绿色设计研究脉冲筛板塔的操作优化

《绿色设计研究脉冲筛板塔的操作优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、浙江大学硕士学位论文绿色设计研究：脉冲筛板塔的操作优化姓名：高云鹤申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：何潮洪20040201浙江人学硕J‘学位论文摘要在浙江巨化集团公司己内酰胺的生产中，目前用苯作为萃取剂通过脉冲筛板塔来回收废水中的己内酰胺。由于设备泄漏的产生，苯作为有害物质扩散到大气中，对环境产生不可忽视的影响，而传统设计中经常会忽略该影响。本文根据绿色设计的原则，提出了新的目标函数，对该过程的操作条件进行了优化。该目标函数包括化学物质泄漏对环境的定量影响，并引入物质的环境影响费用这一概念，粗略估算苯的环境影响费用为35000RMB／yr。经绿色设计得到的

2、最优溶剂比(R。=5．7)与经传统设计得到的最优溶剂比(耳。=8．5)进行比较，有很大的差距。事实证明，是否考虑物质泄漏对环境的影响在很大程度上影响着最优溶剂比的选择，即最优操作条件的选择。巨化集团现采用绿色设计得出的最优溶剂比(彤。=5．7)，运行良好，废水中己内酰胺的百分含量从6．4％降低至1．1％，废水COD从87000mg／L降至44000mg／L，完成了环境效益与经济效益的最优结合。本文根据小试、中试及工业塔表观传质单元高度关联式得出了新的放大规则，如下所示，可为塔设计提供参考。—HTU—o：,p'：P志(旷研)一=P⋯。一HTU。，。。本文还介绍了化工

3、过程安全设计的概念、策略及其应用，目前国内对该部分的研究甚少。此外，设计丌发了一个化工过程绿色设计软件。关键词：绿色设计，脉冲筛板塔，己内酰胺，泄漏，环境影响费用，化工过程安全设计浙江大学顾1：学位论义ABSTRACTIntheprocessforrecoveringcaprolactamfromwastewaterusingapulsed—sieve‘platecolumn，benzene，v，hichisusedastheextractingsolvent，mayseriouslyimpacttheenvironmentduetoitsemissionduri

4、ngthenormaloperationoftheprocess．ThequantityofbenzeneisoptimizedbygreendesignmethodologytoobtainaIloptimumtrade—offbetweenenvironmentalprotectionandeconomicprofit，andanenvironmentalimpactcostisintroducedtoquantifytheimpactofbenzeneemissionsontheenvironment．Theenvironmentalimpactcostof

5、benzenewasestimatedas35000RMB／toninChinaafterconsultationswithsomeseniorchemicalengineersinindustryandsomeenvironmentalexperts．TheoptimumRvis5．7usinggreendesignwithtotalannualprofk1700000RMB，whiletheoptimumRvis8．5usingtraditionaldesignwithtotalannualprofit3400000RMB．Thedifferencebetwe

6、enthetwoprofitsischieflyduetotheimpactofbenzeneemissionontheenvironment．Inthiscase，theemissionofbenzenetotheenvironmenthasagreatimpactonselectingtheoptimumRv．SotheoptimumRvisfinallychosenas5．7inthisprocess，correspondingly，theconcentrationofcaprolactaminthewastewaterdecreasesfrom6．4％to

7、1．1％．andtheCODdecreasesfromabout87000mg／Lto44000mg／L．Thisrealizestheoptimumcombinationbetweenenvironmentalprotectionandeconomicprofit．Now,theimprovedrecovedngprocessusingtheabovegreendesignresultisoperatednormallyinJuhuaGroup．Ascale—upruleforthepulsed—sieve—platecolumnisproposed，which

8、ishel