热泵精馏耦合吸收处理含盐氨水

针对含盐氨水的回收与处理,利用蒸发除盐、精馏脱氨并耦合吸收制备一定浓度的氨水。采用一系列节能技术对蒸发和精馏进行计算优化,即双效蒸发与塔顶蒸汽直接压缩热泵精馏耦合吸收工艺(SchemeⅠ)、热泵蒸发与塔顶蒸汽直接压缩热泵精馏耦合吸收工艺(SchemeⅡ)和热泵蒸发与塔底闪蒸再压缩热泵精馏耦合吸收工艺(SchemeⅢ)。选用ELECNRTL电解质模型计算物系的热力学数据和相平衡数据,并以年总费用、综合能耗和热力学效率等作为工艺评价指标,对提出的以上3种处理工艺进行模拟与优化。研究结果表明,与SchemeⅠ相比,SchemeⅡ和SchemeⅢ可分别节省年总费用22.18%和31.66%;节约能耗47.56%和57.87%;而热力学效率则分别提高了8.59%和2.28%。显然,SchemeⅢ在年总费用与能耗方面更具优势,SchemeⅡ在热力学效率方面更具优势。

热泵及热集成萃取精馏分离异丙醇-水的流程设计与比较

以乙二醇为萃取剂分离异丙醇和水的混合物。为降低能耗、节约成本和减少CO_(2)排放量,采用热泵和热集成技术强化萃取精馏过程。利用Aspen Plus软件,对常规萃取精馏、热泵萃取精馏和热集成-热泵萃取精馏等工艺进行了模拟和优化。从能耗、年度总费用(TAC)和CO_(2)排放量等方面对上述工艺进行了评价和比较。结果表明,在相同的设计基础和要求下,压缩机性能系数为10.19的热泵技术能显著降低能耗;与常规萃取精馏相比,热泵萃取精馏方案二节能效率为28%,可减少CO_(2)排放3.746×10^(6) kg/a,投资回收期为3 a时,TAC可节约0.72×10^(5) USD;充分利用循环萃取剂显热的热集成-热泵萃取精馏更具优势,节能效率达到了35%,可减少CO_(2)排放8.457×10^(6) kg/a,TAC降低了1.70×10^(5) USD,具有显著的环境效益和经济效益。

热泵-高压电场联合干燥对山药片干燥特性的影响

为研究山药片的热泵-高压电场联合干燥特性,对山药片在温度50~60℃、电压80~100 kV和风速1~3 m/s下进行干燥实验。结果表明,山药片的联合干燥是一个降速干燥过程,与单热泵干燥相比,联合干燥能有效降低干燥温度5℃左右。55℃单热泵和50℃联合干燥以及60℃单热泵和55℃联合干燥间的有效水分扩散系数和单位能耗相似。联合干燥的单位能耗较单热泵最高可降低19%。电压90 kV以上的联合干燥可有效提升山药片中的总酚含量。联合干燥的活化能较单热泵减少约13%。随着风速的增加,山药片的感官评分随之上升,3 m/s较1 m/s的感官评分提升21%。通过对模型参数分析发现,Page模型更符合干燥实验数据的变化规律,可以很好地描述山药片的干燥特性。研究结果可为优化热泵-高压电场干燥山药片工艺、提高干燥效率和产品品质提供实践指导。

热泵技术在异丙醇脱重塔中的应用

根据异丙醇生产工艺中异丙醇脱重过程的特点,设计了直接蒸汽压缩式热泵改进的脱重工艺。采用Aspen Plus软件对常规及热泵改进的异丙醇脱重工艺分别进行了严格模拟,并从年度总费用的角度对热泵改进工艺进行了评价。研究结果表明,热泵改进工艺较原工艺可节省年度费用397.57万元,其中能耗费用减少619.46万元/a,设备费用增加221.89万元/a,能耗费用降幅达72.2%,节能效果较为显著。热泵改进工艺中未使用低压蒸汽,循环冷却水的使用量大幅降低,但需新增压缩机电能的使用。热泵改进工艺中设备费用增加主要来自新增的热泵核心设备压缩机。

热泵驱动的双级溶液调湿新风机组原理及性能测试

介绍了一种新型热泵驱动的双级溶液调湿新风机组的工作原理和全年运行方式,重点介绍和分析了该机组主要部件的实测性能数据。测试结果表明,双级溶液全热回收单元的全热回收效率和潜热回收效率分别为55%左右,而新风机组在满负荷工况下整机COP为5.0,部分负荷下可超过5.9,其中的热泵制冷系统在满负荷工况下COP为4.01,部分负荷下可超过5.72,溶液热回收板式换热器的显热回收效率在80%以上。测试分析了机组进行新风处理的整体性能,指出了在再生单元补水的重要性。

燃气机热电冷联供系统技术经济分析

对一种由燃气发动机驱动的热、电、冷三联供总能系统进行了技术经济分析 ,结果表明该总能系统在技术上是可行的 。

热泵型新风换气系统在严寒地区实验研究

严寒地区冬季需要供暖来保证室内温度,在封闭的房间为了保持室内空气品质需要通风换气,加热新风需要消耗热量,采用传统的新风/排风热交换装置可以回收部分排风热量,但仍有部分热量排至室外。实验利用热泵原理,吸收热回收器排风中的废热,并将这部分热量转移到进入室内的新风中,从而在满足空气品质的同时进一步降低了新风能耗。

