超临界CO2干燥过程能耗分析及节能优化

为了优化超临界CO₂干燥过程，降低其能耗，利用Aspen Plus软件对超临界CO₂干燥制备SiO₂气凝胶工艺过程进行模拟和优化，同时进行能效分析和(火用)效分析，此外，利用响应面分析法对新系统的分离过程进行参数优化。结果表明：干燥过程中的能耗损失主要集中在加热和冷却单元，其中CO₂循环冷却耗能占比最大，占系统总损失的59.39%,通过改变加压方式并且利用冷却水循环建立热能回收利用系统，干燥系统的能效和(火用)效被提升到52.93%、13.06%,相比于当前系统提高了2.78%、7.19%,系统耗能由5 756.65 kJ/h降低至2 647.23 kJ/h。预测新系统的最佳分离条件为分离温度为48.7℃、分离压力为4 MPa,该条件下CO₂利用率为83.26%,乙醇残留率为1.19%。