基于自回热原理的维生素蒸发结晶单元的节能研究

发布时间：2021-03-15 22:50

　　热敏性物料在医药、香料、食品、石油炼制中经常涉及,维生素就是其中比较常见的一种,其遇热不稳定性给蒸发结晶带来了很大的困难。常规的维生素低温蒸发结晶单元,存在着高能耗、高排放的问题,并且难以保证维生素成品的质量。在这样的背景下,本文将维生素低温蒸发结晶单元作为研究对象,提出了一种基于自回热理论的低温蒸发过程,对其进行了流程设计、能量分析、特性研究和经济性评价。首先,对于常规维生素低温蒸发过程的特点和存在的问题进行了分析,利用自回热原理设计了一种新的蒸发结晶流程,构建了其中主要设备的模型。采用物料平衡结合能量平衡的方法确定了每个状态点的状态。通过与设计要求的对比,表明新设计的维生素低温蒸发过程能够满足设计要求并保证维生素成品的质量。在新设计的自回热低温蒸发单元的基础上,进行能量分析。利用能量分析与有效能分析的方法,比较了自回热过程与常规过程的能量和有效能情况,并利用工艺过程的用能“三环节”理论对各用能环节进行评估。结果表明,自回热过程的能量的消耗减少了约73%,输入的?（有效能）减少了68.3%。从用能的三个环节来看,在能量的工艺利用环节中和能量的回收环节中,自回热过程利用的91%的热量是... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
注释表
第一章 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 温焓图
    1.3 自回热理论的概述及研究现状
    1.4 自回热过程的特性研究
    1.5 系统的经济评价指标
    1.6 本文的主要研究工作
第二章 基于自回热理论的维生素低温蒸发单元的设计
    2.1 基于自回热理论的过程设计
        2.1.1 常规过程及存在的问题
        2.1.2 基于自回热的设计过程
    2.2 计算模型与计算方法
        2.2.1 闪蒸模型
        2.2.2 加热器模型
        2.2.3 压缩机模型
        2.2.4 结晶器
    2.3 结果及讨论
    2.4 本章小结
第三章 自回热过程的用能分析
    3.1 热力学计算的基本模型
        3.1.1 比热容的计算
        3.1.2 比焓的计算
        3.1.3 混合物的比热容与比焓
        3.1.4 压缩机功耗计算模型
    3.2 能量分析
        3.2.1 输入能
        3.2.2 输入?
        3.2.3 温焓图
    3.3 能量利用的三环节
    3.4 本章小结
第四章 自回热过程的变量特性分析
    4.1 多因素分析的描述
    4.2 最小传热温差
        4.2.1 换热器计算模型
        4.2.2 最小传热温差的特性讨论
    4.3 压缩机的绝热效率
    4.4 过热度
    4.5 循环热量的组成
    4.6 多级系统的特性
    4.7 本章小结
第五章 自回热过程的经济评价
    5.1 统一性能指标
        5.1.1 环境成本
        5.1.2 投资成本
        5.1.3 统一性能指标
        5.1.4 统一性能指标下的计算结果及讨论
    5.2 单因素经济分析
        5.2.1 非能量投资对单因素影响值的作用
        5.2.2 能量投资与环境成本对单因素影响值的作用
        5.2.3 设备使用年限对单因素影响值的作用
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
攻读硕士学问期间取得的学术成果


【参考文献】：
期刊论文
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[2]机械蒸汽再压缩技术在高氨氮废水处理中的应用[J]. 申涛,赵旭.  化工机械. 2013(06)
[3]工质类型对回收中低温余热有机朗肯循环性能的影响[J]. 朱启的,孙志强,周孑民.  中南大学学报(自然科学版). 2013(03)
[4]海水淡化系统的性能优化与评价准则[J]. 王永青,何宏舟.  化学工程. 2012(02)
[5]太阳能海水淡化系统经济性分析与研究[J]. 陈子乾,王铁柱,何小荣,陈俊岭,郑宏飞.  工程热物理学报. 2012(01)
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[8]基于经济评价的换热器最优传热温差[J]. 华贲,仵浩,刘二恒.  化工进展. 2009(07)
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[10]化工过程系统用能评价与优化方法研究进展[J]. 杨博,周全.  化工装备技术. 2009(01)

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



本文编号：3084950