機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)及多目標(biāo)優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-14 01:45
工業(yè)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,工業(yè)廢水的排放量也與日俱增,其中化工、食品及醫(yī)藥等生產(chǎn)過程會(huì)排放大量的高濃度含鹽廢水,直接排放勢必會(huì)造成淡水污染,此外有些廢水中所含的無機(jī)鹽具有較大的回收利用價(jià)值,對(duì)高濃度含鹽廢水進(jìn)行處理并對(duì)其中的無機(jī)鹽加以回收利用,能夠帶來環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的雙重效益,對(duì)高效且節(jié)能、運(yùn)行費(fèi)用低的含鹽廢水處理方法進(jìn)行研究和開發(fā)非常有必要。因此本文采用機(jī)械蒸汽再壓縮(Mechanical Vapor Recompression,MVR)技術(shù),提出了并聯(lián)雙效MVR蒸發(fā)結(jié)晶處理系統(tǒng)。首先,通過分析無機(jī)鹽溶液的特殊性質(zhì)對(duì)系統(tǒng)的影響機(jī)理,提出了并聯(lián)雙效MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想,進(jìn)而設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的工藝流程,分析循環(huán)過程中的熱力學(xué)原理;以高效且節(jié)能為目的,確定了系統(tǒng)中各主要設(shè)備類型,然后在必要的簡化和假設(shè)的基礎(chǔ)上建立起各主要設(shè)備的數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)的計(jì)算平臺(tái),借助已公開發(fā)表的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證。其次,基于上述數(shù)學(xué)模型,建立了考慮溶液中鹽分影響的系統(tǒng)(?)分析模型,與傳統(tǒng)的能量分析相結(jié)合作為系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)手段;以常壓下初始濃度為5%的硫酸鈉溶液蒸發(fā)結(jié)晶為實(shí)例,對(duì)系統(tǒng)循環(huán)過程進(jìn)行模擬計(jì)算,得到各管段工作介質(zhì)的溫度、...
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 選題背景
1.2 蒸發(fā)濃縮技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮技術(shù)
1.2.2 機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 MVR系統(tǒng)工藝流程
1.3.2 系統(tǒng)綜合性能評(píng)價(jià)
1.3.3 蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化研究
1.3.4 發(fā)展趨勢
1.4 主要研究內(nèi)容
2 并聯(lián)雙效MVR系統(tǒng)熱力學(xué)模型建立
2.1 并聯(lián)雙效MVR系統(tǒng)提出
2.1.1 沸點(diǎn)升高原理
2.1.2 沸點(diǎn)升對(duì)系統(tǒng)的影響
2.2 MVR系統(tǒng)設(shè)備介紹
2.2.1 蒸發(fā)器
2.2.2 蒸汽壓縮機(jī)
2.2.3 預(yù)熱器
2.2.4 分離器
2.3 系統(tǒng)工藝流程及熱力學(xué)原理
2.4 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.4.1 降膜式蒸發(fā)器
2.4.2 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器
2.4.3 預(yù)熱器
2.4.4 蒸汽壓縮機(jī)
2.4.5 分離器
2.5 模型驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)模擬計(jì)算及性能分析
3.1 (?)及其基準(zhǔn)態(tài)
3.2 (?)模型建立
3.2.1 物流(?)
