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直接蒸汽加热法蒸氨工艺的节能研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-20 12:11:25
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直接蒸汽加热法蒸氨工艺的节能研究【摘要】:剩余氨水是焦化厂的主要排放污水,为了防止剩余氨水对环境受纳水体造成污染,氨水需经过废水处理后才能排放。剩余氨水中氨氮浓度较高,在生化处理前

【摘要】:剩余氨水是焦化厂的主要排放污水,为了防止剩余氨水对环境受纳水体造成污染,氨水需经过废水处理后才能排放。剩余氨水中氨氮浓度较高,在生化处理前对剩余氨水进行蒸氨处理,部分回收氨水中的氨,降低废水中的氨含量。本论文是对直接蒸汽加热法蒸氨工艺的节能研究,针对宝钢化工厂三期蒸氨工序蒸汽能耗高的问题,研究蒸氨节能工艺,为宝钢三期蒸氨工序的节能技术改造提供参考和指导。 本论文首先以宝钢三期蒸氨工艺为原型,采用Aspen Plus模拟软件模拟其工艺流程,模拟结果与实际生产情况十分接近,其相对误差控制在5%之内,因此用模拟的方法进行蒸氨系统的节能研究具有较高的可行性。 负压蒸氨技术具有较好的节能效果,在50kPa条件下,直接蒸汽单耗为94.3kg/t(氨水),节约直接蒸汽量16%,而且该工艺具备有对蒸氨塔腐蚀程度小,不易造成堵塞等优点。但由于负压蒸氨技术对设备和材质都有较高的要求,若要在我国实现工业化应用还需解决一些关键问题。 蒸氨节能工艺可降低直接蒸汽单耗到89kg/t(氨水)水平,节约蒸汽22%。该工艺运用蒸汽喷射闪蒸技术,降低直接蒸汽单耗,回收蒸氨废水中的低品位热量。 确定了第18层塔板是蒸氨系统加碱位置和蒸汽能耗的最优操作点,通过调整加碱位置可以进一步提高蒸氨系统的节能效果。 最后,本论文对宝钢三期蒸氨工艺的节能技改提出了改造建议。 【关键词】:蒸氨工艺 模拟计算 蒸汽单耗 节能优化
【学位授予单位】:同济大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:X784
【目录】:
  • 摘要6-7
  • ABSTRACT7-11
  • 第1章 引言11-27
  • 1.1 剩余氨水11-14
  • 1.1.1 原料氨水的来源和性质11-13
  • 1.1.2 剩余氨水的环境危害及其治理13-14
  • 1.2 蒸氨工艺14-22
  • 1.2.1 蒸氨工艺的进展15-21
  • 1.2.2 国内蒸氨工艺面临的问题21-22
  • 1.3 化工流程模拟22-25
  • 1.3.1 流程模拟软件介绍22-23
  • 1.3.2 Aspen Plus模拟软件的电解质系统介绍23-25
  • 1.4 本论文研究目的和内容25-26
  • 1.5 研究意义26-27
  • 第2章 蒸氨系统模拟计算过程27-42
  • 2.1 蒸氨工艺的现状与工艺流程27-28
  • 2.2 蒸氨工艺流程的模拟计算28-35
  • 2.2.1 工艺流程模拟28-29
  • 2.2.2 模拟计算过程29-35
  • 2.3 蒸氨系统的模拟结果分析35-40
  • 2.3.1 直接蒸汽量的模拟计算35-37
  • 2.3.2 物料平衡分析37-39
  • 2.3.3 热量平衡分析39-40
  • 2.4 蒸氨系统模拟结果总结40-42
  • 第3章 负压蒸氨系统模拟计算过程42-54
  • 3.1 负压蒸氨工艺现状与工艺流程42-43
  • 3.2 负压蒸氨工艺流程的模拟计算43-44
  • 3.2.1 工艺流程模拟43-44
  • 3.2.2 负压蒸氨系统模拟计算过程44
  • 3.3 负压蒸氨系统的模拟结果分析44-51
  • 3.3.1 氨水换热器模拟参数的调整45-46
  • 3.3.2 直接蒸汽量的模拟计算值46-49
  • 3.3.3 物料平衡分析49
  • 3.3.4 热量平衡分析49-51
  • 3.4 负压蒸氨系统模拟结果总结51-54
  • 3.4.1 负压蒸氨模拟结果与常压蒸氨模拟结果的比较51-52
  • 3.4.2 负压蒸氨系统优缺点总结52-54
  • 第4章 蒸氨节能系统模拟计算过程54-73
  • 4.1 蒸氨节能系统工艺流程54-56
  • 4.1.1 宝钢三期蒸氨工艺系统54
  • 4.1.2 蒸氨节能系统工艺流程54-56
  • 4.2 蒸氨节能工艺流程的模拟计算56-60
  • 4.2.1 工艺流程模拟57-59
  • 4.2.2 蒸氨节能系统模拟计算过程59-60
  • 4.3 蒸氨节能系统模拟结果分析60-69
  • 4.3.1 二次蒸汽回收量的模拟计算结果60-62
  • 4.3.2 直接蒸汽量的模拟计算结果62-65
  • 4.3.3 物料平衡分析65-66
  • 4.3.4 热量平衡分析66-69
  • 4.4 蒸氨节能系统模拟结果总结69-73
  • 4.4.1 节能系统与常压蒸氨系统模拟结果比较70-71
  • 4.4.2 宝钢三期蒸氨工序节能技改建议71-73
  • 第5章 蒸氨节能系统中的反应精馏问题研究73-78
  • 5.1 蒸氨反应精馏系统概述73
  • 5.2 蒸氨节能系统最优加碱位置的确定73-78
  • 5.2.1 确定最优加碱位置73-74
  • 5.2.2 加碱位置的模拟计算结果分析74-76
  • 5.2.3 模拟计算结果总结76-78
  • 第6章 总结与展望78-80
  • 6.1 总结78
  • 6.2 展望78-80
  • 致谢80-81
  • 参考文献81-83
  • 个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果83


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