用于絲光工藝堿回收的機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)熱力性能研究.pdf

1、紡織印染工業(yè)中的絲光工藝耗堿高，排放的廢堿液含堿量大，若直接排放，會(huì)造成堿液的浪費(fèi)，同時(shí)又增加污水處理難度和成本，嚴(yán)重污染環(huán)境。本文采用機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)處理廢堿液，通過(guò)引入蒸汽壓縮機(jī)，有效利用二次蒸汽剩余潛熱，加熱廢堿液，對(duì)其蒸發(fā)濃縮，回收堿液用于絲光工藝的循環(huán)利用，冷凝水實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放。
　　首先，本文建立了廢堿液處理的基本工藝流程，并根據(jù)熱力學(xué)第一定律建立了絲光工藝淡堿回收的機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，采用 EES編

2、制了性能計(jì)算軟件，通過(guò)理論分析及實(shí)驗(yàn)研究，主要分析了傳熱溫差、蒸發(fā)溫度、出料濃度對(duì)蒸發(fā)量、壓縮機(jī)比耗功的影響規(guī)律，結(jié)果表明：傳熱溫差從5℃增長(zhǎng)到10℃時(shí)，系統(tǒng)蒸發(fā)量增加了一倍，但壓縮機(jī)的比耗功也增大了一倍；蒸發(fā)溫度對(duì)系統(tǒng)蒸發(fā)量基本沒(méi)有影響，但對(duì)壓縮機(jī)比功耗有一定影響，傳熱溫差為7℃時(shí)，蒸發(fā)溫度由65℃上升到75℃，壓縮機(jī)比功耗由27.9 kW?h/m3下降到26.8 kW?h/m3，下降3.9％；出料堿液濃度變化對(duì)壓縮機(jī)比功耗基本沒(méi)有影

3、響，對(duì)蒸發(fā)量有一定影響，在蒸發(fā)溫度為80℃，傳熱溫差為6℃時(shí)，出料堿液的濃度由18％增加到26％時(shí)，蒸發(fā)量由21.3 kg/h下降至20.73 kg/h，下降了2.7％?？梢?jiàn)，隨著出料堿液濃度，蒸發(fā)量呈下降趨勢(shì)。因此，為使系統(tǒng)更高效運(yùn)行，需要在消耗較小壓縮機(jī)比功耗的情況下，得到較大的蒸發(fā)量。而較小的壓縮機(jī)比功耗需要較小的傳熱溫差，較大的蒸發(fā)量卻需要較大的傳熱溫差，僅從熱力學(xué)第一定律未能確定出合適的傳熱溫差；與傳熱溫差相比，蒸發(fā)溫度的改善

4、顯得并不重要。這意味著蒸發(fā)溫度的選擇有更大的靈活性，在進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)同時(shí)考慮真空度、壓縮機(jī)吸氣量以及系統(tǒng)散熱損失等因素；在滿足回用工藝要求的條件下，建議選用最低出料濃度。
　　其次，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，建立了機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)系統(tǒng)的?分析數(shù)學(xué)模型，并通過(guò)搭建的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，分析系統(tǒng)可用能損失的主要部分。?分析結(jié)果表明：壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、水泵及排放的?損失占主要部分，分別占總損失的36.9％，31.2％，19.0％和9.2

5、％，系統(tǒng)?效率為4.8％。說(shuō)明絲光工藝淡堿回收的機(jī)械蒸汽再壓縮蒸發(fā)技術(shù)雖然充分回收利用了二次蒸汽的余熱，具有較高的熱效率，但系統(tǒng)的?效率仍然很低。而且可用能損失主要為壓縮機(jī)及蒸發(fā)器兩個(gè)部件，占總數(shù)的68％。因此系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，應(yīng)該著重減少壓縮機(jī)和蒸發(fā)器的不可逆損失。此外，本文還分析了傳熱溫差、蒸發(fā)溫度、出料濃度對(duì)系統(tǒng)?效率的影響，結(jié)果表明：傳熱溫差在4~16℃范圍內(nèi)，?效率呈先增加后減小的變化趨勢(shì)，傳熱溫差在5~7℃時(shí)系統(tǒng)?效率最高；蒸發(fā)