3.2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
3.3 實(shí)例計(jì)算
3.4 與傳統(tǒng)系統(tǒng)的對(duì)比
3.4.1 參比系統(tǒng)介紹
3.4.2 對(duì)比分析結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 并聯(lián)雙效MVR系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)分析
4.1 蒸發(fā)溫度的影響
4.2 壓縮機(jī)飽和溫升的影響
4.3 進(jìn)料濃度的影響
4.4 參數(shù)優(yōu)化方向
4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題的基本概念
5.2 優(yōu)化模型建立
5.2.1 目標(biāo)函數(shù)
5.2.2 約束條件及變量取值范圍
5.3 SPEA2算法計(jì)算
5.4 最優(yōu)解決策
5.5 結(jié)果討論
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.發(fā)表及錄用的論文
B.攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子膜電滲析在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用、機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 顏海洋,汪耀明,蔣晨嘯,王曉林,李傳潤,吳亮,徐銅文. 化工進(jìn)展. 2019(01)
[2]高鹽廢水分鹽結(jié)晶工藝及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J]. 熊日華,何燦,馬瑞,劉捷,劉兆峰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(09)
[3]MVR海水淡化系統(tǒng)運(yùn)行特性分析與優(yōu)化[J]. 越云凱,吳小華,張振濤. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(09)
[4]噴氣增焓型單級(jí)MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能分析[J]. 王漢治,李帥旗,黃沖,何世輝,宋文吉,馮自平. 化工進(jìn)展. 2018(09)
[5]基于蒸發(fā)熱結(jié)晶技術(shù)的高鹽廢水問題解決處理技術(shù)研究[J]. 何漢鋒. 科技視界. 2018(19)
[6]高鹽有機(jī)化工廢水處理技術(shù)分析[J]. 陳利芳,周騰騰,符麗純,楊峰. 廣州化工. 2018(05)
[7]基于MVR技術(shù)的單級(jí)雙效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)性能分析[J]. 李帥旗,王漢治,黃沖,何世輝,宋文吉,馮自平. 新能源進(jìn)展. 2018(01)
[8]高濃度工業(yè)含鹽廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 徐福召,員建,費(fèi)學(xué)寧,池勇志,趙洪賓,張振宇. 天津城建大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]水制冷劑及水蒸氣壓縮機(jī)研究現(xiàn)狀和展望[J]. 吳迪,胡斌,王如竹,江南山,李子亮. 化工學(xué)報(bào). 2017(08)
[10]機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)的性能分析[J]. 趙遠(yuǎn)揚(yáng),劉廣彬,李連生,楊啟超,王樂,唐斌,肖軍. 流體機(jī)械. 2017(06)
博士論文
[1]處理高濃度含鹽廢水的機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 梁林.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]海水淡化系統(tǒng)能量綜合利用與經(jīng)濟(jì)性研究[D]. 鄧潤亞.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2009
碩士論文
[1]機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)在高鹽度廢水處理中的性能研究[D]. 石成君.東華大學(xué) 2014
[2]機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能研究[D]. 劉德亮.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[3]多效蒸發(fā)油田污水脫鹽系統(tǒng)的熱力性能研究[D]. 姜鳳銀.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3032918
【文章來源】:西安科技大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:70 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
英文摘要
1 緒論
1.1 選題背景
1.2 蒸發(fā)濃縮技術(shù)
1.2.1 傳統(tǒng)蒸發(fā)濃縮技術(shù)
1.2.2 機(jī)械蒸汽再壓縮技術(shù)
1.3 研究現(xiàn)狀
1.3.1 MVR系統(tǒng)工藝流程
1.3.2 系統(tǒng)綜合性能評(píng)價(jià)
1.3.3 蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化研究
1.3.4 發(fā)展趨勢
1.4 主要研究內(nèi)容
2 并聯(lián)雙效MVR系統(tǒng)熱力學(xué)模型建立
2.1 并聯(lián)雙效MVR系統(tǒng)提出
2.1.1 沸點(diǎn)升高原理
2.1.2 沸點(diǎn)升對(duì)系統(tǒng)的影響
2.2 MVR系統(tǒng)設(shè)備介紹
2.2.1 蒸發(fā)器
2.2.2 蒸汽壓縮機(jī)
2.2.3 預(yù)熱器
2.2.4 分離器
2.3 系統(tǒng)工藝流程及熱力學(xué)原理
2.4 系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
2.4.1 降膜式蒸發(fā)器
2.4.2 強(qiáng)制循環(huán)蒸發(fā)器
2.4.3 預(yù)熱器
2.4.4 蒸汽壓縮機(jī)
2.4.5 分離器
2.5 模型驗(yàn)證
2.6 本章小結(jié)
3 系統(tǒng)模擬計(jì)算及性能分析
3.1 (?)及其基準(zhǔn)態(tài)
3.2 (?)模型建立
3.2.1 物流(?)
