带中间换热器的热泵精馏隔壁塔的模拟研究

发布时间：2018-06-12 11:17

  本文选题：隔壁塔 + 中间换热器　； 参考：《天津理工大学》2017年硕士论文

【摘要】：隔壁塔作为完全热耦合精馏形式,可提高精馏过程的可逆度,具有突出的节能优势。热泵技术可进一步提高隔壁塔的节能效率,但隔壁塔较大的塔顶与塔底温差会降低热泵精馏的节能效率。本文研究了带中间换热器的热泵精馏隔壁塔,即以中间组分的采出塔板作为热泵系统与隔壁塔的连接位置,将中间换热过程、热泵精馏过程和隔壁塔进行有效联合,提出四种带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程。设计该类型塔的依据在于:一方面,中间组分采出塔板的气液相组成相对于其他侧线塔板纯度较高,泡露点温差较小,有利于保持相变换热所需温差;另一方面,侧线位置与塔顶或塔底的温差会低于塔顶塔底的温差,热泵精馏的节能效率较为明显。为获得节能效率较高的流程,本文提出根据精馏塔总复合曲线图确定中间产品塔板的采出相态的方法,即利用中间组分采出塔板与夹点的相对位置判断采出相态。本文以三类三组分混合物作为分离对象,对带中间换热器的热泵精馏隔壁塔流程的节能性能进行考察。模拟结果表明,相比于传统热泵流程,该类流程具有较高的节能效率和较低的年度总费用,并且在回流比较大的分离条件下优势更为明显。模拟结果也表明,引入热泵流程后对预分馏塔内气液相流量变化影响有限。
[Abstract]:As a complete thermally coupled distillation, the next tower can improve the reversibility of distillation process and has the advantage of energy saving. Heat pump technology can further improve the energy efficiency of the next tower, but the large temperature difference between the top and bottom of the next tower will reduce the energy-saving efficiency of heat pump distillation. In this paper, the heat pump rectification column with intermediate heat exchanger is studied, that is, the intermediate heat transfer process, the heat pump distillation process and the adjacent column are effectively combined with the intermediate component extraction tray as the connecting position between the heat pump system and the adjacent tower. Four kinds of heat pump distillation processes with intermediate heat exchangers are presented. The design of this type of column is based on: on the one hand, the gas-liquid composition of the trays produced by the intermediate component is of higher purity than that of the other side trays, and the temperature difference of the bubble dew point is smaller, which is conducive to maintaining the temperature difference required for the heat transfer of phase change; on the other hand, The temperature difference between the side line and the top or bottom of the tower is lower than that at the bottom of the tower, and the energy-saving efficiency of heat pump distillation is obvious. In order to obtain a process with high energy saving efficiency, a method is proposed to determine the phase state of intermediate product trays according to the total complex curve of distillation column, that is, to judge the phase state by the relative position between the trays and the pinch points of the intermediate components. In this paper, three kinds of three component mixtures are used as separation objects to investigate the energy saving performance of heat pump distillation process with intermediate heat exchanger. The simulation results show that compared with the traditional heat pump process, this kind of process has higher energy saving efficiency and lower annual total cost, and the advantages of this process are more obvious under the condition of large reflux separation. The simulation results also show that the influence of heat pump process on the flow rate of gas and liquid phase in the prefractionator is limited.
【学位授予单位】：天津理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ053.5

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 严培德 ,史久华 ,汪晓沪;热泵题录[J];化工装备技术;1983年02期

2 郑丹星;化学热泵及其开发现状[J];化工进展;1988年01期

3 郑开学;;热泵在有机硅装置中的应用[J];化工设计;2006年02期

4 黄yN林;吴兆林;周志钢;;热泵除湿技术的应用与发展[J];化工装备技术;2008年01期

5 李彬;张莉;曾立春;;现代空调中热泵技术的应用与发展[J];包钢科技;2009年02期

6 盖超;;热泵技术在辽河油田中的应用[J];中国新技术新产品;2011年01期

7 刘丽娟;王吉明;任丕清;;回风源热泵技术在煤矿的应用与实践研究[J];应用能源技术;2012年10期

8 尹建芳;李燎原;武宝珍;;浅谈热泵技术的应用[J];山西焦煤科技;2012年12期

9 吕灿仁;热泵与节能[J];自然杂志;1981年06期

10 陈之川;热泵技术及其应用[J];化工进展;1984年02期

相关会议论文 前10条

1 李常瑜;;浅析热泵的应用[A];中国工程建设标准化协会建筑给水排水专业委员会、中国土木工程学会水工业分会建筑给水排水委员会20周年庆典论文集[C];2007年

