精馏过程的节能降耗及新型高效分离技术
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精馆过程节能技术综述石油化工是我国国民经济发展的支柱产业,据统计其能耗占全国工业总能耗的15%左右,而化工过程中40%〜70%的能耗用于分离,精镭能耗乂占其中的95%。
分离是非常重要的单元操作过程,是石油化工生产过程中必不可少的操作,它直接决定了最终产品的质量和收率,而精镭乂是占据着主导地位的分离方法,所以在当今世界能源日益短缺的情况下研究和探讨精镭过程的节能原理、节能技术,并使其应用于工业生产,就显得十分重要。
精谓是化工及燃油工业中的主要分离技术,技术成熟可幕,投资相对较低, 所以在石油化工生产过程中应用广泛,但现有精谓技术在热力学上是低效的耗能过程,有极高的热力学不可逆性,分离lkg产品所需能量(比能耗)相当高,所以寻找精憎工程中有效可行的节能途径显得至关重要。
通过对精镭塔传热过程的分析可以得到如下节能途径:优化操作条件、塔系的热集成技术、内部能量热集成以及加强操作控制管理。
优化操作条件精懈塔的主要操作条件包括操作压力、操作温度、塔板压降,进料位置及温度、理论板数、回流比以及回流温度、塔顶塔底采出量、关键组份的清晰分割程度,塔顶塔底热负荷,塔类型及填料类型等等。
下面从充分利用精憎系统的热能、减少对热负荷的需求和提高精镭系统热力学效率三方面进行介绍。
充分利用精憎系统的热能精谓系统中,所需的热量全部山加热蒸气经再沸器输人,分离后的余热山冷却介质从冷凝器移出。
若能合理利用精镭过程中本身的能量,就能降低整个过程对能量的需求。
可通过采取保温、热量回收、强化换热器以及夹点技术的措施来实现。
在精懈过程中使用的设备主要为精憎塔和换热器,同时还有各种管道,这些设备的材质导热系数较高,若对其釆取保温隔热的措施就可大大降低设备与环境之间的热传递作用,以达到节能降耗的目的。
高温物料携带大量热量可在塔外吸收利用,比如回收塔顶物料蒸气的潜热和回收塔釜废液的显热,使其用于工艺流程的其他需要加热的操作;使塔顶、塔釜物料与原料液进行换热,对原料液进行预热。
2019年06月精馏节能减排和高效分离在多晶硅生产中的应用侯哲辉(青海黄河上游水电开发有限责任公司新能源分公司,青海西宁810007)摘要:随着科学技术的不断发展,多晶硅被逐渐应用到我们的日常生活之中。
多晶硅是一类重要的工业原材料,能够适用于很多的领域。
文章说明了多晶硅的制备工艺及加工手段,并且介绍了精馏节能技术在生产多晶硅时的应用情况以及如何优化多晶硅质量的技术问题。
关键词:多晶硅;精馏技术;节能减排;分离;质量多晶硅是一类能够用于众多领域的具备优异性能的材料,其可以被用于信息通信领域。
多晶硅是太阳能电池的重要原料,使用这种材料可以实现光能和电能的转换,这种利用太阳能发电的形式具有很高的环保节能效应。
然而,我国的多晶硅生产技术目前还处于一个不是非常完善的阶段,在核心技术的把握上存在一定的不足。
故若想提高工业产品的品质,就必须在核心技术和生产设备上进行完善。
1多晶硅的制备工艺目前最常见的生产多晶硅的制备法就是改良的西门子法,这种工艺方法具备很多特点,例如:工艺娴熟、出错率较低和制备方法简便。
但是也存在一定的劣势,譬如耗能高、污染大等。
电能的消耗是改良的西门子法中消耗最大的部分,约占总消耗的一半以上[1]。
使用改良的西门子法生产多晶硅的时候,制备仪器和蒸馏的技术是最关键的部分。
改良西门子法里提纯以及分离的步骤就对最后的成品的纯度有着比较大的影响。
这两个步骤决定着最后产出的超纯硅的质量与产量[2],并且提纯和分离步骤中的技术情况也与节能减排有着较大的关系。
2精馏工艺及相关技术要点2.1多效精馏技术多效精馏技术是多个标准大气压下及温度逐渐增大的精馏塔里,把原料按照沸点不同划分为多个成分差不多的进料,再把温度和压强最大的塔顶的蒸汽输送到其他温度及压强较低的塔里,便可以实现降温和液化的效果。
