能量回收型热泵膜蒸馏装置的结构与性能分析

介绍了三种典型的能量回收型热泵膜蒸馏装置,分析了装置的构成、工作原理及特点,其中内部能量回收型热泵膜蒸馏装置具有系统简单、紧凑、运行能耗低等优势。给出了该装置的特性方程,计算分析了中空纤维疏水膜长度、膜孔直径、料液流量、热料液进膜蒸馏组件的温度、冷料液进膜蒸馏组件的温度对产水速率、节能倍率等装置性能指标的影响规律。     

热泵膜蒸馏装置的动态特性分析

热泵膜蒸馏装置具有结构简单、能耗低、可在常压下实现料液的低温分离等特点;在对热泵膜蒸馏装置工作原理进行简要介绍的基础上,建立了装置的动态数学模型,对关键工况参数、膜组件性能、热泵性能、装置总体性能随运行时间的变化规律和辅冷器不同散热量对装置参数的影响进行了计算分析,结果表明通过调整辅冷器散热量可实现对装置工况参数的调控。     

光伏型太阳能热泵膜蒸馏装置及其性能分析

在介绍光伏型太阳能热泵膜蒸馏装置工作原理的基础上,以从海水中制取淡化水为背景,给出了装置的特性方程。计算并分析了当太阳能光照强度变化时,海水进膜组件温度、膜组件性能指标、热泵性能指标、装置总体性能指标的变化规律,可为光伏型太阳能热泵膜蒸馏装置的设计提供参考。     

热泵膜蒸馏系统及其特性分析

热泵可同时提供热能和冷能,与膜技术耦合具有较好的节能效果。在介绍热泵膜蒸馏系统结构和工作原理的基础上,对膜通量、热泵制冷系数、吨水能耗、单位热泵功率产水率、热泵功率与膜面积比等参数随料液温度的变化关系进行了分析。分析结果对掌握热泵膜蒸馏系统的基本特性具有较好的指导作用。     

热泵蒸发装置的技术方案分析

热泵蒸发技术具有能耗低、结构简单等特点。给出了热泵与蒸发单元相结合的五种典型技术方案,即蒸汽直接压缩式热泵蒸发装置、热泵真空多效蒸发装置、热泵膜蒸馏装置、空气循环热泵蒸发装置、蒸汽喷射式热泵蒸发装置。分别介绍了这些热泵蒸发装置的基本构成、工作过程和主要特点,可为工程实践中选用适宜的热泵蒸发装置提供较好的参考。     

热泵膜蒸馏系统结构及其优化分析

热泵膜蒸馏系统具有能耗低、可用于中高浓度料液等特点。针对不同料液温度、水蒸气凝结温度、热泵驱动能源等要求,给出了五类典型结构的热泵膜蒸馏系统,介绍了其结构和应用特点。在此基础上,建立吨水总费用与主要影响参数的关系方程,并进行了计算分析。结果表明,料液温度、膜组件成本与寿命、电价等对降低吨水总费用均具有重要影响。     

液隙式热泵膜蒸馏海水淡化系统的热力性能分析

热泵膜蒸馏是一种新型的膜分离技术,在处理高浓度盐水方面具有很大的优势,而目前的热泵膜蒸馏系统存在渗透量较低、冷却水消耗量大等问题。为提高渗透量、减少冷却水的消耗,设计了一种新型液隙式热泵膜蒸馏的海水淡化系统,通过在Aspen Plus中自定义膜模块建立经过实验验证的系统仿真模型,研究了进料液温度、渗透侧温度及进料流量对系统膜通量及能效比等热力参数的影响。结果表明,渗透侧温度降低可引起渗透量增加和能效比减小,且在低渗透侧温度情况下渗透侧温度的改变对能效比影响更大。随着渗透侧温度变化,存在一个渗透侧温度使造水比最大且吨水能耗最小,研究工况下最大造水比可达3.42,最小吨水能耗为463 MJ/t,且该最佳渗透侧温度随进料液温度增加而增加。进料液流量增加可引起渗透量和能效比增加,引起吨水能耗升高和造水比降低,当进料液流量小于3 L/min时,进料液流量增加对吨水能耗和造水比的负面影响较显著,进料液温度为50℃时,料液流量从1.5 L/min增至3 L/min,造水比的降低幅度可达33.5%;料液流量从4.5 L/min增至6 L/min时,造水比的降低幅度降至10.6%。     

