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乙醇分割式机械蒸汽再压缩热泵精馏系统开发及性能研究
1
作者
廉文韬
吴小华
+2 位作者
杨鲁伟
侯超
宁旭丹
《流体机械》
北大核心
2025年第2期33-40,101,共9页
针对乙醇-水采用常规机械蒸汽再压缩(MVR)精馏技术无法达到节能精馏需求,兼顾精馏系统的安全性和经济性,开发了一种外部工质分割式MVR热泵精馏系统;构建了液相采用NRTL方程、气相采用RK方程的NRTL-RK组合模型,用于拟合物系的热力学性质...
针对乙醇-水采用常规机械蒸汽再压缩(MVR)精馏技术无法达到节能精馏需求,兼顾精馏系统的安全性和经济性,开发了一种外部工质分割式MVR热泵精馏系统;构建了液相采用NRTL方程、气相采用RK方程的NRTL-RK组合模型,用于拟合物系的热力学性质;借助Aspen Plus软件,对常规精馏、常规MVR热泵精馏、直接压缩式MVR热泵精馏和外部工质分割式MVR热泵精馏等4种系统进行了模拟研究,对比分析了系统热力学性能、安全性等。结果表明,系统引入水作为循环工质,通过压缩水蒸气而非乙醇蒸汽,提高了系统的安全性。采用分割式结构,上精馏塔温差仅为3.54 ℃,有效减少了压缩机进出口温差;NRTL-RK组合模型的分析结果与试验数据对比表明,所构建的NRTL-RK组合模型可精确拟合乙醇-水物系的热力特性;所设计开发的外部工质分割式MVR热泵精馏系统,较常规乙醇精馏系统,可节约能源72.15%,可节约运行费用70.87%。该系统已在实际生产中得到成功应用,节能效果显著。研究结果可为乙醇精馏生产过程中的节能改造提供参考。
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关键词
乙醇
精馏系统
热泵
机械
蒸汽
再压缩
(MVR)
热力
学
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职称材料
双效机械蒸汽再压缩污水脱盐工艺流程仿真
2
作者
王其玉
肖小龙
+1 位作者
王硕硕
白章
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第2期172-179,共8页
该文基于Aspen Plus化工流程模拟软件,开展了基于双效机械蒸汽再压缩(MVR)的采出水脱盐工艺流程模拟仿真,以及系统运行热力特性分析。在设计工况下经过系统处理的污水净水分离率达到90.0%,污水整体资源化利用率可达86.7%,系统能效比和...
该文基于Aspen Plus化工流程模拟软件,开展了基于双效机械蒸汽再压缩(MVR)的采出水脱盐工艺流程模拟仿真,以及系统运行热力特性分析。在设计工况下经过系统处理的污水净水分离率达到90.0%,污水整体资源化利用率可达86.7%,系统能效比和污水处理比能耗分别为15.5和212.2 kJ/kg。结合系统变工况特性和运行参数敏感性分析可知,降低蒸发压力可提升污水资源回收量,减小压比将有利于提高系统能效、降低比能耗。通过MVR污水脱盐系统的仿真建模,探究了该工艺的能质转化特性,为优化含盐污水处理方案提供了参考。
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关键词
污水脱盐
机械
蒸汽
再压缩
流程仿真
热力
特性
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职称材料
机械蒸汽再压缩系统的设计及其在食品工业中的应用
被引量:
8
3
作者
李伟
朱曼利
洪厚胜
《食品与机械》
CSCD
北大核心
2016年第7期223-226,共4页
从热力学的角度对MVR系统进行了分析,并主要对蒸发器、蒸汽压缩机、预热器进行数学模型的构建。综述MVR技术在国内外食品工业上的应用。
关键词
机械
蒸汽
再压缩
热力
学
数学模型
热泵
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职称材料
MVR系统非稳态热力学模拟
被引量:
1
4
作者
王远
李永胜
+1 位作者
姜杰
肖泽仪
《石油与天然气化工》
CAS
北大核心
2017年第5期93-97,共5页
建立了机械蒸汽再压缩系统的热力学模型,并对换热器无相变瞬态传热分析的模型进行了简化。在此基础上,以加热后的料液显热作为启动热源,以稳态计算数据为基础,利用迭代法对系统非稳态运行过程进行了模拟。结果表明:在闪蒸阶段,系统内蒸...
