亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于Aspen Plus的 1,2-二氯乙烷廢水汽提脫溶過程模擬與優(yōu)化

        2021-06-23 10:33:12張振科沈杰張明亮浙江沙星科技有限公司浙江臨海37000新鄉(xiāng)學(xué)院能源與燃料研究所河南新鄉(xiāng)453000
        化工管理 2021年16期

        張振科,沈杰,張明亮(.浙江沙星科技有限公司,浙江 臨海 37000; .新鄉(xiāng)學(xué)院能源與燃料研究所,河南 新鄉(xiāng) 453000)

        0 引言

        1,2-二氯乙烷(EDC)是一種重要的有機(jī)合成原料,同時(shí)在精細(xì)化工領(lǐng)域又是重要的溶劑,其主要用于氯乙烯、三氯乙烯、乙二胺、三氯乙烷、亞乙烯基氯、四氯乙烯中間體等產(chǎn)品的合成和蠟、脂肪、橡膠等的溶劑[1-4]。在精細(xì)化工生產(chǎn)過程中會遇到含EDC的低濃度廢水,由于EDC為生物難降解的揮發(fā)性有機(jī)氯化物[5],所以在進(jìn)入廢水生化處理系統(tǒng)之前,需對該廢水進(jìn)行預(yù)處理,回收廢水中的EDC,達(dá)到經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)良性循環(huán)的目的。本文運(yùn)用Aspen Plus流程模擬軟件[6-8],對某酸化萃取工段EDC廢水(流量2 500 kg/h,x(EDC)=0.9%,x(NaCl)=24.1%)汽提分離工藝過程進(jìn)行模擬,以期達(dá)到回收溶劑和降低廢水化學(xué)需氧量(COD)的目的;另外,通過靈敏度分析優(yōu)化工藝參數(shù),為工業(yè)化設(shè)計(jì)提供理論參考數(shù)據(jù)。

        1 物性方法選擇

        Aspen Plus物性方法提供了一系列物性的計(jì)算模型和方法,用來計(jì)算熱力學(xué)性質(zhì)和傳遞性質(zhì)[9];在模擬過程中,應(yīng)根據(jù)不同物料體系和操作工況選擇正確的物性方法。曲云等[10]采用Aspen Plus軟件中的NRTL物性方法和RADFRAC模塊,考察了不同汽提介質(zhì)對二氯乙烷殘余量、二氯乙烷損耗量和汽提塔尺寸的影響;陶少輝等[11]采用Aspen Plus軟件中的NRTL物性方法,模擬和優(yōu)化了以環(huán)己烷、甲苯、二氯乙烷為共沸劑萃取精餾2-氯乙醇-水分離過程工藝條件,模擬結(jié)果能夠與實(shí)驗(yàn)結(jié)果較好吻合;梁燕等[12]利用Aspen Plus軟件ELECNRTL物性方法、Extract模塊和NRTL物性方法、RadFrac模塊,模擬和優(yōu)化了碳酸鉀水溶液萃取-精餾耦合分離甲苯、乙醇共沸混合物的工藝條件,模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合。以上研究表明,NRTL物性方法能夠較好的模擬二氯乙烷水體系,本文研究的有機(jī)廢水溶液存在電離平衡NaCl←→Na++ Cl-,屬于電解質(zhì)系統(tǒng),因此本文模擬的物性方法選擇ELECNRTL模型[13],該模型用于計(jì)算電解質(zhì)水溶液系統(tǒng)以及混合溶劑電解質(zhì)系統(tǒng),當(dāng)電解質(zhì)濃度變?yōu)榱銜r(shí),該模型就簡化為NRTL模型。

        2 汽提工藝流程

        汽提過程工藝流程圖如圖1所示。廢水經(jīng)換熱器預(yù)熱后經(jīng)流股2從塔頂進(jìn)入汽提塔,與塔底通入的蒸汽經(jīng)逆流傳質(zhì)、傳熱后,廢水中的EDC以氣態(tài)形式從塔頂流出,汽提后的廢水從塔底流出。

