复杂逆流多效蒸发系统常规设计的模型与算法

建立了有冷凝水闪蒸和额外蒸汽引出的复杂逆流多效蒸发系统的数学模型 ,常规逆流多效蒸发模型只是该模型的一个特例。提出一种新算法———迭代法结合矩阵法求解模型并给出算法框图。迭代法结合矩阵法与目前较先进的Broyden法相比 ,具有对初值要求不高、收敛稳定性好、收敛速度快等优点 ,是求解多效蒸发问题的一种新的有效方法。算例表明 :模型可用于复杂逆流多效蒸发系统的快速求解 ;对三效逆流蒸发NaOH溶液系统 ,采用冷凝水闪蒸可节省加热生蒸汽 10 %左右 ,节能效果显著 ;逆流多效蒸发采用生蒸汽或引出额外蒸汽预热原料液不仅不会节能 ,反而造成热能损失     

复杂逆流多效蒸发系统优化设计的模型与算法

建立了带有冷凝水闪蒸的复杂逆流多效蒸发系统优化设计的数学模型 ,该模型以整个蒸发系统的年总费用 (包括加热蒸汽年费用、真空泵年动力费用以及蒸发器和辅助设备的年折旧维修费用等 )最小为优化目标 ,以生蒸汽压力、冷凝器真空度及各效有效传热温度差为决策变量 ,提出一种新算法———复合形法结合Lagrangian乘子法、迭代法和矩阵法求解模型 .算例表明 ,生蒸汽压力、冷凝器真空度和冷凝水闪蒸对优化设计结果影响显著 ,优化设计比常规设计可节省年费用 11%左右 .新算法收敛稳定性好 ,收敛速度快     

多效蒸发过程优化设计初探

本文在分析了多效蒸发过程工艺参数之间相互关系的基础上,给出用经济分析法求最佳蒸发效数和各效最佳工艺设计参数的数学模型。该模型对工程设计人员分析、计算与设计合理的多效蒸发过程有一定的指导意义。     

多效蒸发系统一个新问题的求解

讨论了由一个六效蒸发系统改为四效蒸发系统的过程中存在的问题，并提出了解决问题的办法。实践表明，问题的解决是成功的。同时，文中介绍了多效蒸发系统理论模拟的算法。     

多效蒸发过程模拟的Broyden解法

以并流流程为例,建立了多效蒸发过程数学模型。介绍Broyden解法,并给出求解框图。实例计算结果是令人满意的。     

热泵错流多效蒸发系统的模型与模拟

为了降低错流多效蒸发过程的能耗,将蒸汽喷射式热泵技术运用到错流多效蒸发系统中,并将系统中的物料衡算、热量衡算方程组用矩阵方程的形式描述,使所建立的热泵错流多效蒸发模型具有较强的通用性。用收敛速度快、稳定性好的迭代法结合矩阵法模拟求解热泵错流四效蒸发模型,结果表明。蒸汽喷射式热泵技术具有较明显的节能效果,热泵的喷射系数越大,或热泵的抽汽位置越往后效,节省的生蒸汽消耗量越大,节能效果越好,但同时蒸发器的传热面积也越大,存在最佳的热泵喷射系数和最佳的热泵抽汽位置。     

多效蒸发与热泵蒸发的分析与分析

多效蒸发与热泵蒸发是提高蒸发操作能量利用经济性的两条最主要的途径。本文从节能效果和经济效益两个方面，分析、比较了这两种方法。     

多元电解质溶液多效蒸发系统设计计算

该文开发了多元电解质溶液多效蒸发过程一个比较有用的软件,包括常用电解质物性数据库,传热系数的求取和各过程参数优化。可用于并流、逆流和各种错流蒸发系统。通过新的矩阵变换将各种流型的液相、汽相和固相衡算关系对应起来,构成的方程用线性技术高斯约当消去法重复求解。该算法可广泛应用于任意效数的各种类型蒸发系统。     

多效蒸发系统热泵流程的设计与优化

以多效蒸发为例,介绍了热泵流程设计与优化的基本原理和方法,可为热泵流程的优化设计提供工程依据。     

平流流程多效蒸馏海水淡化系统有效能分析

以10 000 t/d四效平流流程多效蒸馏海水淡化系统为对象,建立了系统火用数学模型,计算了系统火用利用率及蒸发器、蒸汽压缩喷射器和冷凝器等处的火用损失,并采用图像火用分析法直观表示出系统不同部位的火用损失情况。结果表明,该系统火用利用率为13.02%;最大火用损失位于蒸汽压缩喷射器,约占系统总火用损失的49%;冷凝器次之,与四效蒸发器总火用损失基本相同。     

基于Newton-Raphson法的多效顺流蒸发系统的模拟

建立了普通、复杂顺流蒸发系统的数学模型,采用Newton-Raphson法求解,应用面向对象的Pascal语言编制了该算法的计算程序,可对二至七效常规和复杂并流蒸发系统进行模拟计算。以蔗糖溶液为例,对三效并流的5种流程进行了计算和比较,结果表明将各效冷凝液全部用于预热原料的多效蒸发流程能耗最低,蒸发器面积最小。     

低温多效蒸发海水淡化系统性能估算方法及公式

Low temperature multi-effect evaporation (LT-MEE) seawater desalination systems with top brine temperature lower than 70℃ have attracted attention in recent years.A method for performance estimation of LT-MEE is proposed, and a formula is built for a typical LT-MEE configuration.Excluding complex properties of working fluids and details of heat and mass transfer processes, this formula involves only simple algebraic operations, thus provides a convenient way to evaluate the water production of LT-MEE for different motive heat source conditions and design parameters.Comparing the formula prediction with the data from both rigorous models and references, it indicates that the formula can give good results in wide parameter ranges.Although this method is proposed based on a typical LT-MEE configuration, it is also applicable to other LT-MEE configurations and thermal desalination systems.     

