáng)吸濕性,促使膜分離提濃后的白炭黑廢水蒸發(fā)冷卻結(jié)晶,實(shí)現(xiàn)淡水回用以及芒硝的分離;同時(shí)利用廢熱再生吸濕后被稀釋的溴化鋰溶液。本文實(shí)驗(yàn)研究了溴化鋰溶液吸濕致白炭黑廢水蒸發(fā)冷卻、結(jié)晶過程,揭示了降溫過程傳質(zhì)機(jī)理;并在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對該工藝進(jìn)行初步設(shè)計(jì),建立了全流程模擬模型,并提供了模型求解方法,優(yōu)化了工藝參數(shù)。研究結(jié)果表明:(1)提高傳質(zhì)過程推動(dòng)力和降低傳質(zhì)阻力可強(qiáng)化廢水降溫過程,降低廢水濃度、增大溴化鋰溶液濃度可顯著提高傳質(zhì)過程推動(dòng)力;過程阻力主要集中在溴化鋰溶液吸收液膜層內(nèi),提高吸收器攪拌強(qiáng)度是減小過程阻力的關(guān)鍵。對過程進(jìn)行了無因次量綱分析,獲得1.91 1.45Sh?0.066Re Sc關(guān)聯(lián)式。(2)減小芒硝介穩(wěn)區(qū)寬度且控制芒硝結(jié)晶體粒徑的有效方法是控制降溫速率以及結(jié)晶器攪拌強(qiáng)度;提高溴化鋰溶液濃度、廢水濃度以及吸收器攪拌強(qiáng)度有利于提高脫鹽率。在廢水濃度高于12%、溴化鋰溶液濃度高于55%、結(jié)晶器攪拌強(qiáng)度為1500r/min的條件下,實(shí)際脫鹽率多大于50%。(3)對白炭黑廢水資源化利用及零排放工藝進(jìn)行模擬分析,獲得最優(yōu)工藝參數(shù):NF出口濃水設(shè)計(jì)濃度為13%、RO水回收率為60%、E01冷熱物流出口趨近溫差為3℃、結(jié)晶溫度為10℃、預(yù)冷溫度為30℃、分配率為0.55、E03冷熱物流出口趨近溫差為2℃,處理體積流量為1m3/h、溫度為30℃、質(zhì)量濃度為3%的白炭黑廢水,溴化鋰吸收制冷系統(tǒng)的溴化鋰濃溶液循環(huán)量范圍為9000~11340kg/h。與傳統(tǒng)工藝相比,本文工藝電耗低、且無需消耗蒸汽,可回收廢熱,更為經(jīng)濟(jì)。本文研究結(jié)果對白炭黑廢水資源化利用及零排放工藝具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：白炭黑廢水 蒸發(fā)冷卻 傳熱與傳質(zhì) 脫鹽 結(jié)晶 模型與模擬
【學(xué)位授予單位】：四川理工學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X781
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-25
• 1.1 研究背景12-15
• 1.1.1 白炭黑廢水來源及危害12
• 1.1.2 白炭黑廢水零排放處理工藝12-15
• 1.2 含鹽廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀15-24
• 1.2.1 電滲析16-17
• 1.2.2 反滲透17-18
• 1.2.3 多級閃蒸18-19
• 1.2.4 機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)19-20
• 1.2.5 多效蒸發(fā)20-21
• 1.2.6 冷凍法21-24
• 1.3 課題的提出24
• 1.4 本文主要研究工作24-25
• 2 均相蒸發(fā)冷卻傳質(zhì)傳熱實(shí)驗(yàn)研究25-43
• 2.1 理論分析25-27
• 2.1.1 基本原理25
• 2.1.2 模型建立25-27
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分27-30
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料27
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)裝置與流程27-29
• 2.2.3 分析方法29-30
• 2.3 結(jié)果與討論30-42
• 2.3.1 降溫速率30-34
• 2.3.2 傳質(zhì)過程推動(dòng)力的影響因素34-39
• 2.3.3 過程阻力的影響因素39-41
• 2.3.4 總傳質(zhì)系數(shù)41-42
• 2.4 本章小結(jié)42-43
• 3 介穩(wěn)區(qū)寬度及脫鹽率研究43-51
• 3.1 實(shí)驗(yàn)部分43
• 3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料43
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置與流程43
• 3.1.3 分析方法43
• 3.2 結(jié)果與討論43-50
• 3.2.1 廢水蒸發(fā)降溫曲線43-44
• 3.2.2 介穩(wěn)區(qū)寬度的影響因素44-46
• 3.2.3 脫鹽率的影響因素46-48
• 3.2.4 晶體粒徑的影響因素48-50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 4 廢水處理工藝的模型建立與求解51-59
• 4.1 工藝流程51-53
• 4.2 模型建立53-55
• 4.2.1 物性方法53
• 4.2.2 模擬流程53-55
• 4.3 模型求解55-58
• 4.3.1 膜分離+冷卻結(jié)晶工段55-57
• 4.3.2 吸收制冷工段57-58
• 4.3.3 冷卻水和廢水熱用量的計(jì)算58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 5 廢水處理工藝的模擬結(jié)果與分析59-92
• 5.1 工藝參數(shù)初值59-63
• 5.1.1 廢水蒸發(fā)冷卻結(jié)晶工段59-60
• 5.1.2 溴化鋰吸收制冷工段60-61
• 5.1.3 工藝參數(shù)初值匯總61-63
• 5.2 膜分離+冷卻結(jié)晶工段設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化63-82
• 5.2.1 NF出口濃水設(shè)計(jì)濃度的靈敏度分析64-67
• 5.2.2 RO水回收率的靈敏度分析67-69
• 5.2.3 E01冷熱物流出口趨近溫差的靈敏度分析69-73
• 5.2.4 結(jié)晶溫度的靈敏度分析73-75
• 5.2.5 廢水進(jìn)水工況的靈敏度分析75-80
• 5.2.6 膜分離+冷卻結(jié)晶工段優(yōu)化結(jié)果80-82
• 5.3 吸收制冷工段設(shè)計(jì)參數(shù)優(yōu)化82-90
• 5.3.1 預(yù)冷溫度的靈敏度分析82-84
• 5.3.2 分配率的靈敏度分析84-86
• 5.3.3 E03冷熱物流出口趨近溫差的靈敏度分析86-87
• 5.3.4 溴化鋰濃溶液循環(huán)量的靈敏度分析87-89
• 5.3.5 吸收制冷工段優(yōu)化結(jié)果89-90
• 5.4 經(jīng)濟(jì)效益評估90
• 5.5 本章小結(jié)90-92
• 6 結(jié)論與展望92-94
• 6.1 結(jié)論92
• 6.2 創(chuàng)新點(diǎn)92-93
• 6.3 展望93-94
• 參考文獻(xiàn)94-99
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的與學(xué)位論文內(nèi)容相關(guān)的學(xué)術(shù)論文及研究成果99-100
• 致謝100

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