3.2.2 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
3.3 實(shí)例計(jì)算
3.4 與傳統(tǒng)系統(tǒng)的對(duì)比
3.4.1 參比系統(tǒng)介紹
3.4.2 對(duì)比分析結(jié)果
3.5 本章小結(jié)
4 并聯(lián)雙效MVR系統(tǒng)理論設(shè)計(jì)分析
4.1 蒸發(fā)溫度的影響
4.2 壓縮機(jī)飽和溫升的影響
4.3 進(jìn)料濃度的影響
4.4 參數(shù)優(yōu)化方向
4.5 本章小結(jié)
5 系統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計(jì)
5.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題的基本概念
5.2 優(yōu)化模型建立
5.2.1 目標(biāo)函數(shù)
5.2.2 約束條件及變量取值范圍
5.3 SPEA2算法計(jì)算
5.4 最優(yōu)解決策
5.5 結(jié)果討論
5.6 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
6.1 結(jié)論
6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
A.發(fā)表及錄用的論文
B.攻讀碩士學(xué)位期間獲得的獎(jiǎng)勵(lì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]離子膜電滲析在高鹽廢水“零排放”中的應(yīng)用、機(jī)遇與挑戰(zhàn)[J]. 顏海洋,汪耀明,蔣晨嘯,王曉林,李傳潤,吳亮,徐銅文. 化工進(jìn)展. 2019(01)
[2]高鹽廢水分鹽結(jié)晶工藝及其技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[J]. 熊日華,何燦,馬瑞,劉捷,劉兆峰. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2018(09)
[3]MVR海水淡化系統(tǒng)運(yùn)行特性分析與優(yōu)化[J]. 越云凱,吳小華,張振濤. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2018(09)
[4]噴氣增焓型單級(jí)MVR蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能分析[J]. 王漢治,李帥旗,黃沖,何世輝,宋文吉,馮自平. 化工進(jìn)展. 2018(09)
[5]基于蒸發(fā)熱結(jié)晶技術(shù)的高鹽廢水問題解決處理技術(shù)研究[J]. 何漢鋒. 科技視界. 2018(19)
[6]高鹽有機(jī)化工廢水處理技術(shù)分析[J]. 陳利芳,周騰騰,符麗純,楊峰. 廣州化工. 2018(05)
[7]基于MVR技術(shù)的單級(jí)雙效蒸發(fā)濃縮系統(tǒng)性能分析[J]. 李帥旗,王漢治,黃沖,何世輝,宋文吉,馮自平. 新能源進(jìn)展. 2018(01)
[8]高濃度工業(yè)含鹽廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 徐福召,員建,費(fèi)學(xué)寧,池勇志,趙洪賓,張振宇. 天津城建大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[9]水制冷劑及水蒸氣壓縮機(jī)研究現(xiàn)狀和展望[J]. 吳迪,胡斌,王如竹,江南山,李子亮. 化工學(xué)報(bào). 2017(08)
[10]機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)的性能分析[J]. 趙遠(yuǎn)揚(yáng),劉廣彬,李連生,楊啟超,王樂,唐斌,肖軍. 流體機(jī)械. 2017(06)
博士論文
[1]處理高濃度含鹽廢水的機(jī)械蒸汽再壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)及性能研究[D]. 梁林.南京航空航天大學(xué) 2013
[2]海水淡化系統(tǒng)能量綜合利用與經(jīng)濟(jì)性研究[D]. 鄧潤亞.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2009
碩士論文
[1]機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)在高鹽度廢水處理中的性能研究[D]. 石成君.東華大學(xué) 2014
[2]機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)結(jié)晶系統(tǒng)性能研究[D]. 劉德亮.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[3]多效蒸發(fā)油田污水脫鹽系統(tǒng)的熱力性能研究[D]. 姜鳳銀.大連理工大學(xué) 2013
本文編號(hào):3032918
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