这时,所消耗的能量仅为单一塔消耗的1/n (假设有n 个塔),这样就能达到很好的节能功效。
故使用了多效径流就会提高总体的节约性能,例如使用双塔的双效精馏系统就可以比单一塔工作时节约50%的消耗,若使用三塔则可以节省67%的消耗,使用四塔就能够节省75%。
化工精馏高效节能技术的开发及应用随着化工工艺技术的不断发展和市场需求的变化,化工精馏技术的发展变得越来越重要。
化工精馏是一种分离纯化技术,广泛应用于石化、化肥、冶金等行业中。
当前,化工企业在实现高效精馏的同时也面临着能源消耗和环保要求的压力,因此需要开发和应用高效节能的化工精馏技术。
1. 传统化工精馏技术的问题(1)能量消耗大。
精馏塔中需要加热物料并进行冷却,大量热量被浪费。
(2)操作复杂、人工控制难度高。
由于物料的液、气相流动状态复杂,需要通过观察物料颜色和嗅觉等手段来判断操作状态,容易出现操作失误。
(3)易产生污染物。
传统精馏操作中使用的溶剂、助剂等会对环境产生污染,不利于环保。
为了解决传统精馏技术存在的问题,近年来发展了许多高效节能的化工精馏技术,包括以下几个方面:(1)膜分离技术。
膜分离技术是一种基于膜的物质分离技术,可以代替传统的精馏技术进行气体、液体和固体混合物的分离。
(2)超声波精馏技术。
超声波精馏技术是一种利用超声波的高能量和高频振动对物料进行分离的技术,可以实现高效的分离,同时减少能源和化学消耗。
(3)蒸气分离技术。
蒸气分离技术是一种利用水平和垂直分子扩散的不同速度进行分离的技术,可以高效地分离化学物质。
(4)微波加热精馏技术。
微波加热精馏技术是一种利用微波加热来控制物料温度并进行分离的技术,可以高效地进行精馏,并大大降低能耗。
3. 应用情况与前景展望高效节能的化工精馏技术已经在一些企业中得到应用,取得了一定的效果。
例如,蒸气分离技术在石油化工生产中应用广泛,可以实现高效的分离和回收。
未来,随着化工企业对节能环保的要求越来越高,高效节能的化工精馏技术将得到更广泛的应用。
同时,随着科技的不断进步,化工精馏技术也将不断创新,为化工企业的发展提供更多的支持。
MTP 装置精馏岗位节能降耗措施及方法摘要:根据中国大量煤炭、更少的天然气、更少的石油能源结构的特征,煤炭化学工业正逐渐成为一个热点地区,使用先进的煤炭技术生产煤炭作为原料已成为煤炭工业发展的首要任务。
虽然国家示范项目从技术上讲是成熟和经济上可行的,但在煤炭生产上有大量投资,资本流动和高能耗。
关键词:MTP 装置;精馏岗位;节能降耗措施;方法;前言:能源管理是可持续发展的关键,有效地收集数据、监测过程分析能源消耗以及其他自动化效率、科学管理过程。
根据设备平稳运行的先决条件,能源管理重点是优化技术流程、精细操作参数实时监测仪表测量、加强现场管理和提高人员意识。
最大限度地利用能源,改善环境质量减少总能源消耗,为实现最大经济效益提供基本保障。
一、MTP 装置能耗偏高的原因最初的过程设计仪器、设备、能源计算和其他方面的综合分析设备面临着更大的挑战,主要反映MTP反应堆侧输送过程过于复杂,需要大量饱和高压蒸汽。
安装装置的剩余热效率很低,例如,紧急冷水残余热、再生气体残余热各级冷凝热等。
燃料流量计和低压蒸汽没有测量值,这部分能源消耗没有考虑到装置的能源消耗,循环水的质量直接影响热交换效率和热交换中的水流量。
装置受到循环水交换阻塞,经常增加和降低负荷,对设备的能源消耗产生更大影响。
自产燃料和天然气成分的不稳定性直接影响加热炉的热值,导致天然气大量消耗。
此外,燃气管道设计过程中的缺陷导致了测量燃料和天然气消耗的问题,天然气和燃料气体有相互流动的现象。
反应堆烟囱和柱子的炼焦以回收甲醇,不良热交换效应直接影响安装中的高质量水的消耗,与安装MT0相比,MTP受到催化剂技术路线和选择性的影响,反应需要大量循环碳氢化合物和技术烟雾,导致蒸汽、体、循环水等。