闭式热泵膜蒸馏电镀废水系统的热力性能分析

为了可以对电镀废水中的金属盐类和水实现高效的资源化回收,且相较于常规蒸发法处理废水更加节能,提出了闭式热泵膜蒸馏电镀废水系统。该系统将膜蒸馏技术与闭式热泵进行耦合,基于质量和能量守恒原理编写膜蒸馏自定义模型,在与实验数据进行对比验证后,通过Aspen Plus仿真平台建立流程来模拟工作情况。通过改变关键操作参数,得到以下结果：进料速度会引起系统功耗的大幅度增加而对于膜蒸馏的潜热的影响较小,因此进料速度对于系统造水比(GOR)影响最大。蒸发温度对于系统的能效比(COP)有着较大的影响,且COP随着蒸发温度的提升而上升,在不同蒸发温度下,系统GOR的下降趋势随进料温度升高先缓再陡。进料浓度对于系统产量比(YRO)有着重要作用,YRO随进料浓度上升而上升;当处在较低的蒸发温度下,不同浓度下的GOR在低进料温度时值较为接近。     

热泵型空气吸湿式膜蒸馏组件再生干燥装置的特性分析

热泵型空气吸湿式膜蒸馏组件再生干燥装置具有再生干燥速度较快、能耗低、无废气排放等特点。在简要介绍其工作原理的基础上,利用其特性方程,对膜蒸馏组件再生干燥速度、空气出加热器温度、出膜组件温度、出冷却器温度、耗电功率随循环空气流量的变化规律进行了计算分析,可为装置的设计和调控提供参考。     

蒸馏过程热泵节能——热泵基本原理

叙述了热泵系统的基本原理,详细分析了实际热泵性能系数低于理想卡诺循环热泵的三大原因,即实际热泵必须提供换热器传热温差、压缩过程的能量损失和采用节流阀代替膨胀过程。介绍了热泵的使用条件,即采用热泵的判别原则以及主要热泵类型。指出使用热泵是蒸馏过程节能的一个有效途径,为蒸馏过程热泵系统设计计算和工业应用提供必要的准备知识。     

两种乙烯热泵精馏的能耗对比

摘在相同基准条件下,用ASPEN PLUS软件计算乙烯闭式热泵精馏和开式热泵精馏的能耗,得出结论：在乙烯精馏塔仅一股进料的条件下,闭式热泵精馏能耗较低;在精馏塔有两股进料的条件下,两种精馏系统能耗相当。提出了乙烯热泵精馏流程的选取思路。     

热泵精馏与多效精馏的分析和比较

化学工业中,精馏过程是能量消耗最大的单元操作之一,为了减少精馏能耗,通过改变传统工艺而引进了一些新工艺,热泵精馏和多效精馏便在其中且应用广泛。文章将介绍热泵精馏和多效精馏的理论,以及它们的在工业上的一些应用,对两者进行比较和分析。     

热泵精馏技术进展介绍

简要介绍了热泵精馏技术在国内外的发展情况,并对精馏技术的发展进行了讨论。     

减压膜蒸馏热量回收过程研究

减压膜蒸馏作为一种新型的脱盐技术在海水淡化和高盐废水处理等方面具有广泛的应用价值。针对解决减压膜蒸馏过程中热量消耗大的问题展开了探索性研究,研制出了1套三级热量回收式减压膜蒸馏组件, 考察了不同操作条件对热量回收利用率的影响。研究结果表明,所设计的热量回收式组件能够有效回收利用减压膜蒸馏过程中的蒸汽潜热,而进料液温度、进料液流速和蒸汽透过侧真空度等操作条件都对其热量回收利用率具有一定程度的影响。为进一步提升减压膜蒸馏热量回收效率的研究和降低运行成本工艺技术的开发奠定了基础。     

热泵精馏的控制研究

通过对精馏塔的系统特性进行分析,确定了适宜的控制方案,采用稳态模拟技术确定了灵敏板,并进行稳态闭环测试,在此基础上确定了闭式热泵精馏系统的控制方案.文中运用动态模拟技术对确定的热泵精馏控制系统的动态特性进行分析.结果表明,当系统出现扰动时,本文提出的热泵精馏控制方案能够使系统快速达到新的稳态,方案可行,且具有较强的抗扰动能力.     

热泵热集成精馏流程的优化设计与综合

从综合的角度详细讨论了热泵精馏的原理,提炼出了用于综合的热泵精馏规则,并开发了综合所用的热泵精馏简捷经济评价方法,提出了一个两水平综合策略,给出了热泵精馏综合步骤。实例研究表明,本文开发的算法及提出的规则用于热泵热集成精馏流程的综合,能够得出最优的絷泵精馏流程。