建立了机械蒸汽再压缩系统的热力学模型,并对换热器无相变瞬态传热分析的模型进行了简化。在此基础上,以加热后的料液显热作为启动热源,以稳态计算数据为基础,利用迭代法对系统非稳态运行过程进行了模拟。结果表明:在闪蒸阶段,系统内蒸汽流量增长较快,当换热量达到蒸发器换热的最大值时,蒸汽流量出现明显拐点,并呈下降趋势直至稳态;系统约在2 500s后达到稳态运行。压缩机最大功率及最大进气量均出现在非稳态运行过程中,与稳态值相比,分别高出41.89%和32.56%。
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关键词
机械
蒸汽
再压缩
非稳态
热力
学模型
页岩气压裂返排液
模拟
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职称材料
页岩气压裂返排液的分析与双效MVR处理
被引量:
4
5
作者
王远
孙兆鹏
+2 位作者
李永胜
姜杰
肖泽仪
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期511-517,共7页
对西南地区某页岩气田压裂返排液进行了分析,在此基础上采用双效机械蒸汽再压缩(MVR)系统对其进行处理,建立了完整的计算模型,并对影响系统的主要参数进行了探讨。压裂返排液分析结果表明:蒸发浓缩液黏度与相同浓度氯化钠溶液的黏度相近...
对西南地区某页岩气田压裂返排液进行了分析,在此基础上采用双效机械蒸汽再压缩(MVR)系统对其进行处理,建立了完整的计算模型,并对影响系统的主要参数进行了探讨。压裂返排液分析结果表明:蒸发浓缩液黏度与相同浓度氯化钠溶液的黏度相近,可排除因有机物富集导致其在蒸发器内壁附着而影响传热系数及堵塞蒸发器的可能。模型计算结果表明:进料含盐率由2%增至6%时,压缩机比功耗与压缩机进气量的降幅均小于4.0%,两效蒸发器面积分别减小约4.3%和18.5%;传热温差由4℃升至8℃时,压缩机比功耗增加约51.0%,两效蒸发器面积均减小约49.6%;在系统安全运行的前提下,提高蒸发温度可降低系统能耗。
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关键词
压裂返排液
页岩气
机械
蒸汽
再压缩
蒸发结晶
热力
学模型
在线阅读
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职称材料
重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水“零排放”实践
被引量:
4
6
作者
王永盛
王萌
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期707-713,共7页
采用“机械蒸汽再压缩(MVR)—降膜蒸发—热力蒸汽再压缩(TVR)—减压蒸发结晶”工艺对重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水进行处理,设计废水处理量为25 m^(3)/h。运行结果表明:在100%工况条件下,该废水处理装置可生产无水硫酸钠0.57 t...
采用“机械蒸汽再压缩(MVR)—降膜蒸发—热力蒸汽再压缩(TVR)—减压蒸发结晶”工艺对重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水进行处理,设计废水处理量为25 m^(3)/h。运行结果表明:在100%工况条件下,该废水处理装置可生产无水硫酸钠0.57 t/h,产品质量达到《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009—2014)中Ⅰ类一等品的要求;可回收凝结水29.61 t/h,凝结水平均电导率能够满足中国石化《水务管理技术要求第2部分:循环水》(Q/SH 0628.2—2014)循环水补水的要求;该装置的综合能耗(折算为标准煤)为652.13 kg/h,能量回收率为62.13%;处理1 t高盐废水的运行成本为45.37元,生产1 t无水硫酸钠产品的运行成本为2013元;以装置年平均运行时间8000 h、市政中水单价5.22元/t计算,全年可减少循环水场补水成本123.60万元。
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关键词
重油催化裂化
脱硫脱硝废水
机械
蒸汽
再压缩
(MVR)
热力
蒸汽
再压缩
(
tvr
)
无水硫酸钠
结晶
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职称材料
题名
乙醇分割式机械蒸汽再压缩热泵精馏系统开发及性能研究
1
作者
廉文韬
吴小华
杨鲁伟
侯超
宁旭丹
机构
北京石油化工学院机械工程学院
中国科学院理化技术研究所
西安交通大学能源与动力工程学院
出处
《流体机械》
北大核心
2025年第2期33-40,101,共9页
基金
中国科学院低温工程学重点实验开放课题(CRYO202112)
北京石油化工学院重要科研成果培育项目(BIPTACF-002)
+1 种基金
重要科研成果培育项目(PCF-002)
北京市教委科研计划(KZ202110017026)。
文摘