二、MTP 装置精馏岗位节能降耗措施1.目前,在生产丙烯酸甲醇的过程中,为了确保干扰器转换的速度足够快,干扰器的供给是甲醇;反应堆输入甲醇,二甲醚,水循环碳氢化合物混合物。
精馏过程的节能降耗摘要:精馏过程的节能,对于减少能源消耗,降低生产成本和保护环境具有十份重要的意义。
在精馏过程中可以采用最适宜回流比操作和最佳进料状态,使用中间冷凝器和中间再沸器,多效精馏技术、热泵精馏技术。
合理安排多组分物料分离流程,提高过程的分离效率、提高物料回收率,进而降低能耗。
并介绍我国精馏过程的节能现状与趋势。
关键词:精馏过程;节能;回流比;降耗,0前言在化工生产过程中,分离是非常重要的一个过程单元,它直接决定了最终产品的质量和收率,工业生产中占据着主导地位的分离方法就是精馏。
精馏是利用混合物中各组分挥发度的不同利用能量进行分离的操作单元,具有独特的优势。
据估计,化工过程中40%~70%的能耗用于分离,而精馏能耗又占其中的95%。
因此随着世界能源的日益短缺,精馏过程一直是研究者节能挖潜的热点对象,它的每一个进展都会带来巨大的经济效益。
多年来,人们已采用了多种方法和手段对精馏过程进行节能降耗的研究,按照流程是否改变及是否利用过程技术可以将其分为三类:1)利用过程技术对精馏塔的操作条件进行优化,以减少精馏塔所消耗的能量,如以产品物流预热进料、增加塔板数、减小回流比、增设中间再沸器和中间冷凝器等;2)开发了许多高效节能的特殊精馏工艺流程,如热泵精馏、多效精馏等。
1.1最适宜回流比和最佳进料状态[1]回流比直接影响再沸器和冷凝器的热负荷,决定精馏分离的净功耗,因此大体上确定了操作费用,同时还与塔设备的投资密切相关。
在最小回流比Rmin附近,随R的增长,操作线与平衡线间的距离增大,达到规定分离要求所需的塔板数减少,使得设备费用下降。
如果进一步增加回流比,在塔板数减少的同时,塔中蒸汽流率和换热器热负荷的增大,造成塔径、再沸器和冷凝器传热面积增大,使设备费用增加。
因此,应当根据总费用最小原则来选取适宜回流比。
进料状态(用加料状态参数q表示)的不同,将造成塔中精馏段和提馏段气液相流率的变化,从而影响R,以及达到规定分离要求所需的理论板数和再沸器和冷凝器的热负荷。
化工精馏高效节能技术开发及有效运用摘要:化工精馏技术是化工生产中应用最为广泛的一种技术,化工精馏技术是对物料进行分离,并对不同物料的性质进行分析、比较,实现对物料的分离、划分。
在蒸馏塔中,运用化工精馏技术可以完成各项操作,此时会产生大量的热。
基于热量的条件下,各个物质会形成导热性,同时实现气化组分,对物料的分离进行完善。
另外,剩余的物料会进行冷凝、回收。
整个环节中,会形成大量的损耗,有必要将高效节能技术应用在其中。
本文简要介绍了关键词:化工精馏;高效节能技术;开发应用随着化工行业需求的不断增加,污染问题日趋严重,大量的资源被浪费,化工精馏高效节能技术是现代化工生产中必不可少的生产技术,它的广泛应用不仅可以为化工企业增加经济效益,还可以响应国家可持续发展的政策。
1化工精馏的基本原理从目前的化学精馏技术应用情况来看,主要采用物理方法将成本进行分离。
在分离过程中,主要发挥物理性质的作用。
在精馏塔中分离,精馏塔底部所产生的蒸汽将沸点不同的物质汽化之后实现分离,之后使用不同的塔板分析物质。
不同的物质会有不同重量,就可以按照重量对物质进行分离。
在精馏的过程中会有不同的物质产生,就需要进行回收处理。
此时,就可以采用冷凝回收不处理办法,对塔顶部的冷凝水回收。
如果采用传统的精馏技术,就会有大量热量留存在废物中,积聚在塔顶。
采用精馏技术就可以回收热量了,由此可以将精馏中导致的能量浪费减少。
2化工精馏技术应用中对节约效果产生影响的原因化工精馏过程受到很多因素的影响,其中精馏塔的塔压、物料的进料量、塔内温度控制和精馏回流比控制对其影响比较显著。
如精馏塔内的塔压变化会直接影响塔板上组分的成分变化和分离浓度;物料的进料量一般都是控制在加热釜和系统冷凝的承受范围内,其过多或过少都会对最后的产品质量带来一定的影响;温度则对精馏会有直接的显著影响,其降低会导致精馏塔底的冷负荷变大,整个分离过程和状态都会受到严重影响;选择合理的回流比对产品质量的控制具有较大的影响,回流比值过大过小都会降低产品质量。
