基于热力蒸汽压缩蒸发的油田污水淡化系统及分析

针对油田污水污染物成分复杂、污染性强不适合膜法脱盐的特点和淡水消耗与余热资源共存的实际,提出用热力蒸汽压缩(thermal vapor compression,TVC)蒸发技术对油田污水进行集中脱盐处理的技术方案。建立了基于TVC的油田污水脱盐系统的工艺流程设计计算模型,系统分析了蒸发温度等主要运行参数的影响。结果表明:系统造水比随蒸发温度的降低而增大,降低蒸发温度有助于减少主蒸汽消耗,但所付出的代价是总传热面积和污水泵流量的增大;TVC系统的热力学完善度相对较低,与多效蒸发系统联合使用是改善系统性能的基本途径之一。尽管如此,对于油田生产来说,当存在合适的余热资源时,简单的单效TVC系统仍不失为合理的技术方案。

船舶热力蒸汽压缩海水淡化装置性能分析

介绍船舶热力蒸汽压缩海水淡化装置的工作过程,建立应用降膜蒸发技术的并流热力蒸汽压缩多效蒸发海水淡化系统数学模型,并给出相应解法。以一个淡水产量为110 kg/h的四效并流热力蒸汽压缩海水淡化装置为例,计算分析加热蒸汽温度和效数对装置性能的影响。结果表明:加热蒸汽温度提高时系统性能系数下降,传热面积和冷却水流量减少;效数增加时,系统性能系数提高,冷却水流量减少,装置传热面积增加。

热力蒸汽压缩机数值模拟

低温多效海水淡化系统(LT-MED系统)是目前商业运行的海水淡化系统的主要形式之一,其中热压缩多效蒸馏系统(MED-TVC)系统在水处理领域广泛应用。热力蒸汽压缩器(TVC)具有结构简单、投资少、易于维护等优点,然而到目前为止,关于TVC内部流动状态与其性能之间的关系研究还相对较少,更缺少深入系统全面的理论和实验研究,这使人们对TVC缺乏准确的理解,影响了耦合系统性能的改善和提高。因此对热力蒸汽压缩机(TVC)进行了数值模拟,并对模型进行有效简化,提高研究效率。这对热力蒸汽压缩机(TVC)性能研究及优化设计具有重大意义。

基于FLUENT的热力蒸汽压缩机流动模拟

热力蒸汽压缩机(TVC)具有结构简单、投资少、易于维护等优点,在水处理领域有着广泛应用。使用流体模拟软件FLUENT对TVC进行了数值模拟,验证了其内部流场与激波特性,分析了运行参数对热力蒸汽压缩机内部流动状态的影响。这对于TVC性能研究及优化设计具有重大意义。

二次蒸汽再压缩蒸发过程分析及工程应用

通过对单效蒸发、热力蒸汽再压缩(TVR)蒸发和机械蒸汽再压缩(MVR)蒸发过程进行分析,提出了生蒸汽耗量模型。以5400 kg/h Na OH溶液的蒸发浓缩为工程实例,对单效蒸发、TVR蒸发和MVR蒸发进行能耗对比分析,结果表明,TVR蒸发和MVR蒸发能耗仅为单效蒸发能耗的78%和23.8%。

船用竖管升膜蒸发海水淡化系统热力性能分析

提出一种船用多效竖管升膜蒸发海水淡化系统;构建热力过程数学模型,考虑海水沸点升高和蒸汽阻力压降等引起的传热温差损失;采用对比研究的方式,计算分析相同淡水产量下,有无热力蒸汽压缩时,首效加热蒸汽温度、末效蒸发温度、浓缩比对系统造水比、比传热面积、比冷凝水量等热力性能的影响。结果表明:竖管升膜蒸发海水淡化系统具有大温差传热的特征,设计、运行应控制最小有效传热温差,首效加热蒸汽温度可提升至80℃左右;首效加热蒸汽温度和末效蒸发温度对比传热面积影响较大;浓缩比有设计最优值;热力蒸汽压缩对系统性能有明显提升。

重油催化裂化烟气脱硫脱硝装置高盐废水“零排放”实践

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。

蒸发法处理SAGD采出废水工艺及设备研究进展

介绍了辽河油田与胜利油田对MVC工艺进行摸索试验的过程,指出了根据当地不同情况选择不同蒸发工艺或者进行工艺组合是未来处理SAGD采出废水的发展方向。

制盐蒸发结晶技术简述

介绍了制盐蒸发结晶技术的发展历史,现在成熟的多效真空蒸发技术,以及未来技术的发展趋势,提出"五效+热力蒸汽再压缩技术"和"机械蒸汽再压缩技术"相结合为理想的运行方式。

基于NSGA-Ⅱ的多效蒸发海水淡化系统优化研究

热压缩多效蒸发(MEE-TVC)海水淡化系统在工程中易于实现大型化应用,因此装置的优化设计极为必要。基于热力学第一、二定律,建立系统能质平衡模型和㶲分析模型。基于总收益需求法,建立系统经济性模型。以造水比最大(GOR_(max))/比㶲耗最小(e_(d, min))和单位造水成本最低(c_(p, tot, min))为目标,建立系统多目标优化模型,利用带有精英策略的非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)求解得到Pareto最优解集,并将单目标和多目标优化方案进行对比分析。结果表明:与初始方案相比,热力性能单目标优化方案(e_(d, min)或GOR_(max))的单位造水成本增加约20%,而多目标优化方案则对三个目标均有改善。优化结果显示,所采用的优化方法可满足工程设计精度要求,且可为决策者提供基于不同偏好的优化方案。