针对乙醇-水采用常规机械蒸汽再压缩(MVR)精馏技术无法达到节能精馏需求,兼顾精馏系统的安全性和经济性,开发了一种外部工质分割式MVR热泵精馏系统;构建了液相采用NRTL方程、气相采用RK方程的NRTL-RK组合模型,用于拟合物系的热力学性质;借助Aspen Plus软件,对常规精馏、常规MVR热泵精馏、直接压缩式MVR热泵精馏和外部工质分割式MVR热泵精馏等4种系统进行了模拟研究,对比分析了系统热力学性能、安全性等。结果表明,系统引入水作为循环工质,通过压缩水蒸气而非乙醇蒸汽,提高了系统的安全性。采用分割式结构,上精馏塔温差仅为3.54 ℃,有效减少了压缩机进出口温差;NRTL-RK组合模型的分析结果与试验数据对比表明,所构建的NRTL-RK组合模型可精确拟合乙醇-水物系的热力特性;所设计开发的外部工质分割式MVR热泵精馏系统,较常规乙醇精馏系统,可节约能源72.15%,可节约运行费用70.87%。该系统已在实际生产中得到成功应用,节能效果显著。研究结果可为乙醇精馏生产过程中的节能改造提供参考。
关键词
乙醇
精馏系统
热泵
机械
蒸汽
再压缩
(MVR)
热力
学
Keywords
ethanol
distillation system
heat pump
mechanical vapor recompression(MVR)
thermodynamics
分类号
TB657.6 [一般工业技术—制冷工程]
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职称材料
题名
双效机械蒸汽再压缩污水脱盐工艺流程仿真
2
作者
王其玉
肖小龙
王硕硕
白章
机构
中石化新疆新春石油开发有限责任公司
中石化石油工程设计有限公司
中国石油大学(华东)新能源学院
出处
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024年第2期172-179,共8页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金项目(22CX07006A)
山东省自然科学基金项目(ZR2022YQ58)。
文摘
该文基于Aspen Plus化工流程模拟软件,开展了基于双效机械蒸汽再压缩(MVR)的采出水脱盐工艺流程模拟仿真,以及系统运行热力特性分析。在设计工况下经过系统处理的污水净水分离率达到90.0%,污水整体资源化利用率可达86.7%,系统能效比和污水处理比能耗分别为15.5和212.2 kJ/kg。结合系统变工况特性和运行参数敏感性分析可知,降低蒸发压力可提升污水资源回收量,减小压比将有利于提高系统能效、降低比能耗。通过MVR污水脱盐系统的仿真建模,探究了该工艺的能质转化特性,为优化含盐污水处理方案提供了参考。
关键词
污水脱盐
机械
蒸汽
再压缩
流程仿真
热力
特性
Keywords
sewage desalination
mechanical vapor recompression
process simulation
thermodynamic characteristics
分类号
TK11 [动力工程及工程热物理—热能工程]
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职称材料
题名
机械蒸汽再压缩系统的设计及其在食品工业中的应用
被引量:
8
3
作者
李伟
朱曼利
洪厚胜
机构
南京工业大学生物与制药工程学院
南京工业大学化学与分子工程学院
南京汇科生物工程设备有限公司
出处
《食品与机械》
CSCD
北大核心
2016年第7期223-226,共4页
基金
国家高技术研究进展(863)重点项目(编号:2012AA021201)
文摘
从热力学的角度对MVR系统进行了分析,并主要对蒸发器、蒸汽压缩机、预热器进行数学模型的构建。综述MVR技术在国内外食品工业上的应用。
关键词
机械
蒸汽
再压缩
热力
学
数学模型
热泵
Keywords
mechanical vapor recompression
thermodynamics
mathematical model
heat pump
分类号
TS203 [轻工技术与工程—食品科学]
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职称材料
题名
MVR系统非稳态热力学模拟
被引量:
1
4
作者
王远
李永胜
姜杰
肖泽仪
机构
四川大学化学工程学院
出处
《石油与天然气化工》
CAS
北大核心
2017年第5期93-97,共5页
基金
国家科技支撑计划项目(2013BAC12B01)
四川大学德阳校市科技合作专项基金"页岩气钻采污水处理撬"(HZYF201513)
文摘
建立了机械蒸汽再压缩系统的热力学模型,并对换热器无相变瞬态传热分析的模型进行了简化。在此基础上,以加热后的料液显热作为启动热源,以稳态计算数据为基础,利用迭代法对系统非稳态运行过程进行了模拟。结果表明:在闪蒸阶段,系统内蒸汽流量增长较快,当换热量达到蒸发器换热的最大值时,蒸汽流量出现明显拐点,并呈下降趋势直至稳态;系统约在2 500s后达到稳态运行。压缩机最大功率及最大进气量均出现在非稳态运行过程中,与稳态值相比,分别高出41.89%和32.56%。
关键词
机械
蒸汽
再压缩
非稳态
热力
学模型
页岩气压裂返排液
模拟
Keywords
mechanical vapor recompression
unsteady state
thermodynamic model
shale gas fracturing flow-back fluid
simulation
分类号
TE93 [石油与天然气工程—石油机械设备]
X741 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