化工精馏高效节能技术开发与运用摘要:现今能源短缺局势更加严峻,对于化工企业来讲,需要积极响应节能减排,实施节能举措。
化工装备主要涉及反应、分离两个过程,后者占消耗量的75%,其中精馏是核心过程,能耗占一半以上。
因此,在装备能耗方面,减少精馏过程的消耗是关键点。
如今,一般的蒸馏程序难以让能耗减少,必须采取高效精馏技术。
实际上,该项技术目前仍然不是很成熟,存在不少可能给精馏带来影响的因素。
化工企业应对这一方面开展全方位研究,加大运用力度。
关键词:化工精馏;高效节能;物质分离1 化工精馏分析利用物质间某些性质的差异,选用不同的方法将它们分离,通常情况下需要借助精馏塔。
使用蒸汽热能组成汽化物料,然后借助塔板传递热量及传质,并且进行汽化分离,剩余物料在冷却之后进行回收,这就是蒸馏原理。
就普通蒸馏而言,其蒸汽损耗较为突出,会提高能耗,借助精馏能科学发挥这一部分热量的作用,继而实现节能目标。
其中,存在较多可能会影响精馏过程的因素,比如温度及塔压,塔压出现波动,会干扰塔板组成,使分离浓度出现变化。
对于冷凝器及加热釜,应该避免二者过多进料,否则,将难以确保产品质量。
物料温度变低时,冷负荷提高,也可能干扰分离情况。
通过加大回流比,进一步提高输出质量,让回流比处在适当范围,以便确保蒸馏效率。
就普通精馏而言,通常情况下都是一股进料,在塔底借助再沸器,通过热能量体提供热量,达成汽化目标,物料基于塔板对热量进行传递,利用组分持续冷凝及汽化,继而进行分离,最终气体至塔顶。
借助冷能量体,待有效完成冷凝,物料返回至塔顶,剩余的作为产品输出。
化工精馏中,冷凝会带走一定的热量,临近塔底利用热能量体供热,若有效借助冷凝热,则可以让能耗减少,实现节能增效目标。
通过冷凝热回收利用,组成各种节能型精馏流程,例如多效精馏。
2 技术开发与运用意义(1)减少化工精馏过程能耗。
对于化工精馏过程来讲,它利用气相液相彼此转化,将难挥发、易挥发组分进行传质,继而达到物质分离的目的。
化工精馏节能技术探讨化工精馏是一种广泛的分离技术,广泛应用于炼油、化工、精细化工、制药等行业。
由于化工精馏的能耗和排放量较高,为了减少对环境的影响以及降低生产成本,探究化工精馏节能技术的应用显得十分重要。
一、精馏原理精馏是一种将混合物中的组分分离为一系列固定沸点组分的方法。
在一个精馏塔中,混合物在塔底蒸发后升往塔顶,通过多级板或者填料进一步蒸馏和分离。
不同沸点的组分会在不同的塔板或填料层凝结、液化分离出来。
经过多次分离,可以得到高纯度的分离产物。
二、节能措施1. 优化工艺参数通过客观分析和实验对化工精馏的工艺参数进行优化,可以达到节能的目的。
优化参数包括塔径、进料温度、进料速率、再沸点的选择等。
优化参数的主要目的是降低热量的损耗,提高再沸进料的回收,提高产品的纯度。
2. 应用热力学分析方法化工精馏通过热量供给来产生馏出性的分级蒸馏过程。
对于具有相同沸点的混合物,应用热力学分析方法来计算馏出程度,优化精馏条件,可达到节约热量、降低气体排放的目的。
3. 利用先进的装置技术采用先进的塔板、塔壳、填料技术,可以优化气液流动、充分利用热量,提高馏分的产量和质量。
例如,采用结构平面装置来提高塔顶的分馏效果,以及选用有效的填料来提高再沸孔的分馏效果等,都是有效的节能措施。
4. 优化回收系统采用高效的回收系统能够有效地提高化工精馏的再利用效益。
例如,实施热回收技术来回收热量和回收常温下的再沸馏分等都能达到节能的目的。
三、总结化工精馏在工业生产和人类生活中有着广泛的应用,同时其高耗能、高排放的特点也给环境带来了不小的影响。
为了减少对环境的影响,降低生产成本,我们需要探究化工精馏的节能降耗技术。
采取以上措施,能够有效地降低化工精馏的能耗和排放,提高生产效益,是企业可持续发展的重要措施。