        圖1 汽提工藝流程圖

        3 靈敏度分析

        汽提過程的關(guān)鍵在于汽提塔,因此在整個(gè)模擬過程中首先以汽提塔為例,運(yùn)用靈敏度分析對其各主要操作進(jìn)行優(yōu)化,詳細(xì)分析各參數(shù)對汽提過程的影響。模擬初始操作條件為:廢水進(jìn)料量2 500 kg/h、理論塔板數(shù)30、蒸汽進(jìn)料量270 kg/h、廢水進(jìn)料溫度60 ℃、汽提塔操作壓力101 kPa。

        3.1 塔板數(shù)對分離過程的影響

        保持其他初始參數(shù)不變,改變汽提塔塔板數(shù),考察塔板數(shù)對塔底廢水中EDC含量的去除效率,模擬結(jié)果如圖2所示。由圖可知,隨著塔板數(shù)的增加塔底EDC質(zhì)量分?jǐn)?shù)xw逐漸減小,20塊板之后xw減小幅度變化變緩。選擇20塊板作為汽提塔的塔板數(shù)。

        圖2 塔板數(shù)對分離過程的影響

        3.2 蒸汽流量對分離過程的影響

        設(shè)定塔板數(shù)為20,保持其他參數(shù)不變,以蒸汽流量為分析變量,考察其對分離過程的影響,模擬結(jié)果如圖3所示,隨著蒸汽流量加大,塔底廢水中EDC含量xw逐漸降低,其中,蒸汽流量在220~540 kg/h區(qū)間增大時(shí),EDC脫除率顯著提升,當(dāng)蒸汽流量大于540 kg/h時(shí),EDC去除率逐漸趨于平衡,選擇蒸汽流量為540 kg/h。

        圖3 蒸汽流量對分離過程的影響

        3.3 廢水進(jìn)料溫度對分離過程的影響

        不同廢水進(jìn)料溫度對塔底廢水中EDC含量的影響如圖4所示,隨著進(jìn)料溫度的升高,廢水中的EDC去除效率顯著提升,當(dāng)廢水進(jìn)料溫度超過100 ℃時(shí),廢水中EDC含量逐漸趨于平衡。由圖4可知,提高廢水進(jìn)料溫度可以有效提升EDC的去除率,但同時(shí)也應(yīng)該綜合考慮操作成本,在滿足出水達(dá)標(biāo)的同時(shí)設(shè)定合適的進(jìn)料溫度。

        圖4 廢水進(jìn)料溫度對分離過程的影響

        3.4 操作壓力對分離過程的影響

        以操作壓力為分析變量,其他操作條件不變,考察汽提塔操作壓力對EDC去除效率的影響,結(jié)果如圖5所示。隨著壓力的增加,汽提后廢水中的EDC含量逐漸升高,因此,在日常操作過程中,如果塔底廢水xw含量超標(biāo),保持其他操作條件不變,可以通過減壓操作使塔底廢水xw達(dá)標(biāo)。

        圖5 操作壓力對分離過程的影響

        4 模擬結(jié)果

        經(jīng)過對汽提塔各參數(shù)的靈敏度分析,優(yōu)化得到了汽提塔適宜的設(shè)計(jì)和各操作參數(shù),如表1所示,經(jīng)過優(yōu)化后的汽提塔塔底廢水EDC質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以降低到3.85×10-5,達(dá)到處理要求,塔頂EDC質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.040 8,可以通過靜置分層后得到高濃度EDC。

        表1 汽提塔主要工藝參數(shù)

        5 工藝流程優(yōu)化

        根據(jù)汽提塔各工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果,對工藝流程進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,以期達(dá)到降低能耗的目的,優(yōu)化后的工藝流程如圖6所示。含EDC廢水經(jīng)換熱器預(yù)熱后經(jīng)流股FH從塔頂進(jìn)入汽提塔,與塔底通入的蒸汽經(jīng)逆流傳質(zhì)、傳熱后,廢水中的EDC以氣態(tài)形式從塔頂流出,經(jīng)冷凝、靜置、分層后,得到有機(jī)層為高濃度EDC,水層返回廢水收集池中繼續(xù)汽提;塔底廢水經(jīng)泵送至換熱器熱交換后經(jīng)流股WC去廢水站進(jìn)行脫鹽處理。

