發(fā)布時(shí)間：2017-12-30 01:36

  本文關(guān)鍵詞：熱耦合精餾工藝設(shè)計(jì)與經(jīng)濟(jì)性分析　出處：《天津大學(xué)》2015年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 熱耦合精餾 HIDiC 熱分配比 相對(duì)揮發(fā)度 年均總費(fèi)用

【摘要】：在以往的研究中,包括熱泵精餾塔和各類(lèi)HIDiC構(gòu)型在內(nèi)的熱耦合塔工藝在分離近沸點(diǎn)物系時(shí)較傳統(tǒng)精餾塔表現(xiàn)出了良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)。本文在前人工作的基礎(chǔ)上,利用Aspen Plus模擬軟件對(duì)多組二元物系開(kāi)展了關(guān)于傳統(tǒng)精餾和各類(lèi)熱耦合精餾工藝的對(duì)比研究,并針對(duì)特定HIDiC構(gòu)型進(jìn)行了詳細(xì)地設(shè)計(jì)分析和優(yōu)化研究。在對(duì)丙烯-丙烷分離過(guò)程的分析討論中,本文基于同軸式HIDiC構(gòu)型提出了一種強(qiáng)化換熱的改進(jìn)HIDiC構(gòu)型,該構(gòu)型在原有塔內(nèi)換熱的基礎(chǔ)上,又將精餾段塔頂蒸汽經(jīng)再壓縮后與提餾段塔底液體進(jìn)行換熱,從而代替了使用低壓蒸汽作為熱源的再沸器。文中對(duì)該構(gòu)型中存在的三個(gè)關(guān)鍵性操作變量做了詳細(xì)的優(yōu)化分析,即塔內(nèi)、塔外的熱量分配問(wèn)題,精餾段操作壓力和第二壓縮機(jī)壓縮比的取值問(wèn)題。優(yōu)化結(jié)果顯示年均總費(fèi)用隨著換熱方式逐漸由塔內(nèi)多換熱板向塔外單一換熱器轉(zhuǎn)變而逐漸減小。由此,本文開(kāi)發(fā)了一種新型的雙塔分離式HIDiC構(gòu)型,在該構(gòu)型中,塔內(nèi)平行塔板間無(wú)換熱,換熱均在塔外換熱器中進(jìn)行。該新工藝在年均總費(fèi)用和總能耗方面的表現(xiàn)均優(yōu)于其他所有熱耦合塔工藝。此外,本文另針對(duì)相對(duì)揮發(fā)度依次遞增的四組二元物系(苯-氟苯、苯-正庚烷、苯-甲苯、苯-氯苯)開(kāi)展了傳統(tǒng)精餾和四種熱耦合精餾工藝(熱泵精餾、HIDiC通用構(gòu)型、HIDiC簡(jiǎn)化構(gòu)型、差壓熱耦合精餾)的模擬研究,分析結(jié)果表明,熱耦合節(jié)能工藝在分離相對(duì)揮發(fā)度較小(沸點(diǎn)差較小)的物系時(shí),相比于傳統(tǒng)精餾表現(xiàn)出良好的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì);隨著物系的相對(duì)揮發(fā)度不斷增大,熱耦合工藝的優(yōu)勢(shì)逐漸減小甚至消失。當(dāng)熱耦合精餾工藝在分離體系下能夠發(fā)揮其節(jié)能優(yōu)勢(shì)時(shí),又以熱泵精餾塔和差壓熱耦合精餾塔的效果最為顯著,而HIDiC相關(guān)塔工藝由于其特殊的操作特性,在經(jīng)濟(jì)性方面并不具有良好的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)。此外,HIDiC構(gòu)型的換熱形式和換熱器換熱位置的選擇將對(duì)工藝最終的經(jīng)濟(jì)效益具有重要影響。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ028.31

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