页岩气压裂返排液的分析与双效MVR处理
被引量:
4
5
作者
王远
孙兆鹏
李永胜
姜杰
肖泽仪
机构
四川大学化学工程学院
出处
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第5期511-517,共7页
基金
国家科技支撑计划项目(2013BAC12B01)
四川大学德阳校市科技合作专项(HZYF201513)
文摘
对西南地区某页岩气田压裂返排液进行了分析,在此基础上采用双效机械蒸汽再压缩(MVR)系统对其进行处理,建立了完整的计算模型,并对影响系统的主要参数进行了探讨。压裂返排液分析结果表明:蒸发浓缩液黏度与相同浓度氯化钠溶液的黏度相近,可排除因有机物富集导致其在蒸发器内壁附着而影响传热系数及堵塞蒸发器的可能。模型计算结果表明:进料含盐率由2%增至6%时,压缩机比功耗与压缩机进气量的降幅均小于4.0%,两效蒸发器面积分别减小约4.3%和18.5%;传热温差由4℃升至8℃时,压缩机比功耗增加约51.0%,两效蒸发器面积均减小约49.6%;在系统安全运行的前提下,提高蒸发温度可降低系统能耗。
关键词
压裂返排液
页岩气
机械
蒸汽
再压缩
蒸发结晶
热力
学模型
Keywords
fracturing flow-back fluid
shale gas
mechanical vapor recompression
evaporation crystallization
thermodynamic model
分类号
X741 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水“零排放”实践
被引量:
4
6
作者
王永盛
王萌
机构
中国石化济南炼化公司
山东济炼石化工程有限公司
出处
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期707-713,共7页
文摘
采用“机械蒸汽再压缩(MVR)—降膜蒸发—热力蒸汽再压缩(TVR)—减压蒸发结晶”工艺对重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水进行处理,设计废水处理量为25 m^(3)/h。运行结果表明:在100%工况条件下,该废水处理装置可生产无水硫酸钠0.57 t/h,产品质量达到《工业无水硫酸钠》(GB/T 6009—2014)中Ⅰ类一等品的要求;可回收凝结水29.61 t/h,凝结水平均电导率能够满足中国石化《水务管理技术要求第2部分:循环水》(Q/SH 0628.2—2014)循环水补水的要求;该装置的综合能耗(折算为标准煤)为652.13 kg/h,能量回收率为62.13%;处理1 t高盐废水的运行成本为45.37元,生产1 t无水硫酸钠产品的运行成本为2013元;以装置年平均运行时间8000 h、市政中水单价5.22元/t计算,全年可减少循环水场补水成本123.60万元。
关键词
重油催化裂化
脱硫脱硝废水
机械
蒸汽
再压缩
(MVR)
热力
蒸汽
再压缩
(
tvr
)
无水硫酸钠
结晶
Keywords
heavy oil catalytic cracking
desulfurization and denitrification wastewater
mechanical vapor recompression(MVR)
thermal vapor recompression(
tvr
)
anhydrous sodium sulfate
crystallization
分类号
X742 [环境科学与工程—环境工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
乙醇分割式机械蒸汽再压缩热泵精馏系统开发及性能研究
廉文韬
吴小华
杨鲁伟
侯超
宁旭丹
《流体机械》
北大核心
2025
0
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职称材料
2
双效机械蒸汽再压缩污水脱盐工艺流程仿真
王其玉
肖小龙
王硕硕
白章
《实验技术与管理》
CAS
北大核心
2024
0
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职称材料
3
机械蒸汽再压缩系统的设计及其在食品工业中的应用
李伟
朱曼利
洪厚胜
《食品与机械》
CSCD
北大核心
2016
8
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职称材料
4
MVR系统非稳态热力学模拟
王远
李永胜
姜杰
肖泽仪
《石油与天然气化工》
CAS
北大核心
2017
1
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职称材料
5
页岩气压裂返排液的分析与双效MVR处理
王远
孙兆鹏
李永胜
姜杰
肖泽仪
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2016
4
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职称材料
6
重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水“零排放”实践
王永盛
王萌
《化工环保》
CAS
CSCD
北大核心
2023
4
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