基于能耗分析的氨合成压力设计选择

基于传统的热催化氨合成工艺,针对不同制氢路线,探究不同合成压力下的能耗水平,设计选择合适的合成压力,控制合成能耗水平最低,助力节能降碳。通过氨合成工艺的流程模拟计算,考察氨合成新鲜气入口压力、合成压力与压缩功耗、循环功耗以及总能耗的关系,发现在氨合成新鲜气入口压力一定时,合成压力越高,氨合成圈总能耗随合成压力升高先降低后升高,且在某一压力区间范围内存在最低值。通过合成圈总能耗与合成压力的关系研究,建议针对不同的氨合成新鲜气入口压力选择不同的氨合成压力。

合成氨生产工艺的优化及效果

在化学工业中基本都包含有合成氨工艺,对作为基础产业的氨合成工艺的优化和改造将是促进化学工业进步的重要一环。本文以中国石化湖北化肥公司作为研究对象,对该公司进行氨改造项目,改造核心主要是减少压缩循环入口的新瓦斯流量,减少分离出的氨的冷却,尽可能提高氨产量的同时,降低能源消耗。经计算分析,合成氨系统改造后,生产能力大幅提高,实现了节约能源、降低消耗的目标。因此,改造过程对促进企业的长期发展起着积极的作用。

煤化工合成氨工艺流程的能耗分析

分析了对煤化工合成氨工艺中的能耗问题,并提出了可行性较强的节能建议。通过对合成氨工艺流程的能耗分析,发现了潜在的节能机会,并提出了改进措施,以降低能耗并提高工艺的能源利用效率。期望能够对煤化工行业的可持续发展,提供些许借鉴和参考。

合成氨工艺增效改善与节能降耗策略研究

合成氨作为全球化工产业的核心产品,在许多化学品的生产中都起到了不可替代的作用。此次研究重点探讨了合成氨生产工艺的效率提升方法和节能降耗策略。首先,研究介绍了合成氨的主要生产方法。随后,深入分析了传统工艺中存在的种种问题,如能量消耗大、温室气体排放多以及设备老化等。为解决上述问题,研究提出了一系列合成氨工艺的增效改善方法,和节能降耗策略。包括甲醇提取工艺和氢提取工艺等。这些策略旨在降低合成氨工艺生产成本,提高效率,同时减少对环境的负面影响。

基于CO_(2)减排重塑合成氨工艺流程方案研究

本文针对传统合成氨工艺存在物耗、能耗较高、污染严重及CO_(2)排放量高的问题,将CH_(4)干重整(DRM)、水煤气变换(WGS)、CO_(2)甲烷化(MCD)、CH_(4)部分氧化(POM)过程与传统合成氨过程进行有机耦合,以改善现有合成氨的工艺面貌,并借助流程模拟手段对设计的耦合工艺进行初步研究与分析,探索碳中和发展背景下重塑合成氨工艺的可能性。本文按照“降低CO_(2)排放-降低废水排放及新鲜水用量-降低天然气消耗-降低能耗”的思路演变构建合成氨耦合工艺方案,依次形成DRM-SynNH_(3)、“DRM+WGS”-SynNH_(3)、“DRM+WGS+MCD”-SynNH_(3)、“POM+WGS+MCD”-SynNH_(3)四个耦合工艺,研究结果表明:CO产品、合成气产品的获取均来源于CH_(4)的消耗,故各方案的天然气消耗量均相对较高;当耦合体系要消纳外界CO_(2)时,由于DRM与MCD本身较强的热效应导致二者单独或同时存在时,任何一种合成氨耦合工艺的能耗均不会低于传统工艺。但未来随着催化剂的研发与应用进展,DRM与MCD可能实现质量、能量的高效双重耦合,从而将大幅降低物耗与能耗。然而,如综合考虑CO_(2)消纳效应、CO_(2)减排效果以及合成气等化工产品的联产所带来的综合效益,尤其在未来碳指标稀缺、碳税高企情形下,上述工艺均可能具备一定竞争力。

浊度对长牡蛎摄食、代谢及酶活性的影响

开展了不同浊度(0.0、10.0、30.0、60.0、90.0 NTU)对长牡蛎的应激反应试验。设置急性环境因子影响2 h和持续环境因子影响48 h 2个试验组,测定长牡蛎的摄食率、耗氧率、排氨率、存活率及相关酶活性。结果表明,随浊度增加,显著抑制了长牡蛎的存活率、摄食率、个体摄食率、单位质量摄食率、耗氧率和排氨率,对2 h组的影响更为显著(P<0.05)。糖原及磷酸果糖激酶(PFK)、磷酸烯醇式丙酮酸羧激酶(PEPCK)含量,随浊度升高呈下降趋势,但酶活性随胁迫时间延长有所增加,体现了长牡蛎的适应机制。糖原含量在12~196 h内多呈先降后升趋势,为47.63~128.72 mg/g,且浊度越高降幅越大;PEPCK活力总体随浊度增加呈现先上升后下降的趋势,为32.15~3150.7 U/g;PFK活力则先降后升,为4.5~31.5 U/mg。指出,在长牡蛎养殖和生境修复过程中,应关注水环境中浊度变化。