化工精馏高效节能技术及应用摘要:化工精馏高效节能技术是现代化工生产中必不可少的生产技术,它的广泛应用不仅可以为化工企业增加经济效益,还可以响应国家可持续发展的政策。
本文以化工精馏高效节能技术的具体手法为切入点,对其技术开发的应用提出合理化建议,以期为我国的化工产业进入提质增效的绿色生产阶段提供参考。
关键词:化工生产;精馏;高效节能技术;应用引言:化工精馏技术是化工生产中应用最为广泛的一种技术,主要是利用精馏釜,将不同物质进行分化,进而实现了各类物质的分离。
在具体的化工精馏过程中,精馏釜会产生大量的热量,受到热能量的作用和影响,不同性质的物质均会产生一定的导热性,进而使得物料在气化分离的基础上,对其物料实行进一步的分离[1]。
1.节能高效精馏技术的开发模式1.1分级换热节能技术传统精馏技术热量传导集中在底部,冷却媒介集中在顶部。
物料在精馏釜停留时间较长,温度上升迟缓,热损比率大。
利用分级换热节能技术,需要在精馏釜的中部安装多个换热器。
在这种新的结构下,一旦精馏釜中出现了温度差异,就可以利用中部安装的加热器进行加热减少精馏釜底部的加热时间,降低能源消耗。
1.2多组分精馏技术利用温度较高的轻组分为温度较低的重组交换回收热量,这项技术在操作中往往能以加压塔塔顶组分作为热源向常组分进行热量交换,实现热量的高效、多次、分级利用,降低损耗的同时加大能量利用效率[2]。
1.3塔系热集成技术由于化工精馏均是在精馏釜内进行的,以至于在具体的精馏过程中,难以形成一个温度较高的大环境。
在这种情况下,由于周围环境中的温度比较低,精馏釜中的热量就会被周围的大气所吸收,进而导致精馏热量出现了严重的浪费。
在此条件下,可充分利用塔系热集成技术的优势,将多个化工精馏釜进行密集分布,进而使精馏釜产生集群效应,降低精馏过程中热量浪费。
在具体操作塔系热集成技术时,必须要对材料的物理性质有一个较好的把握,将物理特性相近的物质分离放在精馏釜的上部和下部。
化工精馏高效节能技术探讨随着社会的快速发展,各种能源迅速的被消耗,国家对节能指标的要求越来越高,但是在政策上不断的鼓励各行各业开展新技术、新工艺等方面的节能创新开发,降低工业生产、运行中的能耗。
其中,化工生产分离过程中的精馏是一个重要的环节,具有较高的能耗。
本文从化工精馏原理、影响因素,精馏操作条件优化、多塔联合、塔内换热器设置、多效精馏和节能标准化设计等方面进行了介绍。
标签:精馏;节能技术;标准化随着我国快速发展,各种能源迅速的被消耗,全国甚至是全球的学者都在研究废弃物综合利用,太阳能、风能、地热等自然清洁能源利用,生物质可再生资源利用,希望能够满足我国的能源需求。
目前,国家对节能指标的要求越来越高,但是在政策上不断的鼓励各行各业开展新技术、新工艺等方面的节能创新开发,降低工业生产、运行中的能耗。
其中,化工生产分离过程中的精馏是一个重要的环节,具有较高的能耗。
1 精馏原理介绍精馏是对化工物料进行分离的一种手段,如将石油精馏过程中,根据其组分的不同沸点,获得不同的化工产品,因此,这个过程一般是在精馏塔中完成。
需要精馏的物料一般在精馏塔的底部熱量供给条件下实现汽化,然后再精馏塔内不同的塔板上进行传热、传质,从而根据汽化组分的本身性质获得分离,剩余的汽化物质一般是采用冷凝的方式进行回收,并进行循环精馏。
整个精馏过程中的能耗损失较大的地方主要是精馏塔顶部的损耗,因此,要对精馏进行节能,首当其冲的是开展此部分的节能技术开发。
2 精馏影响因素化工精馏过程受到很多因素的影响,其中精馏塔的塔压、物料的进料量、塔内温度控制和精馏回流比控制对其影响比较显著。
如精馏塔内的塔压变化会直接影响塔板上组分的成分变化和分离浓度;物料的进料量一般都是控制在加热釜和系统冷凝的承受范围内,其过多或过少都会对最后的产品质量带来一定的影响;温度则对精馏会有直接的显著影响,其降低会导致精馏塔底的冷负荷变大,整个分离过程和状态都会受到严重影响;选择合理的回流比对产品质量的控制具有较大的影响,回流比值过大过小都会降低产品质量。