2 孙晓军;;热泵·控制概述[A];2007年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2007年

3 允川;尚会建;蒋梁鹤;王亮;杨立彦;郑学明;;环保节能的热泵技术[A];中国化学会第27届学术年会第05分会场摘要集[C];2010年

4 郑爱平;华舟萍;康彦青;马乐;;热泵技术的特点及其在国内的应用与发展[A];第一届中国（西安）采暖通风、制冷空调节能减排技术研讨会论文集[C];2009年

5 朱瑞琪;吴业正;;对我国热泵产品发展的看法[A];第十届全国冷（热）水机组与热泵技术研讨会论文集[C];2002年

6 谢栋辉;李文伟;;污水热泵在城市建筑供热、供冷中的应用[A];中国地热资源开发与保护——全国地热资源开发利用与保护考察研讨会论文集[C];2007年

7 郑爱平;孔帅;杨刚;;热泵技术及其在国内的应用分析[A];07’中国西安能源动力科技创新研讨会及展示会论文集[C];2007年

8 黄焕璋;;新能源的开发与热泵技术的应用[A];可再生能源开发利用研讨会论文集[C];2008年

9 王平;董敬宇;董际鼎;;地能热泵与空气能热泵技术实用价值与节能效果探讨[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

10 徐文忠;冯永华;;火电厂循环冷却水废热热泵回收利用问题研究[A];2007年山东省制冷空调学术年会论文集[C];2007年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 段金平;北京鼓励利用热泵系统供热制冷[N];地质勘查导报;2006年

2 本报记者 房菲;热泵：为何十年才做出十个亿[N];中国能源报;2009年

3 记者 操秀英;新型热泵技术将工业废水变暖流[N];科技日报;2011年

4 李涛涛;凌天科技与中南大学“联姻”[N];湘潭日报;2007年

5 邓未未;热泵 绿色供暖新技术[N];北京日报;2008年

6 姜雨新;济南召开节能热泵技术交流会[N];中国环境报;2007年

7 本报记者 段金平　本报通讯员 赵瑛 王希强;为“低碳中国”添彩[N];地质勘查导报;2010年

8 刘存瑞;节能热泵技术受重视[N];经济日报;2007年

9 本报记者 李霞;大连冰轮友联在节能环保领域创新发展铸辉煌[N];中国高新技术产业导报;2007年

10 本报记者 姚蓉;热泵技术离我们有多远[N];中国花卉报;2010年

相关博士学位论文 前10条

1 钱剑峰;采集凝固热热泵系统的形式与工况分析[D];哈尔滨工业大学;2008年

2 陈轶光;内燃机热泵独立供能系统的理论模拟与实验研究[D];天津大学;2010年

3 牛福新;三套管蓄能型热泵集成系统运行特性研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

4 赖海明;氯化钙—甲醇化学热泵的研究[D];北京化工大学;1992年

5 王潇;季节性蓄热太阳能—土壤耦合热泵系统运行特性及优化[D];哈尔滨工业大学;2011年

6 赵海波;空气源燃气机热泵的仿真优化及实验验证[D];天津大学;2007年

7 周湘江;HFC125临界热泵特性研究[D];上海交通大学;2006年

8 齐子姝;地能利用热泵系统能量多样化机制及其效能[D];吉林大学;2012年

9 杨福胜;基于数值模拟的升温型金属氢化物热泵系统优化研究[D];西安交通大学;2010年

10 徐振军;独立式内燃机热泵系统及其控制特性实验研究[D];天津大学;2009年

相关硕士学位论文 前10条

1 严瑞东;基于部件优化的电动汽车热泵系统性能提升研究[D];上海交通大学;2015年

2 冀佳蓉;热泵技术及其在空冷热电厂的应用研究[D];华北电力大学;2015年

3 徐鹏;新型太阳能光伏—热泵复合建筑供能系统性能研究[D];北京工业大学;2015年

4 唐景立;余热回收式水源热泵的实验研究[D];湖南科技大学;2015年

5 孙学杰;VM循环热泵系统性能仿真分析与优化[D];华北电力大学;2015年

6 郜骅;热源塔热泵系统性能与优化运行研究[D];东南大学;2015年

7 彭旭;烟气源热泵系统开发及绕管式冷凝器研究[D];郑州大学;2016年

8 姚志敏;开式吸附热泵生成蒸汽的实验研究及系统分析[D];郑州大学;2016年

9 汤玲玲;矿井回风源热泵系统的设计与性能分析[D];合肥工业大学;2016年

10 贺志明;闭式热源塔制热工况运行性能分析[D];湖南大学;2015年

，

本文编号：2009478