精餾塔內(nèi)部能量集成方式及其比較.pdf

1、本文考察了一種新型的精餾塔節(jié)能技術(shù)——精餾塔內(nèi)部能量集成技術(shù)。通過實(shí)驗(yàn)和模擬手段,研究了內(nèi)部能量集成精餾塔(HIDiC)及其多種簡(jiǎn)化方案的節(jié)能效果和經(jīng)濟(jì)可行性,并與熱泵精餾進(jìn)行了對(duì)比。
　　建立了一套散裝填料套管式HIDiC實(shí)驗(yàn)裝置,以乙醇——水物系為例,考察了內(nèi)外塔間的傳熱效果以及傳熱對(duì)傳質(zhì)過程的影響。測(cè)得的總傳熱系數(shù)在750~1000W/(m2·K)之間,并且隨著傳熱溫差的增大而減小。被冷卻的內(nèi)塔分離效率基本不變;被加熱的外塔

2、分離效率隨著傳熱量的增大明顯下降。
　　使用化工流程模擬軟件AspenPlus11.1結(jié)合MicrosoftExcel2003對(duì)HIDiC分離丙烯丙烷的表現(xiàn)進(jìn)行了模擬研究?？疾炝藢IDiC的整塔段傳熱簡(jiǎn)化為幾點(diǎn)外部換熱的簡(jiǎn)化HIDiC方案,優(yōu)化了換熱位置、換熱量分配等參數(shù),以達(dá)到能耗最低。與HIDiC比較后發(fā)現(xiàn),簡(jiǎn)化HIDiC可以在保持原有節(jié)能效果的前提下大大減小換熱設(shè)備的投資,降低年度總費(fèi)用,經(jīng)濟(jì)性和可行性都更好。提出了HID

3、iC結(jié)合熱泵以及倒置耦合HIDiC兩種由HIDiC衍生出的新型精餾能量集成方案,發(fā)現(xiàn)前者可以作為HIDiC內(nèi)部所需換熱面積過大時(shí)的一種替代方案,而后者對(duì)于所分離的物系以及分離精度有著較為嚴(yán)格的要求。
　　以相同的最小換熱溫差為基準(zhǔn),以年度總費(fèi)用為目標(biāo),橫向比較了HIDiC、簡(jiǎn)化HIDiC和熱泵精餾方案;發(fā)現(xiàn)在各自的最優(yōu)理論板數(shù)和相同的最小換熱溫差下,熱泵精餾的總能耗費(fèi)用和年度總費(fèi)用均為最低,簡(jiǎn)化HIDiC的稍高,HIDiC的能耗和