吸收式热泵及直接接触换热在燃气锅炉全热回收中的应用

从天然气特性和锅炉热效率影响因素出发,分析了实现燃气锅炉烟气全热回收的理论要求。总结了国内外已有的关于燃气锅炉烟气冷凝热回收的研究,指出实现烟气全热回收的关键技术是获得低温的冷源和保证充足的换热能力。针对北京市集中供暖系统回水温度较高的现状,提出了一种使用吸收式热泵和直接接触式换热技术的热回收系统,该系统能有效回收烟气中的显热和冷凝热资源,并能克服以往热回收技术存在的问题。实际案例分析表明,该技术具有有效性和经济性。

基于TVR和MVR热泵技术的苦卤水双效蒸发工艺研究

针对苦卤水蒸发浓缩工艺高能耗、高成本的特点,将TVR与MVR 2种热泵节能技术应用于该工艺的节能研究,提出了TVR热泵及TVR耦合MVR热泵2种双效蒸发节能工艺。选用ELECNRTL电解质模型模拟该苦卤水体系,同时以能耗和年总费用(ATC)作为蒸发工艺的评价指标,对上述2种节能工艺进行模拟以及优化。研究结果表明,与常规双效蒸发工艺相比,TVR热泵双效蒸发工艺能耗平均减少61.5%,ATC平均节省70.3%;而TVR耦合MVR热泵双效蒸发工艺能耗平均减少71.4%,ATC平均节省69.3%。与TVR热泵双效蒸发工艺相比,TVR耦合MVR热泵双效蒸发工艺能耗平均减少25.8%。由各自ATC计算结果可知,对于电力资源丰富的区域,选用TVR耦合MVR热泵双效蒸发工艺较为合适,而对于淡水资源丰富的区域,选用TVR热泵双效蒸发工艺更为合适。

新型转轮全热回收新风机组实验研究与节能分析

提出一种新型转轮全热回收新风机组,利用恒温恒湿小室,改变室内排风参数,测试夏季工况下该机组的冷回收性能。实验数据表明,室内排风相对湿度对转轮的温度交换效率影响较小;在一定范围内提高室内排风相对湿度,转轮的焓交换效率有明显的上升趋势,但室内排风相对湿度提高到60%时,转轮的焓交换效率有急剧下降的趋势,尤其在排风温度较高的情况下更为明显;提高室内排风温度,转轮的温度交换效率有所提高,增幅在2%-4%,转轮的焓交换效率也有所提高,但增幅不大;联合运行工况下,制冷系统冷凝温度降低,输入功率减小,能效比提高,蒸发负荷大大降低;随室内排风温度的提高,转轮回收能量与设备能耗之比逐渐降低,由室内排风温度为24℃时的3.5降为室内排风温度为30℃的1.6。

冷水相变能热泵系统的经济性与能耗分析

给出了系统的运行模式和运行工况,建立了系统能耗模型,定量对比了冷水相变能热泵系统与其他冷热源的一次能源利用率,研究了初投资的构成和运行费用的计算方式,并以青岛地区某建筑物供热作了案例分析。结果表明,冷水相变能热泵系统的一次能源利用率可达1.2,初投资和运行费用也具有一定的优越性,具有较好的应用前景。

基于分割式热泵的2-甲氧基乙醇-水精馏工艺模拟

基于2-甲氧基乙醇-水体系的共沸特性,应用分割式热泵精馏用于该体系的分离。采用UNIQUAC方程计算该体系的相平衡数据,并利用实验数据对UNIQUAC方程中的二元交互作用参数进行修正。利用Aspen Plus过程模拟软件中的Radfrac精馏模型和Compr等熵压缩模型,以年总费用最小为目标函数,对提出的分割式热泵精馏工艺进行了模拟与优化,得到了合适的工艺参数,如分割点摩尔分数为x(H2O)=0.17、压缩机进气量为6.16 t/h等关键工艺变量。模拟结果表明,与常规热泵精馏工艺相比,分割式热泵精馏工艺的年总费用可节约34.4%,操作费用可节约36.3%。

天然气烟气余热高效回收技术研究进展

天然气燃烧后排烟温度较高,直接排放造成巨大的能源浪费,余热回收是提高能源利用率的重要手段。本文系统分析了间壁式换热、热管换热、喷淋+热泵换热和烟气梯级换热(“三塔”换热)4种天然气烟气余热回收技术,阐述了每种技术的应用路线和研究现状,定性对比分析了4种余热回收技术的优点和局限性,并在同一运行条件下对其余热回收能力及经济性进行了定量比较。结果表明,由于天然气烟气露点温度较高(50~57℃),烟气绝大部分余热量以潜热形式存在,基于全热交换的烟气余热回收技术可以回收烟气露点温度以下的潜热,锅炉烟气余热回收能够提升供热能力9%以上,且具有良好的经济性。