空分精馏节能技术的应用
空分精馏是一种广泛应用于化工、石油、医药、电子、新能源等领域的重要分离技术。
传统的空分精馏过程需要大量的能源消耗,因此节能成为了一个重要的问题。
近年来,为
了降低能源消耗、提高生产效率,人们不断尝试采用各种新技术来改进空分精馏过程。
下
面将重点介绍空分精馏节能技术的应用情况。
1. 热积分技术(HIP)
热积分技术是一种应用于空分精馏中的先进节能技术。
该技术采用循环热交换的方式
使高温精馏侧的排放热能够在低温侧得到回收,从而达到节能的目的。
2. 极低温气体分离技术(VLG)
极低温气体分离技术(VLG)是一种利用Clausius-Clapeyron方程,通过控制温度和
压力调节气体的相对挥发度来实现气体分离的新技术,标志着空分精馏技术的进一步革命。
相对于传统的空分精馏技术,VLG技术能够在更低的温度和压力下实现气体的分离,同时
使能源消耗大幅降低。
3. 旋转蒸发式空分精馏技术
旋转蒸发式空分精馏技术利用比传统空分精馏更高效的离心力对混合气体进行分离,
使得分离的过程更快,更具有规模化的可能。
这种技术可以大大减少能耗同时提高生产效率,使空分精馏产品的纯度和质量更稳定,同时还可以有效地保护环境。
总体而言,随着科技的不断进步,各种新型空分精馏节能技术的应用得以不断拓展。
这些新技术不仅使空分精馏的能源消耗大幅降低,同时也大大提高了生产效率,使得空分
精馏技术更加普及和成熟。
未来,我们有理由相信,空分精馏节能技术将继续以更加高效
和绿色的方式为我们带来更好的生产和生活。
精馏节能减排和高效分离在多晶硅生产中的应用摘要:多晶硅由于优秀的性能而在各种各样的生产工作中被大面积应用。
太阳能电池的主要生产原料之一是多晶硅,多晶硅的使用使光能和电能的转换得以实现,太阳能发电因为绿色、环保、无污染的特点,具有很高的节能价值。
但是,多晶硅在生产中至今仍处于不完善不深入的层面,我国尚未把握多晶硅的生产技术。
提升工业生产产成品品质的前提就是掌握核心技术和改善生产条件。
关键词:精馏节能减排;高效分离;多晶硅生产;应用一、多晶硅的制备工艺目前最常见的生产多晶硅的制备法就是改良的西门子法,这种工艺方法具备很多特点,例如:工艺娴熟、出错率较低和制备方法简便。
但是也存在一定的劣势,譬如耗能高、污染大等。
电能的消耗是改良的西门子法中消耗最大的部分,约占总消耗的一半以上。
使用改良的西门子法生产多晶硅的时候,制备仪器和蒸馏的技术是最关键的部分。
改良西门子法里提纯以及分离的步骤就对最后的成品的纯度有着比较大的影响。
这两个步骤决定着最后产出的超纯硅的质量与产量[2],并且提纯和分离步骤中的技术情况也与节能减排有着较大的关系。
二、精馏工艺及相关技术要点1、多效精馏技术在多个标准大气压下随着温度逐渐上升的精馏塔中,按照原材料不同的沸点,将其分为不同的成分相差不大的进料,将蒸汽从温度和压强这两项指标最高的塔顶中输送到其余两项指标较低的塔中,达到降温和液化的目的,这就是多效精馏技术。
这样,能量的消耗只为单个塔消耗的1/n(假设有n个塔),此种做法就实现了节能减排、减少污染的效果。
采取多效精馏就会达到节约总体消耗的要求,例如,双塔的双效精馏系统在于单一塔进行工作时减少约一半的能耗,使用三塔的能耗减少了约三分之二,使用四塔就能减少能耗约四分之三。
因此,使用两个蒸馏塔比使用一个精馏塔的消耗减少了50%,节能功效提升了一半。
三个蒸馏塔与两个蒸馏塔相比较而言,节省了三分之二的能耗,但节能功效只增长了7%,由此不难看出,并不是蒸馏塔的数量越多,节能减排效果就越显著,虽然蒸馏塔数量上的增多看似增加了节能效率的提升,但也必须全面考虑蒸馏塔数量和节能效果的有机平衡,才能达到最合适的节能效果。
略谈化工生产中降低精馏技术能耗的措施摘要:随着经济的发展,化工行业变得日益重要,然而,目前国内化工行业普遍存在着装备落后、效率低下、能源消耗大、工艺复杂等问题。