低温对菲律宾蛤仔能量收支的影响

在实验室内采用静水法,测定了在3、5和8℃下,菲律宾蛤仔的耗氧率和排氨率与体重的关系及其能量收支情况。实验数据显示,在实验的温度范围内,菲律宾蛤仔的耗氧率和排氨率都与体重负相关;温度对耗氧率的影响与体重有关。摄食率、生长率(净生长率、毛生长率)与温度正相关。温度对能量分配影响较大,代谢分配率、排粪分配率随温度的升高而降低,且变化极其显著(P<0.01);生长分配率随温度的升高而增大。在能量收支方程中,排粪能所占比例较大,在41.131%～60.69%之间,代谢能在23.37%～32.73%之间,生长能在6.13%～34.63%之间,排泄能所占的比例最小,低于3%。

电化学氧化法在循环水养殖系统中去除氨氮和亚硝酸盐效果研究

为研究电化学氧化法在循环水养殖系统中用于去除氨氮和亚硝酸盐的可行性,利用有效面积为20和32cm^2两种规格的钌铱电极研究了电流密度、极板间距和氨氮初始浓度对模拟养殖污水中氨氮和亚硝酸盐去除效果的影响。研究表明,当电流密度小于75mA/cm^2时,增加电流密度可以显著提升氨氮和亚硝酸盐的去除率。通过正交实验确定了实验条件下2组电极的最佳反应条件:电流密度62.5mA/cm^2、极板间距1cm、反应时间80s,氨氮初始浓度2.7mg/L。在上述实验条件下,当氨氮去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和60s的反应时间;当亚硝酸盐去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和80s的反应时间。在氨氮去除率达到90%时,小电极的平均反应速度为327.24mg/h,能耗为0.093kW·h/t;大电极的平均反应速度为503.82mg/h,能耗为0.114kW·h/t。

不同温度条件下褐菖鲉幼鱼的耗氧率和排氨率

利用静水密闭式呼吸仪，测定了不同温度（10、12、……、30℃）条件下褐菖鼬（Sebastiscus marmoratus）幼鱼耗氧率和排氨率变化．结果表明，温度对幼鱼耗氧率和排氨率均有显著影响（P〈0．05）．温度10～30℃，幼鱼耗氧率、排氨率变化范围分别为0．02～0．30mg／（g·h）和2．64～10．01ug／（g·h），温度26、16℃时耗氧率和排氨率分别上升至峰值，分别为最小值10℃组的15．00、3．79倍；温度（F）对幼鱼耗氧率R0[mg／（g·h）]和排氨率RN[ug／（g·h）]的影响可分别用多项式表示：R0=-2．00×10^-5 T4＋1．50×10^-3 T3-3．69×10^-2 T2＋0．3978T-1．5376，R2=0．988和RN=3．00×10^-5 T6 -4．00×10^-3 T5＋0．1996 T4-5．1111T3＋70．817T2-501．10T＋1415．80，R2=0．964；幼鱼的氨熵变化范围为0．02～0．19，其蛋白质供能比变化范围为5．64％～56．65％，平均蛋白质供能比为22．56％；各温度跨度代谢率Q10值均值为4．02，18～28℃代谢率Q10值为2．81±0．09与鱼类平均Q10值较接近；各温度跨度组排泄率Q10均值为0．93，对比同一温度跨度组代谢率和排泄率Q10值，代谢率Q10值均大于排泄率Q10值两倍以上，最大组间相差达7倍．因此，幼鱼能量消耗的供能物质以脂肪和碳水化合物为主，蛋白质为辅．此外，温度变化对幼鱼代谢的影响程度明显大于对排泄的影响，且其适宜生长温度为18～28℃．

