糖蜜酒精废液多效蒸发系统的模拟分析与改造

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1、工程硕士学位论文糖蜜酒精废液多效蒸发系统的模拟分析与改造作者姓名史耀振工程领域化学工程校内指导教师陈砺教授校外指导教师钟平工程师所在学院化学与化工学院论文提交日期2018年6月SimulationanalysisandUpgradingofMultiple-effectEvaporationSystemforMolassesAlcoholWastewaterADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：ShiYaozhenSupervisor：Prof.ChenLiSouthChinaUniversit

2、yofTechnologyGuangzhou,China分类号：TS261.9学校代号：10561学号：201521018912华南理工大学硕士学位论文糖蜜酒精废液多效蒸发系统的模拟分析与改造作者姓名：史耀振指导教师姓名、职称：陈砺教授申请学位级别：工程硕士工程领域名称：化学工程论文形式：□产品研发□工程设计□应用研究□工程/项目管理□调研报告研究方向：能源化工论文提交日期：2018年4月27日论文答辩日期：2018年6月1日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：董新法委员：陈砺严宗诚成贝贝摘要多效蒸发浓缩焚烧处理技术，是目前国内

3、外治理糖蜜酒精废液较理想的技术方案之一。但该过程能耗较大，节能、降耗、提高能量利用率对该技术的生存与发展具有重要意义。本研究以糖蜜酒精废液多效蒸发过程为研究对象，利用AspenPlus软件建立过程模型并进行模拟计算；以广东省某酒精厂日处理量700吨糖蜜酒精废液蒸发浓缩装置为参照进行验证，结果显示，模型能较准确地重现实际生产过程，误差在可接受范围内。根据热力学第一定律、第二定律，以四效蒸发过程为系统，建立热分析和㶲分析模型；通过计算，得到各主要热流与㶲流数值；通过热分析和㶲分析，找出蒸发系统用能薄弱环节，提出可实施的节能改造措施，为提高该过程的能量利用率提供技术

4、支撑。从工艺流程改造入手设计不同的能量利用方案，结合热经济分析法，从热效率、㶲效率、生蒸汽用量、年度总费用等指标综合评价系统在不同蒸发方案下的用能水平与经济性。研究结果表明，本研究提出的蒸发方案6在提高系统的经济效益和降低能耗方面效果最佳。与工厂现有流程相比，蒸发方案6热效率提高了9.98个百分点，㶲效率提高了7.12个百分点，每年可减少生蒸汽用量4791吨，能量利用率显著提高。此外，蒸发方案6年度总费用还可减少64.5万元。对蒸发器提出了采用螺旋槽纹管作为换热元件替代原有的光滑管的改造方案，改造后传热系数大幅提高，所需传热温差降低，过程因不可逆引起的㶲损失减

5、少。在维持原有生蒸汽压力和末效真空度不变的前提下，可将多效蒸发系统由原来的四效增加为六效，这样，生蒸汽用量将比现有用量降低约35.1%，热效率提高了11.26个百分点，㶲效率提高了8.31个百分点，节能效果十分明显。针对蒸发器的气液分离装置效率较低、出现雾沫夹带的现象展开研究，提出改进方案。关键词：多效蒸发系统；AspenPlus；能量分析；经济分析；气液分离装置IABSTRACTMulti-effectevaporationandincinerationtreatmenttechnologyisoneoftheidealtechnicalsolutionsf

6、orthetreatmentofmolassesalcoholwastewaterinChinaandabroad.However,thisprocessconsumesagreatdealofenergy.Savingenergy,reducingconsumption,andincreasingenergyutilizationareofgreatsignificanceforthesurvivalanddevelopmentofthistechnology.Inthisstudy,themulti-effectevaporationprocessofmo

7、lassesalcoholwastewateristakenastheresearchobject.TheAspenPlussoftwareisusedtoestablishprocessmodelandsimulatecalculation.Takingtheevaporationconcentrationdevice’scapacityof700t/dmolassesalcoholwastewaterasreferenceforanalcoholplantinGuangdongProvince.Theverificationresultsshowthatt

8、hemodelcanaccuratel