所以,对一些例如化工生产的企业来说,有必要采用更好的管理方式,转变落后的生产理念,采用新的设备和新技术,从而更好地减少能耗,获得更大的生产优势。
关键词:化工生产;精馏技术;措施前言:近几年来,在各行业迅速发展的同时,由于对能耗问题的忽视,导致了我国的能耗问题日益突出。
其中,化工生产企业作为我国经济发展的一个关键部分,在运用精馏技术进行化工生产的时候,会消耗大量的能量来完成生产工作,因此会对我国的能源消耗产生很大的影响。
所以,在进行化工产品的过程中,化工企业应该对精馏技术的内容进行优化,通过减少精馏技术的能耗,保证化工产品的数量和品质,从而能够对化工公司的发展起到积极的作用,让我国的能源能够步入可持续发展的轨道。
一、精馏技术的概述精馏工艺以消耗与补偿为主,将塔底的低温区转变为高温区,经过塔顶,在塔底进行再沸器至热源处利用。
按其制造技术及流程不同,可将其划分为两种:一种是直接热泵式,另一种是间接热泵式。
二、化工生产中精馏技术运用的影响因素(一)压力因素在特定的塔压条件下,精馏工艺及塔结构均需在特定的塔压条件下完成,因此,如何保证塔压的恒定,将直接影响到精馏工艺的整体性能。
当塔中的压力骤然上升时,液相物质的挥发度将会降低,这时就不能对液体中的各种物质展开蒸馏分离,并且气相的重性也会随之提高,这样就会大大降低了蒸馏的效率,对生产效率和产物的品质造成了严重的影响,其次,对产品品质和物料平衡造成了严重的破坏,当操作压力提高的时候,气相组成成分的浓度将会显著提高,并且其质量比也会随之变大,本该蒸发出去的气相很有可能会由于压力过大而发生液化,并与原来的液相物质混合在一起,从而达到不了蒸馏分离的效果。
(二)温度因素在采用精馏工艺生产化学品的情况下,为了避免由于工艺条件的改变而造成的不良后果,在生产中应对工艺条件进行严格的控制。
整理一下思路蒸馏系统的节能与能耗蒸馏过程作为一种热分离方法不但占有重要地位,而且在产品的能耗中占有重要的比例。
自1973年能源危机以来,化学工业与炼油工业节能,当然包括蒸馏过程的节能,引起各阶层人士也也包括专家学者的重视。
蒸馏过程通过一系列馏分重复地气化和冷凝,实现不同沸点组分的分离特性,决定了他的热效率很低。
通常,由再沸器到蒸馏塔的能量的95%以上,被塔顶冷凝器中冷却水或冷却空气带走,而仅5%的能量被有效的利用。
再加上水蒸气泄露、换热设备结垢、以及由于设备维修不良而引起的其他问题,是蒸馏系统本来很低的能量利用率更进一步降低。
根据相关资料,化工过程中40%—70%的能耗用于分离,而精馏过程又占其中的95%。
蒸馏是能耗高、余量大的化工单元操作节能潜力很大,例年份 1990 19952000 2001 2002 2003 2004 常减压蒸馏装置平均能耗(kg 标油/t )12.80 12.41 12.13 11.77 11.56 11.59 11.58 世界先进水平为10kg 标油/t有效能损失分析1. 流体流动压力降2. 热交换过程的温差3. 由非平衡的物流在塔板上混合4. 节流膨胀过程就目前来说有三类方案 小、中、大投资。
大投资: 先进的仪器与控制系统、热泵、中间再沸器和冷凝器、二级冷凝、多效蒸馏。
(提高蒸馏系统的热力学效率?)节能的原则性措施,就是设法减小整个过程,包括过程的任一局部区段的不可逆性,使精馏尽可能接近可逆蒸馏。
00(1)(1)W D W DT T W Q Q T T =--- min D W F W Db Wb Fb =+-蒸汽以一定压力降通过蒸馏塔是产生过程的热力学不可逆的原因之一,其次是再沸器和冷凝器分别以一定的温差加入和移走能量,更重要的原因是气液两相相互接触或混合的物流的不相平衡。
对应措施:降低流动过程的压力降,减小传热过程的温度差,减小传质过程的化学位差。
节能方法大致分为5类1. 蒸馏过程热能的充分回收利用。
精馏过程的节能研究摘要:精馏是一种常见的分离技术,广泛应用于化工、石油、化肥等行业。