多效蒸发工程中最佳效数的计算

无机盐行业中涉及到溶液浓缩问题,一般均采用多效蒸发工艺。多效蒸发能够节约蒸汽消耗,但随效数增加设备投资也相应增大。由于多效受到设备投资和折旧费以及传热温差的限制,效数不可能无限增大。当设备投资费用不抵节能费用时,再增加效数已毫无意义。在选择最佳经济效数时,由于变量较多,故存在一定难度。将最佳效数与年消耗最低费用关联起来,建立一个年费用目标函数式,提出了最佳效数的简易公式。通过工程实际验证,该公式简便、可行、可靠。     

船用蒸汽蓄热器连续工作过程数学模型及其性能仿真

根据船用蒸汽蓄热器的特点,建立了考虑蒸发（冷凝）相变弛豫时间的船用蒸汽蓄热器连续工作过程数学模型,并利用实验结果验证了模型的准确性,在此基础上利用仿真模型研究了关键参数对于连续充、放汽过程动态特性的影响。船用蒸汽蓄热器的充水系数决定蓄热器的蓄热能力,同时制约着系统的机动性,而充、放汽压力在影响蒸汽能量的储存与转化效率的同时,对于能否优化蓄热器的容积起到关键作用,因此应充分考虑弹射系统对弹射周期、弹射蒸汽压力、弹射所需蒸汽量等参数的要求匹配好两者的关系,使其既能满足弹射效率又能达到舰载机起飞所需的蒸汽参数。     

具有热集成的甲醇多效精馏新工艺及其模拟

在分析现有甲醇双效精馏工艺存在不足的基础上,提出了一种节能的五塔甲醇多效精馏新工艺.五塔新工艺在现有四塔工艺的加压塔之后增加了1台中压塔,精甲醇按适当比例分别由加压塔、中压塔、常压塔和回收塔塔顶采出,使原加压塔和常压塔负荷减少约30%;同时适当提高了新回收塔的操作压力,使加压塔与中压塔、中压塔与常压塔、回收塔与预塔形成...     

低温多效压汽蒸馏海水淡化系统热力分析

低温多效压汽蒸馏(LT-METVC)海水淡化是一种很有发展前途的海水淡化方法,文中首先探讨了海水淡化系统中盐水焓、熵、的计算方法,然后对典型LT-METVC流程进行了详细的热力学分析,包括重要参数对系统性能的影响规律和系统的利用。结果表明:驱动蒸汽压力升高,会使造水比增加、效率下降,比传热面积则基本不变;系统效数增加或压缩比降低,都会使系统造水比和效率提高、比传热面积增大。LT-METVC系统的效率很低,在示例中仅为1.3%。提出并初步讨论了进一步改善性能的途径。     

基于(火用)分析的氧化铝多效蒸发过程液位优化设定方法

在拜耳法生产氧化铝多效蒸发过程中,各蒸发器液位是影响流程各个参数的重要变量,对整个蒸发过程的优化操作十分重要。但实际生产中各效蒸发器液位的设定值通常是一个较大的范围,难以优化运用。针对此问题提出了一种基于(火用)分析的多效蒸发流程液位优化设定方法。在对液位作用机理分析的基础上,基于整个流程的实际生产数据,拟合得到了每效包含液位随其他参数变化的关系模型。结合蒸发流程物料平衡关系以及(火用)分析方法,建立了综合(火用)效率评价指标的能耗优化模型。最后,采用两种不同约束处理技术和状态转移算法,计算了不同酸洗周期下的各效蒸发器最优液位,得到了优化目标随各个效液位高度变化的关系曲线。     

Chemical dehydration coupling multi-effect evaporation to treat waste sulfuric acid in titanium dioxide production process

In order to concentrate the diluted sulfuric acid from the titanium dioxide(TiO_2) production of sulphate process,a new concentration process was proposed by coupling chemical dehydration and multi-effect evaporation. The ferrous sulfate monohydrate(FeSO_4·H_2O), as the dehydrant, was added to the diluted sulfuric acid to form ferrous sulfate heptahydrate(FeSO_4·7H_2O) according to the H_2SO_4-FeSO_4-H_2O phase diagrams, which partially removes the water. This process was named as Chemical Dehydration Process. The residual water was further removed by two-effect evaporation and finally 70 wt% sulfuric acid was obtained. The FeSO_4·H_2O can be regenerated through drying and dehydration of FeSO_4·7H_2O. The results show that FeSO_4·H_2O is the most suitable dehydrant, the optimal reaction time of chemical dehydration process is 30 min, and low temperature is favorable for the dehydration reaction. 45.17% of the entire removed water can be removed by chemical dehydration from the diluted sulfuric acid. This chemical dehydration process is also energy efficient with 24.76% saving compared with the direct evaporation process. Furthermore, 51.21% of the FeSO_4 dissolved originally in the diluted sulfuric acid are precipitated out during the chemical dehydration, which greatly reduces the solid precipitation and effectively alleviates the scaling in the subsequent multi-effect evaporation process.