        圖6 汽提工藝流程圖

        如圖7所示,考察了不同蒸汽流量條件下對廢水進(jìn)汽提塔溫度TFH、塔頂采出量FD和其EDC含量xD、塔底采出量FW和其EDC含量xW的影響;結(jié)果表明:隨著蒸汽流量從220 kg/h增加至780 kg/h,F(xiàn)W從2 513.31 kg/h下降至2 480.83 kg/h,F(xiàn)D從206.69 kg/h增大至799.17 kg/h,通過對比FW與FD發(fā)現(xiàn),提高蒸汽流量FW略有下降而FD上升較快;另外,xD隨著塔頂采出量的增加而降低,xW隨著蒸汽流量增加而逐漸趨于零;TFH從100.40 ℃緩慢降至99.69 ℃,下降幅度不大,主要是因塔底廢水流量FW緩慢下降造成的。從能耗方面考慮,主要能耗為塔底蒸汽輸入量與塔頂冷凝器輸出量決定,隨著塔底蒸汽量增大,塔頂冷凝器冷負(fù)荷也同時(shí)增大。在蒸汽流量保持在540 kg/h時(shí),主要流股模擬結(jié)果如表2所示。

        圖7 蒸汽流量對分離過程的影響

        表2 主要流股模擬結(jié)果

        6 結(jié)論

        運(yùn)用Aspen Plus流程模擬軟件對含EDC廢水汽提分離工藝過程進(jìn)行詳細(xì)模擬計(jì)算。以汽提塔為例對各主要操作參數(shù)進(jìn)行了靈敏度分析,考察了各主要操作變量對汽提后廢水中EDC含量的影響,得到了汽提塔較優(yōu)的設(shè)計(jì)和各操作參數(shù),如表1所示。通過對汽提工藝流程進(jìn)行節(jié)能優(yōu)化,確定了蒸汽流量在540 kg/h時(shí)各流股工況參數(shù),如表2所示。以蒸汽流量為變量,考察了不同蒸汽流量條件下各流股工況參數(shù)變化情況,為工業(yè)化調(diào)試提供參考。

        48沈阳熟女高潮嗷嗷叫| 亚洲三区av在线播放| 一区视频免费观看播放| 久久综合香蕉国产蜜臀av| 国产亚洲精品资源在线26u| 精品亚洲日韩国产一二三区亚洲| 亚洲天堂免费一二三四区| 美艳善良的丝袜高跟美腿| 天天摸夜夜摸夜夜狠狠摸| 国内揄拍国内精品少妇国语| 成人综合久久精品色婷婷| 精品麻豆一区二区三区乱码| 国产精品乱码人妻一区二区三区| 夜夜嗨av一区二区三区| 91热国内精品永久免费观看| 久久久精品少妇—二区| 欧美激情肉欲高潮视频| 久久人人爽人人爽人人片亞洲| 国产一区二区欧美丝袜| 人妻少妇偷人精品一区二区三区| 亚洲精品国精品久久99热| 永久免费av无码网站性色av| 91精品在线免费| 91偷自国产一区二区三区| 久久天天躁狠狠躁夜夜躁2014| 亚洲av成人一区二区三区av | 视频在线观看国产自拍| 自愉自愉产区二十四区| 国产成人精品午夜福利在线| 黄页国产精品一区二区免费| 偷拍偷窥女厕一区二区视频| 国产特级毛片aaaaaaa高清 | 水蜜桃亚洲一二三四在线| 91精品啪在线看国产网站| 一区二区三区日韩蜜桃| 一本色道久久88综合亚精品| 国产精品一区二区三久久不卡| 人妻丝袜无码国产一区| 窄裙美女教师在线观看视频| 一区二区高清视频免费在线观看| 亚洲日韩av无码一区二区三区人|