作物秸秆对中国居民食物安全的支撑能力

近年来全球粮食供需矛盾不断加剧,粮价持续上涨引起国外学者对中国人的食物结构变化中肉类食品迅速增长是否能够造成全球粮食紧张的顾虑。该文利用能量和能值理论分析中国种植业作物秸秆资源对畜牧业和居民食物安全的支撑能力,通过分析认为中国居民食品消费结构变化要求其农业生产也由过去的口粮生产为主要向以食物营养为基础的农业生物量综合生产模式转变。作物秸秆和籽粒一样都是重要的农产品,但目前中国多半秸秆资源未被充分利用,据计算中国主要农作物秸秆能量数量非常大,2006年中国未被充分利用的主要作物秸秆可以转化为肉类食品5952.76万t,相当于当年中国肉类食品生产量的73.93%,因此中国农业综合生产能力完全能够自我满足近期居民食品消费变化对农产品增长的需求,当前关键问题是如何集约利用农产品资源和提高农产品生物量的综合利用率。同时中国秸秆资源在空间分布上呈现不均衡性的特征,由于气候、土地和种植制度等原因各地作物秸秆资源在数量上呈现南北差异和东西差异,整体上看中国东北部地区秸秆资源相对比较丰富,西南部地区比较贫乏。

大西洋牙鲆幼鱼标准代谢的初步研究

测定了大西洋牙鲆幼鱼在禁食和静息状态下的呼吸耗氧率、氨氮排泄率和CO2排出率;研究了它们的呼吸商、氧氮比、能量代谢的特征和能源的化学本质。结果表明,大西洋牙鲆在水温10.8～21.5℃时,其耗氧率Q10=2.336,代谢率的体重系数b=0.832。白天能量代谢率为2.00J/(h·g),夜间能量代谢率为1.474J/(h·g),白天是夜间的1.357倍,最高值出现在09:00(上午),代谢率为2.525J/(h·g),最低值在03:00(夜间),代谢率为1.147J/(h·g)。在水温4～26℃时大西洋牙鲆平均呼吸耗氧率为0.123mg/(h·g);氨氮排泄率2.654μg/(h·g);CO2排出率0.135mg/(h·g);代谢率1.773J/(h·g);O∶N=38.8;呼吸商为0.791。大西洋牙鲆以蛋白质、脂肪和糖类3种营养物质的混合物为能源,随着温度的升高和个体的生长O∶N比值增加,即代谢底物中蛋白质用于氧化供能的比例相对减少,用于生长的比例增加。

超高效厌氧生物反应器能耗特征

采用厌氧颗粒污泥和实验室模拟产气,研究了超高效厌氧生物反应器的能耗特征,建立了反应器分离单元、反应单元、布水单元以及反应器整体能耗模型。各能耗模型的模拟值与实测值吻合较好,可用于指导同类反应器能耗状况的优化。测定结果表明:反应器整体能耗的最大值为110.56×10-4W,其中反应单元占83.0%,布水单元占17.0%,分离单元能耗可忽略不计。气液固三相时反应单元的能耗大于液固两相时的能耗。低表观液速时反应单元的能耗大于布水单元的能耗;反之,高表观液速时布水单元的能耗大于反应单元的能耗。反应器整体能耗对各参数的敏感性依次为ρp、ul、Vp、ug和dp。

温度对三疣梭子蟹呼吸代谢及其相关酶活力的影响

为研究温度对三疣梭子蟹Portunus trituberculatus呼吸代谢的影响,以三疣梭子蟹幼蟹(1.17±0.03)g和成蟹(57.57±1.16)g为实验材料,设5个实验温度水平(15、18、21、24、27℃),测定其在不同温度下的耗氧率和排氨率以及成蟹肝胰脏和肌肉组织中的丙酮酸激酶(PK)、己糖激酶(HK)和琥珀酸脱氢酶(SDH)的活力。实验结果显示,三疣梭子蟹耗氧率和排氨率均随温度的升高而升高。幼蟹耗氧率在各个温度水平下差异显著(P<0.05),成蟹耗氧率仅在15-18℃与21-27℃之间差异显著(P<0.05);幼蟹和成蟹排氨率在15-18℃与21-27℃之间差异显著(P<0.05)。幼蟹和成蟹的氧氮比随温度的升高总体呈下降趋势,其氧氮比范围为1.38-3.02,表明三疣梭子蟹以蛋白质为主要代谢能源物质。随实验温度升高,成蟹肝胰脏中的PK活力呈上升趋势,而成蟹肌肉组织中的PK和HK的活力则随温度升高总体呈下降趋势。温度对三疣梭子蟹肝胰脏组织中SDH的活力影响显著(P<0.05),SDH的活力随温度的升高呈上升趋势,在27℃时达到最大值。综上所述,无氧代谢方面,随实验温度的升高,三疣梭子蟹成蟹肝胰脏组织的糖酵解速率增大,肌肉组织对葡萄糖的利用能力下降;有氧代谢方面,成蟹肝胰脏SDH活力随实验温度的升高而升高,一定程度上反应了三疣梭子蟹在高温环境下有氧代谢加强。