在精馏过程中,能耗较高,因此节能在精馏技术中至关重要。
本文总结了精馏的基本原理、主要能耗、节能方法等,介绍了精馏过程的节能研究方法,并提出了几种有效的节能措施。
关键词:精馏;节能;能耗;节能方法1.引言精馏是一种将混合物按成分分离的重要技术。
在精馏过程中,能耗较高,这对于节能来说是一个挑战。
因此,研究精馏过程的节能方法具有重要意义。
2.精馏的基本原理精馏是利用混合物成分的不同沸点,使混合物蒸发、冷凝并分离的过程。
它的基本原理是利用混合物中组分的挥发性差异,将混合物加热至一些温度,使其中的低沸点组分转化为蒸汽,然后将蒸汽冷却并凝结为液体,最终收集到纯净的组分。
3.精馏的主要能耗精馏过程中的主要能耗包括加热能耗、冷凝能耗和泵送能耗。
其中,加热能耗占据了能耗总量的很大比例。
因此,减少加热能耗是精馏过程中节能的关键。
4.精馏过程的节能方法(1)改善设备结构:优化精馏塔的结构,减少内部分布的不均匀性,提高传质效率和分离效果。
在塔体设计上,可以采用结构紧凑的塔板,增加塔板间隙,减小压降,提高塔板效率。
(2)改进传热方式:采用高效的传热方式,如采用波纹板式换热器、加快传热介质的速度等,提高传热效率,减少能耗。
(3)优化操作条件:合理选择操作条件,如适当降低温度、降低进料浓度等,以减少能耗。
此外,可合理控制回流比、调整塔压和温度等操作参数,以提高精馏的效果。
(4)采用节能设备:在精馏过程中,采用一些节能设备,如多级补热、换热器、回收利用部分废热等,来降低能耗。
5.精馏过程的节能研究方法(1)实验研究:通过实验对比不同条件下的能耗指标,分析各种因素对能耗的影响,优化操作条件,并提出相应的改进方法。
(2)模拟仿真:利用模拟软件对精馏过程进行仿真,探究不同操作条件下的能耗情况,并通过改变操作参数等方式来降低能耗。
(3)优化设计:通过数学方法建立精馏过程的数学模型,结合优化算法进行优化设计,以降低能耗为目标,寻找最优操作条件。
新型精馏塔在分离C4烯烃与烷烃中的节能效果背景随着工业化的发展和人民日益增长的生活需求,对石化产品的要求越来越高,其中烯烃和烷烃是工业生产中必备的物质。
C4烯烃与烷烃的分离是工业生产中重要的分离过程之一。
传统的分离方法通常采用精馏法,在产生理论分离效果的同时,却消耗大量的能源和成本,严重影响了石化企业的经济效益。
因此研究新型精馏装置来提高该分离过程的能源利用效率至关重要。
新型精馏塔原理新型的精馏塔是利用传统的塔系统,配合新型的填料设计来实现的。
通常,它是由流动液体或气体,以及悬浮固体组成,因此具有较好的密度,使其能够在塔系统中固定,减少填料的运动、挤压等情况,从而实现更为高效的传热传质过程。
在分离C4烯烃与烷烃中,新型精馏塔提供了以下特点:1.拥有高效的传热、传质、质量转移功能2.可以实现排气流量的精确控制,最大限度地减少能源的浪费3.减少化工设备的总重量,简化安装过程4.提高了产品的纯度和收率,增强企业的竞争力研究进展自新型精馏塔问世以来,很多学者和工程师都在不断地探索其适用场景和优化设计。
其中,新型的填料设计被广泛关注。
华中科技大学创建的“新型化工过程装备设计团队”就设计出了一款新型的填料——平行四边形网状填料(PPNM)来优化塔的传热传质效果。
该团队在自己的实验室内制造了一座直径为0.6米、高度为2.22米的实验精馏塔,将PPNM填充在精馏塔内,然后进行C4烯烃与烷烃的分离实验。
结果表明,新型塔的效率比传统精馏塔可以提高20%以上。
不仅如此,美国密歇根大学的工程师还将其他技术应用到新型精馏塔中。
研究表明,将分离动态的牵引力施加于填料中,可以提高不同类型的新型塔的效率。
这一措施使精馏塔能够更加精确地调控气体速度和降低扰流的情况,更大限度地提高传热传质的效率,降低能源的消耗。
节能效果由上述方式设计的新型精馏塔广泛应用于石油化工厂,有效地提高了分离C4烯烃与烷烃的效率和能源利用效率,在保证产品质量和生产率的同时,也降低了企业的生产成本。