煤化工应用氨吸收制冷技术研究

发布时间：2017-10-26 07:01

  本文关键词：煤化工应用氨吸收制冷技术研究

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【摘要】：煤化工是以煤炭为原料,经化学加工,将煤炭转化为各种煤气、合成氨、甲醇、焦油、轻油、焦炭,又进一步转化为尿素、烯烃等气体、液体和固体化工产品的过程。煤化工工艺一般都包括煤的气化、一氧化碳的变换、煤气的净化和产品气的合成等工序,从高温的气化、低温的净化,以及合成气的降温过程,都有大量的工业余热可以利用,低温操作的煤气净化及合成气降温冷凝又需要外供冷量。余热氨水吸收制冷机是以工业余热(粗煤气、废蒸汽、废水、烟气、工业废渣)或其他可以回收利用的热源为驱动能源,以氨-水为工质对,采用氨水吸收制冷来把余热变为冷量供给用户的装置。该装置的优点是可利用低品位废热和余热、设备简单、操作容易,费用低,在余热资源非常丰富煤化工企业,推广和应用吸收制冷技术尤其特殊的意义。本课题针对氨吸收制冷技术原理和工艺过程进行了分析,详细介绍了氨吸收制冷工艺生产技术流程和特点,比较了氨吸收制冷与其它制冷方法的区别和优势。研究了单级氨吸收制冷技术和工艺应用于煤化工装置的可行性,对某煤化工企业应用的带有精馏装置的单级氨吸收制冷装置给出了计算方法和评价、计算了包括组成、流量在内的初始数据,进行了详细的参数计算、物质衡算、设备热负荷计算、系统热平衡计算、精馏塔的计算和耗水耗电的计算。计算结果表明,系统的制冷量为1.179×107KJ/h,,冷却水用量为1345m3/h,总单位能耗3288.67KJ/kg,浓溶液的循环流量为77.2m3/h,稀溶液的循环流量为62m3/h,精馏塔的回流量为846.24kg/h。泵的轴功率为42KW,泵前后升压1.26MPa。精馏塔塔釜液温度为115℃,节流前后压力和温度可分别下降1.21-1.26MPa和30.5℃,在精馏塔顶的气氨浓度接近100%,稀氨水浓度为为31.5%。该装置共利用了变换气余热2.299×107KJ/h,通过氨吸收制冷装置,可为外界提供1.179x107KJ/h冷量,其热能利用系数为0.513。因此,利用变换气余热设置氨吸收制冷装置,为低温煤气净化装置和合成气降温提供冷量是可行的。
【关键词】：氨吸收制冷 煤化工 余热 技术原理 工艺计算
【学位授予单位】：长春工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB66
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-16
• 1.1 本课题的来源及研究意义8-9
• 1.1.1 本课题的来源8
• 1.1.2 课题的研究意义8-9
• 1.2 氨吸收制冷技术概述9-12
• 1.2.1 氨吸收制冷技术的发展历史9
• 1.2.2 氨吸收制冷技术的应用范围9-11
• 1.2.3 氨吸收制冷技术与其它制冷技术的比较11-12
• 1.3 氨吸收制冷技术在煤化工企业中的应用12-16
• 1.3.1 工艺原理13
• 1.3.2 生产流程介绍13-16
• 第二章 氨吸收制冷技术原理分析与计算方法16-33
• 2.1 制冷技术的基本原理和分类16-20
• 2.1.1 制冷技术的基本原理16-18
• 2.1.2 制冷技术的类型及特点18-20
• 2.2 单级氨吸收制冷的基本原理20-23
• 2.2.1 工艺及技术原理介绍20-21
• 2.2.2 节流制冷的理论分析21-22
• 2.2.3 制冷效率的评价指标22-23
• 2.3 氨吸收制冷的特点和操作过程23-27
• 2.3.1 特点23-24
• 2.3.2 操作过程与工艺说明24-27
• 2.4 单级氨吸收制冷的工艺计算27-33
• 2.4.1 精馏塔的物质衡算方法27-28
• 2.4.2 热量衡算方法与参数选择28-30
• 2.4.3 系统的能量平衡计算方法30-31
• 2.4.4 吸收制冷系统的物料衡算31-33
• 第三章 氨吸收制冷技术应用于煤化工的研究33-47
• 3.1 煤化工行业与制冷技术需要介绍33-35
• 3.1.1 煤化工行业介绍33-34
• 3.1.2 煤化工行业制冷技术需求34-35
• 3.2 氨吸收制冷技术在煤化工的成功案例计算35-47
• 3.2.1 设计依据和参数计算35-38
• 3.2.2 工艺计算38-45
• 3.2.3 计算结果45-47
• 结论47-48
• 致谢48-49
• 参考文献49-51
• 附录1 符号说明51-52
• 附录2 计算用图52-53
• 攻读硕士学位期间研究成果53

【参考文献】

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本文编号：1097522