基于MVR热泵精馏的乙醇-异丙醇分离工艺

常规精馏分离乙醇-异丙醇小温差体系的能耗较高,为此本文将两种机械蒸汽再压缩(MVR)热泵精馏工艺,即塔顶蒸汽直接压缩供热和塔底液相闪蒸压缩供热精馏工艺应用于乙醇-异丙醇的分离研究。利用Aspen Plus化工流程模拟软件中的严格精馏模块RadFrac.和压缩机模块Compr.,选用Wilson-RK方程计算物性数据,以分离过程的能耗最低为目标函数,对以上提出的两种MVR热泵精馏工艺分别在不同操作压力工况条件下进行了模拟与优化,得到了各自相关的工艺参数和设备参数。研究结果表明:与常规精馏工艺相比,以上两种MVR热泵精馏工艺节能分别为93.2%和93.4%。利用模拟得到的相关数据,估算了以上两种MVR热泵精馏工艺的平均年总费用,并进行了综合经济效益评价。结果表明:以上两种MVR热泵精馏工艺的平均年总费用基本持平,因此以上两种MVR热泵精馏工艺均是分离该体系较为合适的方法。

全热回收风冷热泵机组在星级酒店的应用探讨

在热泵系统中应用冷凝热回收技术,利用建筑空调系统的冷凝废热免费制取生活热水,既可节能降耗,又可避免单独设置热源的弊端。首先介绍了全热回收风冷热泵机组的工作原理及特点,并结合某星级酒店工程实例对热泵热回收技术进行了探讨,并与酒店建筑常规应用的一种冷热源方案,从节能、初投资以及全年运行费用三方面进行了分析比较。最后分别用动态回收期、静态回收期做了分析,认为在酒店类建筑中应用热泵热回收机组,在技术和经济方面都是可行的,节能效果明显。

一种基于热力循环(热泵)的全热式新排风热回收空气处理机的分析与改进

介绍了国外一种新型全热式新排风热回收空气处理装置,分析了其通过架设于热力循环两端上的换热器进行新排风热源间的间接换热回收实际效果,及其在国内气候特点下的可移植性,并且提供了一种将换热器与轴流风机叶轮集成的紧凑化设计思路。与传统新风换气机相比,该设计具有焓差利用率高、系统能效高以及适用季节长等特点;通过添加简单的运行控制策略,对换热器表面进行适当的处理,可以实现新排风的全热回收运行。

模拟太阳能驱动吸收式装置的试验研究

报道了溴化锂吸收式制冷和供热两用装置在由模拟太阳能集热器提供的６５—７５℃热水驱动下，实施制冷循环及Ⅱ型热泵循环的试验研究结果。给出了驱动热水温度为定值及变值时吸收式装置的性能和经济指标随运转参数的变化关系，并分析了经济运行工况、制冷量与供热量间匹配关系及系统的节能效果。

基于MVR热泵的三元混合烷烃热耦精馏

以正己烷、环己烷、异辛烷三元混合烷烃的分离为研究对象,利用Aspen Plus软件,选用RK-SOAVE方程,以年总费用(TAC)最低为目标函数,考察了中间组分分配比对热偶精馏的能耗及TAC等方面的影响,得到最佳分配比为0.47。在此基础上,把蒸汽再压缩(MVR)热泵技术应用于热偶精馏,提出了MVR热偶精馏工艺,研究了压缩比对MVR热偶精馏的影响,得到了相关的工艺参数和设备参数。研究结果表明,MVR热耦精馏与常规热耦精馏相比,可节能约38%,节省年总费用约48%。

带中间再沸器的大温差体系热泵精馏工艺

基于大温差体系的分离特点,提出了带中间再沸器的MVR热泵节能精馏工艺。使用Aspen Plus流程模拟软件,采用软件中Radfrac模块模拟精馏塔,对该体系的常规精馏、常规MVR热泵精馏、带中间再沸器的MVR热泵精馏及带中间再沸器的完全MVR热泵精馏等4种工艺进行优化模拟。以年总费用(TAC)最低为目标函数,得到了各精馏工艺相关的工艺参数和设备参数。研究结果表明:带中间再沸器的MVR热泵精馏工艺要优于常规MVR热泵精馏工艺,其平均能耗减少7.7%,平均TAC减少8.3%;带中间再沸器的完全MVR热泵精馏工艺要比带中间再沸器的MVR热泵精馏工艺更具优势,其能耗减少9.4%,TAC减少18.7%。

基于全寿命周期成本方法的地表水源热泵系统分析

利用空调系统的全寿命周期成本(LCC)的构成以及数学计算模型对重庆某地表水源热泵工程的全寿命周期成本进行了计算。结果表明,系统设置不合理,地表水源热泵的LCC值并非是最低的,会高于其他空调系统;而合理的地表水源热泵方案才能够得到最低的LCC值。对实际测试的数据进行了分析,找到了影响地表水源热泵的LCC值的主要因素有负荷特征、取水能耗和取水水温等。最后指出了取得最低的LCC值应注意的问题.