机械蒸汽再压缩系统设计及多目标优化研究
发布时间：2021-02-14 01:45
工业经济快速发展,工业废水的排放量也与日俱增,其中化工、食品及医药等生产过程会排放大量的高浓度含盐废水,直接排放势必会造成淡水污染,此外有些废水中所含的无机盐具有较大的回收利用价值,对高浓度含盐废水进行处理并对其中的无机盐加以回收利用,能够带来环境与经济的双重效益,对高效且节能、运行费用低的含盐废水处理方法进行研究和开发非常有必要。因此本文采用机械蒸汽再压缩（Mechanical Vapor Recompression,MVR）技术,提出了并联双效MVR蒸发结晶处理系统。首先,通过分析无机盐溶液的特殊性质对系统的影响机理,提出了并联双效MVR蒸发结晶系统的设计思想,进而设计出系统的工艺流程,分析循环过程中的热力学原理;以高效且节能为目的,确定了系统中各主要设备类型,然后在必要的简化和假设的基础上建立起各主要设备的数学模型及系统的计算平台,借助已公开发表的实验数据加以验证。其次,基于上述数学模型,建立了考虑溶液中盐分影响的系统（?）分析模型,与传统的能量分析相结合作为系统性能评价手段;以常压下初始浓度为5%的硫酸钠溶液蒸发结晶为实例,对系统循环过程进行模拟计算,得到各管段工作介质的温度、...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 蒸发浓缩技术
1.2.1 传统蒸发浓缩技术
1.2.2 机械蒸汽再压缩技术
1.3 研究现状
1.3.1 MVR系统工艺流程
1.3.2 系统综合性能评价
1.3.3 蒸发系统优化研究
1.3.4 发展趋势
1.4 主要研究内容
2 并联双效MVR系统热力学模型建立
2.1 并联双效MVR系统提出
2.1.1 沸点升高原理
2.1.2 沸点升对系统的影响
2.2 MVR系统设备介绍
2.2.1 蒸发器
2.2.2 蒸汽压缩机
2.2.3 预热器
2.2.4 分离器
2.3 系统工艺流程及热力学原理
2.4 系统数学模型
2.4.1 降膜式蒸发器
2.4.2 强制循环蒸发器
2.4.3 预热器
2.4.4 蒸汽压缩机
2.4.5 分离器
2.5 模型验证
2.6 本章小结
3 系统模拟计算及性能分析
3.1 （?）及其基准态
3.2 （?）模型建立
3.2.1 物流（?）
3.2.2 评价标准
3.3 实例计算
3.4 与传统系统的对比
3.4.1 参比系统介绍
3.4.2 对比分析结果
3.5 本章小结
4 并联双效MVR系统理论设计分析
4.1 蒸发温度的影响
4.2 压缩机饱和温升的影响
4.3 进料浓度的影响
4.4 参数优化方向
4.5 本章小结
5 系统多目标优化设计
5.1 多目标优化问题的基本概念
5.2 优化模型建立
5.2.1 目标函数
5.2.2 约束条件及变量取值范围
5.3 SPEA2算法计算
5.4 最优解决策
5.5 结果讨论
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.发表及录用的论文
B.攻读硕士学位期间获得的奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子膜电渗析在高盐废水“零排放”中的应用、机遇与挑战[J]. 颜海洋,汪耀明,蒋晨啸,王晓林,李传润,吴亮,徐铜文. 化工进展. 2019(01)
[2]高盐废水分盐结晶工艺及其技术经济分析[J]. 熊日华,何灿,马瑞,刘捷,刘兆峰. 煤炭科学技术. 2018(09)
[3]MVR海水淡化系统运行特性分析与优化[J]. 越云凯,吴小华,张振涛. 工程热物理学报. 2018(09)
[4]喷气增焓型单级MVR蒸发结晶系统性能分析[J]. 王汉治,李帅旗,黄冲,何世辉,宋文吉,冯自平. 化工进展. 2018(09)
[5]基于蒸发热结晶技术的高盐废水问题解决处理技术研究[J]. 何汉锋. 科技视界. 2018(19)
[6]高盐有机化工废水处理技术分析[J]. 陈利芳,周腾腾,符丽纯,杨峰. 广州化工. 2018(05)
[7]基于MVR技术的单级双效蒸发浓缩系统性能分析[J]. 李帅旗,王汉治,黄冲,何世辉,宋文吉,冯自平. 新能源进展. 2018(01)
[8]高浓度工业含盐废水处理技术研究进展[J]. 徐福召,员建,费学宁,池勇志,赵洪宾,张振宇. 天津城建大学学报. 2017(06)
[9]水制冷剂及水蒸气压缩机研究现状和展望[J]. 吴迪,胡斌,王如竹,江南山,李子亮. 化工学报. 2017(08)
[10]机械蒸汽再压缩系统的性能分析[J]. 赵远扬,刘广彬,李连生,杨启超,王乐,唐斌,肖军. 流体机械. 2017(06)
博士论文
[1]处理高浓度含盐废水的机械蒸汽再压缩系统设计及性能研究[D]. 梁林.南京航空航天大学 2013
