提出了一種利用LNG冷能進行流化床式海水冷凍淡化的具體方案,該方法中載冷劑冷量來自于LNG氣化所釋放的冷能,載冷劑進入流化床制冰器殼程與管程內(nèi)海水換熱制冰,流態(tài)化固體顆粒通過碰撞傳熱管壁去除冰晶形成冰漿,冰晶經(jīng)分離洗滌融化后得到淡水。該方法通過合理控制顆粒粒徑、床層孔隙率、傳熱溫差等工藝參數(shù),可實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定高效的制冰淡化。進行了載冷劑的分析選取,研究了流化床海水制冰淡化系統(tǒng)的流程、系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件及關(guān)鍵工藝參數(shù)的選取,并以產(chǎn)水量100 L/h為例進行了工藝設計。 

【文章來源】：現(xiàn)代化工. 2020年07期 第197-201+205頁 北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

LNG流化床海水制冰淡化工藝流程

典型流化床換熱器包括進口段、換熱管束、出口段3部分[5]，如圖3所示。在進口段分別加入了流體分布器與顆粒分布器，分布器為多孔板，孔板開孔率數(shù)值由具體工藝確定，同時在換熱管段入口端開孔，協(xié)助分布器使固體顆粒更好地均勻分布。流化床對壁面沉積物的去除能力避免了沉積物熱阻導致的傳熱性能下降，同時流態(tài)化顆粒的運動打破了傳熱管內(nèi)層流邊界，降低了海水與傳熱壁面的熱阻，而且顆粒與壁面的碰撞本身也能起到一定的導熱作用，因此流化床制冰器具有很好的傳熱性能，傳熱系數(shù)可達3 500～5 500 W(m2·K)[3]。流化床的除垢和強化傳熱性能在沸騰蒸發(fā)及高濃縮易結(jié)垢物料的處理中已經(jīng)有較多應用[6-7]。2 載冷劑的選取

如圖1所示，LNG與載冷劑換熱后轉(zhuǎn)化為NG，載冷劑降溫后進入流化床制冰器殼體內(nèi)與預冷后的海水通過傳熱管間接換熱，載冷劑升溫后再次進入LNG氣化器循環(huán)利用。原料海水經(jīng)換熱器預冷并與分離洗滌器中分離出的濃海水混合后進入流化床制冰器，顆粒在海水的帶動下實現(xiàn)流態(tài)化并具備一定的動能。當海水在流化床內(nèi)過冷至冰點以下，會發(fā)生初始成核，隨即冰晶開始生長，顆粒持續(xù)與壁面碰撞，去除黏附在傳熱壁面的冰晶形成冰漿，如圖2所示，而冰晶的尺度則由顆粒與傳熱管壁面間的撞擊作用決定，冰晶直徑在0.1～3.0 mm[4]。冰漿排出制冰器后進入分離洗滌器中被分離為冰晶和濃海水，部分濃海水進入海水儲罐，部分則進入換熱器預冷海水后排出系統(tǒng)。分離洗滌器中排出的冰晶在融冰器內(nèi)與海水換熱融化為淡水，部分淡水作為洗滌水返回分離洗滌裝置，該部分淡水量為總淡水量的5%～10%。典型流化床換熱器包括進口段、換熱管束、出口段3部分[5]，如圖3所示。在進口段分別加入了流體分布器與顆粒分布器，分布器為多孔板，孔板開孔率數(shù)值由具體工藝確定，同時在換熱管段入口端開孔，協(xié)助分布器使固體顆粒更好地均勻分布。流化床對壁面沉積物的去除能力避免了沉積物熱阻導致的傳熱性能下降，同時流態(tài)化顆粒的運動打破了傳熱管內(nèi)層流邊界，降低了海水與傳熱壁面的熱阻，而且顆粒與壁面的碰撞本身也能起到一定的導熱作用，因此流化床制冰器具有很好的傳熱性能，傳熱系數(shù)可達3 500～5 500 W(m2·K)[3]。流化床的除垢和強化傳熱性能在沸騰蒸發(fā)及高濃縮易結(jié)垢物料的處理中已經(jīng)有較多應用[6-7]。


本文編號：2910047