不同城市住宅热湿环境及能耗的调查实测结果分析

为全面了解住宅建筑能耗情况,于2006年1月至12月分别对七大城市住宅的能耗水平进行了读数调查,并于3月、9月进行了两次关于采暖、制冷设备使用状况的问卷调查。从2006年12月开始对其中三个城市的六户住宅室内外热环境和能耗特性进行预期长达一年的详细实测。本次调查实测所得到的基础数据,能为相关部门进行能源规划和政策调整提供依据。

低温对栉孔扇贝能量收支的影响

研究低温下栉孔扇贝 (Chlamysfarreri)摄食、呼吸代谢、排泄及能量分配情况 ,为栉孔扇贝的反季节养殖提供生物学依据。在实验室条件下采用静水法 ,测定 3、5和 8℃时栉孔扇贝的能量收支。结果显示 ,在 3～ 8℃时 ,栉孔扇贝的耗氧率、排氨率、摄食率及生长率 (净生长率、毛生长率 )随温度的升高而增大 ;3℃时 ,栉孔扇贝虽然能摄食 ,但是生长率却很低 ;温度对能量分配影响较大 ,生长、排泄分配率随温度的升高而增大 ,呼吸、排粪的分配率与温度呈负相关。在能量收支方程中 ,生长能所占比例变化较大 ,为 17.61%～ 5 3 .2 7% ,代谢能为 2 1.4 8%～3 5 .91% ,排粪能为 2 2 .5 2 %～ 4 5 .99% ,排泄能所占的比例最小 ,低于 3 %。

中国合成氨生产能源消耗状况及其节能潜力

中国氮肥行业的合成氨生产能耗总体偏高,能源消耗很大。在当前能源形势及社会条件下,合成氨生产必须要进行节能。因此,分析了中国合成氨生产的能源消耗状况及其在目标能耗下的节能潜力。2004年中国合成氨总耗标煤72112kt,吨氨平均耗标煤1659kg,变幅1052～3450kg,变异系数达到23%,平均能耗大型企业最低,中型企业最高。根据"十一.五"规划,若达到2010年的节能目标,需节能的合成氨总产量约占全国合成氨总产量的61.2%,则可节约标煤8814kt。另外,政策调整的节能潜力也很大,如果将30%,50%和70%的小型装置氨产量转移到大型装置,可分别节约标煤5055及8425和11795kt,若小型企业氨产量全部转换成大型企业生产,则可节约标煤16850kt;而如果我国合成氨全部是大型企业生产,则可节约标煤22099kt。

氨法脱除电厂烟气CO_2系统能耗分析及参数优化

氨被证明是一种新型高效的吸收剂,具有吸收能力强、再生能耗低等优点,其缺点是氨损失严重。选取600 MW机组为参考机组,利用Aspen plus软件建立脱碳系统的模型并在此基础上优化设备的结构参数和系统的运行操作参数,揭示了氨水吸收CO2系统能耗特性随关键参数变化规律。在考虑电厂实际运行情况的条件下通过对参数的优化找出了尽量减少氨逃逸的最低再生能耗,其值为2.09 MJ/kg CO2。研究成果将为基于火电厂的低能耗脱碳提供有益的参考。

栉孔扇贝能量收支的研究

报道了在模拟自然条件下栉孔扇贝能量收支研究的实验结果。实验数据显示，在实验的温度范围内（８～１７．２℃）栉孔扇 贝的个体耗氧率和个体排氨率随壳长的增大和水浊的升高而增大，呈下相关关系。栉孔扇贝的个体大小是影响能量收支各组分比例的主要因素。随个体的增大，扇贝的呼吸能增大，而生长能减小。在能量收支方程中，呼吸能占的比例最大（４４．２％～５１．７），其次是排粪能（３１．４％～３６．８％），第三为生长能（

变负荷条件下的大型合成氨装置特性研究

为了探讨变负荷条件对合成氨过程的影响,结合某大型合成氨装置的流程和运行参数,利用ASPEN PLUS模拟整个合成氨过程,分析了在常用的部分负荷下整个合成氨装置的运行性能,获得了在部分负荷下加热炉、一段炉、辅锅等关键设备的热效率、火用效率以及反应器的反应转化率,提出了可以通过减少加热炉和一段炉的引风量和增加一段炉对流段蒸汽过热盘管面积来有效利用能量.采用Newton插值多项式的拟合方法,拟合出产量为1000～1500t/d的大型合成氨装置在常见85%～100%负荷范围内的吨氨能耗与负荷间的三次拟合曲线和公式,得出该合成氨装置的吨氨能耗模拟值为36.707～40.797GJ/t,和实测值吻合较好,误差小于3%.研究结果为实际的合成氨装置在变负荷下的生产运行与操作优化提供了参考依据.