[2]海水淡化系统能量综合利用与经济性研究[D]. 邓润亚.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2009
硕士论文
[1]机械蒸汽再压缩蒸发技术在高盐度废水处理中的性能研究[D]. 石成君.东华大学 2014
[2]机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统性能研究[D]. 刘德亮.浙江工业大学 2013
[3]多效蒸发油田污水脱盐系统的热力性能研究[D]. 姜凤银.大连理工大学 2013
本文编号：3032918
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 选题背景
1.2 蒸发浓缩技术
1.2.1 传统蒸发浓缩技术
1.2.2 机械蒸汽再压缩技术
1.3 研究现状
1.3.1 MVR系统工艺流程
1.3.2 系统综合性能评价
1.3.3 蒸发系统优化研究
1.3.4 发展趋势
1.4 主要研究内容
2 并联双效MVR系统热力学模型建立
2.1 并联双效MVR系统提出
2.1.1 沸点升高原理
2.1.2 沸点升对系统的影响
2.2 MVR系统设备介绍
2.2.1 蒸发器
2.2.2 蒸汽压缩机
2.2.3 预热器
2.2.4 分离器
2.3 系统工艺流程及热力学原理
2.4 系统数学模型
2.4.1 降膜式蒸发器
2.4.2 强制循环蒸发器
2.4.3 预热器
2.4.4 蒸汽压缩机
2.4.5 分离器
2.5 模型验证
2.6 本章小结
3 系统模拟计算及性能分析
3.1 （?）及其基准态
3.2 （?）模型建立
3.2.1 物流（?）
3.2.2 评价标准
3.3 实例计算
3.4 与传统系统的对比
3.4.1 参比系统介绍
3.4.2 对比分析结果
3.5 本章小结
4 并联双效MVR系统理论设计分析
4.1 蒸发温度的影响
4.2 压缩机饱和温升的影响
4.3 进料浓度的影响
4.4 参数优化方向
4.5 本章小结
5 系统多目标优化设计
5.1 多目标优化问题的基本概念
5.2 优化模型建立
5.2.1 目标函数
5.2.2 约束条件及变量取值范围
5.3 SPEA2算法计算
5.4 最优解决策
5.5 结果讨论
5.6 本章小结
6 结论与展望
6.1 结论
6.2 展望
致谢
参考文献
附录
A.发表及录用的论文
B.攻读硕士学位期间获得的奖励
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子膜电渗析在高盐废水“零排放”中的应用、机遇与挑战[J]. 颜海洋,汪耀明,蒋晨啸,王晓林,李传润,吴亮,徐铜文. 化工进展. 2019(01)
[2]高盐废水分盐结晶工艺及其技术经济分析[J]. 熊日华,何灿,马瑞,刘捷,刘兆峰. 煤炭科学技术. 2018(09)
[3]MVR海水淡化系统运行特性分析与优化[J]. 越云凯,吴小华,张振涛. 工程热物理学报. 2018(09)
[4]喷气增焓型单级MVR蒸发结晶系统性能分析[J]. 王汉治,李帅旗,黄冲,何世辉,宋文吉,冯自平. 化工进展. 2018(09)
[5]基于蒸发热结晶技术的高盐废水问题解决处理技术研究[J]. 何汉锋. 科技视界. 2018(19)
[6]高盐有机化工废水处理技术分析[J]. 陈利芳,周腾腾,符丽纯,杨峰. 广州化工. 2018(05)
[7]基于MVR技术的单级双效蒸发浓缩系统性能分析[J]. 李帅旗,王汉治,黄冲,何世辉,宋文吉,冯自平. 新能源进展. 2018(01)
[8]高浓度工业含盐废水处理技术研究进展[J]. 徐福召,员建,费学宁,池勇志,赵洪宾,张振宇. 天津城建大学学报. 2017(06)
[9]水制冷剂及水蒸气压缩机研究现状和展望[J]. 吴迪,胡斌,王如竹,江南山,李子亮. 化工学报. 2017(08)
[10]机械蒸汽再压缩系统的性能分析[J]. 赵远扬,刘广彬,李连生,杨启超,王乐,唐斌,肖军. 流体机械. 2017(06)
博士论文
[1]处理高浓度含盐废水的机械蒸汽再压缩系统设计及性能研究[D]. 梁林.南京航空航天大学 2013
[2]海水淡化系统能量综合利用与经济性研究[D]. 邓润亚.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2009
硕士论文
[1]机械蒸汽再压缩蒸发技术在高盐度废水处理中的性能研究[D]. 石成君.东华大学 2014
[2]机械蒸汽再压缩蒸发结晶系统性能研究[D]. 刘德亮.浙江工业大学 2013
[3]多效蒸发油田污水脱盐系统的热力性能研究[D]. 姜凤银.大连理工大学 2013
本文编号：3032918
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