基于自回?zé)崂碚摰木s過程節(jié)能研究
發(fā)布時(shí)間：2017-05-16 12:01
本文關(guān)鍵詞：基于自回?zé)崂碚摰木s過程節(jié)能研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】：精餾是化工過程中最常用并且最有效的分離過程。但是在傳統(tǒng)的精餾工藝中,塔頂蒸汽冷凝時(shí)的熱量排棄以及塔釜液再沸時(shí)對(duì)熱量的需求,導(dǎo)致了整個(gè)工藝能耗巨大,能量利用效率低下。目前雖有一些節(jié)能措施用以改進(jìn)現(xiàn)有系統(tǒng),如多效精餾、熱偶精餾及熱泵精餾等,但都各有不同程度的局限性以及因系統(tǒng)復(fù)雜化而造成的?損過大、成本增加等問題。因此,有必要設(shè)計(jì)一種能耗低且能量利用率高的精餾系統(tǒng)。本文引入“自回?zé)帷崩碚?對(duì)其原理進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了一種基于自回?zé)崂碚摰募状?水精餾系統(tǒng)。在給定的設(shè)計(jì)要求下建立變量設(shè)計(jì)模型以確定操作參數(shù);同時(shí)建立系統(tǒng)主要單元的熱力計(jì)算模型,進(jìn)行物料、能量衡算;最后利用Aspen plus軟件,建立系統(tǒng)模型并進(jìn)行流程模擬。在確定了以上基礎(chǔ)數(shù)據(jù)后,分析了工藝過程用能的特點(diǎn),并以該特點(diǎn)為基礎(chǔ),建立能量分析模型,包括基于“工藝用能三環(huán)節(jié)”理論的系統(tǒng)能量分析以及基于“T-H”圖的能量有效利用分析。結(jié)果表明傳統(tǒng)系統(tǒng)回收利用的能量?jī)H占過程總用能的5.9%,還需熱公用工程再供入94.1%的熱量;而自回?zé)嵯到y(tǒng)的能量回收率達(dá)到了88.71%,僅需供入11.29%的電能;另外,自回?zé)嵯到y(tǒng)相比傳統(tǒng)系統(tǒng)凈供入能降低86.43%。說明新方案能量有效利用率更高。建立?的基本計(jì)算模型、過程?平衡模型及設(shè)備?損失計(jì)算模型;以三環(huán)節(jié)理論為基礎(chǔ),建立?評(píng)價(jià)模型。最后將傳統(tǒng)系統(tǒng)與自回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行對(duì)比分析,結(jié)果表明傳統(tǒng)系統(tǒng)有效?轉(zhuǎn)換率63.66%,而自回?zé)嵯到y(tǒng)為93.18%,說明能量供入方式后者優(yōu)于前者;同時(shí)自回?zé)嵯到y(tǒng)的?循環(huán)利用效率61.42%遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)系統(tǒng)的1.38%;并且新系統(tǒng)的凈?損比傳統(tǒng)系統(tǒng)降低56.69%。說明新系統(tǒng)?回收利用率高,?損低,改進(jìn)方案更為合理。最后進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)性分析,表明綜合考慮能量成本及非能量成本,自回?zé)嵯到y(tǒng)每年可比傳統(tǒng)系統(tǒng)節(jié)約76%的成本。另外,在鍋爐效率70%,發(fā)電熱效率30%的前提下,前者所需的標(biāo)煤年比后者降低75.18%。最后對(duì)自回?zé)嵯到y(tǒng)進(jìn)行熱經(jīng)濟(jì)性分析,指出了該系統(tǒng)優(yōu)化的方向。
【關(guān)鍵詞】：精餾 自回?zé)崂碚?/strong> 能量分析 ?分析 成本分析 熱經(jīng)濟(jì)學(xué)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TQ028.31
【目錄】：
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-11
- 注釋表11-13
- 第一章 緒論13-21
- 1.1 課題背景13-17
- 1.1.1 精餾過程的能耗問題13
- 1.1.2 精餾過程節(jié)能技術(shù)13-17
- 1.1.3 課題的提出17
- 1.3 自回?zé)崂碚?/span>17-19
- 1.4 自回?zé)崂碚摰难芯楷F(xiàn)狀19
- 1.5 本文研究?jī)?nèi)容與組織結(jié)構(gòu)19-21
- 第二章 基于自回?zé)崂碚摰募状季s系統(tǒng)的設(shè)計(jì)21-36
- 2.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)21-22
- 2.1.1 精餾原理21
- 2.1.2 傳統(tǒng)甲醇精餾工藝21-22
- 2.2 基于自回?zé)崂碚摰募状?水精餾系統(tǒng)的設(shè)計(jì)22-29
- 2.2.1 自回?zé)峒状?水精餾系統(tǒng)流程設(shè)計(jì)22-23
- 2.2.2 系統(tǒng)變量設(shè)計(jì)23-29
- 2.3 系統(tǒng)熱力計(jì)算29-34
- 2.3.1 系統(tǒng)衡算模型29-30
- 2.3.2 設(shè)備單元的計(jì)算模型30-34
- 2.4 計(jì)算結(jié)果34-35
- 2.5 本章小結(jié)35-36
- 第三章 系統(tǒng)用能分析36-45
- 3.1 工藝過程的用能特點(diǎn)36
- 3.2 基于“三環(huán)節(jié)”理論的能量分析36-41
- 3.2.1 工藝用能三環(huán)節(jié)理論36-38
- 3.2.2 計(jì)算模型38
- 3.2.3 計(jì)算結(jié)果及分析38-41
- 3.3 基于溫焓圖的有效能回收情況分析41-44
- 3.3.1 溫焓圖41-43
- 3.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析43-44
- 3.4 本章小結(jié)44-45
- 第四章 系統(tǒng)?分析45-61
- 4.1?的基本理論45-46
- 4.1.1 ?的概念45
- 4.1.2 能量轉(zhuǎn)換特點(diǎn)45-46
- 4.2 ?的計(jì)算46-56
- 4.2.1 ?的基本計(jì)算46-47
- 4.2.2 流動(dòng)過程?平衡計(jì)算模型47-50
- 4.2.3 計(jì)算結(jié)果及分析50-56
- 4.3 基于“三環(huán)節(jié)”理論的?分析56-59
- 4.3.1 計(jì)算模型56-57
- 4.3.2 計(jì)算結(jié)果及分析57-59
- 4.4 本章小結(jié)59-61
- 第五章 系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性分析61-73
- 5.1 成本分析61-63
- 5.1.1 成本估算61-63
- 5.1.2 成本估算結(jié)果及分析63
- 5.2 能耗指標(biāo)及特性63-66
- 5.2.1 能耗指標(biāo)63-64
- 5.2.2 能耗特性分析64-66
- 5.3 自回?zé)嵯到y(tǒng)的優(yōu)化66-72
- 5.3.1 熱經(jīng)濟(jì)學(xué)方法模型66-68
- 5.3.2 自回?zé)峒状季s系統(tǒng)的熱經(jīng)濟(jì)分析68-72
- 5.4 本章小結(jié)72-73
- 第六章 總結(jié)與展望73-75
- 總結(jié)73-74
- 展望74-75
- 參考文獻(xiàn)75-79
- 致謝79-80
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果80
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本文編號(hào)：370750
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