煤气化高浓酚氨污水处理过程工艺设计与节能优化

发布时间：2017-12-15 23:27

  本文关键词：煤气化高浓酚氨污水处理过程工艺设计与节能优化

  更多相关文章： 煤化工废水 流程模拟 概念设计 塔系热集成 换热网络

【摘要】：固定床煤气化与褐煤提质过程会产生含有高浓度酚氨污染物的废水。该类废水成分复杂、酚类浓度高、水量大、难以生化处理。酚氨废水处理流程是对该类废水进行处理,回收其中的氨气与酚类物质,并使废水满足生化处理的要求的工艺流程。该流程回收到的化学品能提升流程经济效益,但汽提与溶剂回收流程的能量消耗相当可观,导致该技术的操作费用居高不下。本文通过换热网络分析和塔系热集成的方法,对酚氨废水处理流程进行节能研究,以此降低该流程的运行成本。在课题组已有研究的基础以及准确模拟的基础上,对已有流程的换热过程进行分析,为流程的节能优化提供依据。换热过程分析的结果表明,已有流程的换热网络未达到最佳状态,其能耗比最佳状态高22.9%。而后,本文在已有流程的换热过程分析的基础上,引入了塔系热集成的方法,对溶剂回收系统的溶剂回收塔与溶剂汽提塔进行热量集成,提出了调压流程与减压流程两种改良流程。该两种流程都能在原有流程的基础上,实现22%以上的节能效果。另一方面,本文也在流程中引入余热利用的方法,在上述两种改良流程的基础上,提出了余热调压流程和余热减压流程。在22%的节能基础上,两余热流程能回收相当于系统输入热量40%的低温余热。最后对上述流程进行了技术经济分析。在已有流程与两改良流程中,减压流程的全年总费用最低,为27.3百万元每年。在考虑已有流程改造到改良流程时,减压流程的投资回收期为0.96年,而调压流程为1.53年。但在本文所研究的系统中,现有流程中的部分塔器不能在减压流程中留用,因此只能选用调压流程。在余热回收流程的比较中,本文选用了有机朗肯循环作为余热回收的方式。以余热减压流程为例,每年可以较减压流程额外节省1.52百万元电费。余热减压流程的全年总费用为26.63百万元每年。因此,减压流程较已有流程更具经济优势。
【学位授予单位】：华南理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：X784

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本文编号：1293835