一、热泵降低蒸馏的能量消耗（论文文献综述）
段超[1]（2019）在《太阳能与热泵互补驱动的中空纤维膜海水淡化系统研究与热力学分析》文中研究说明水是人类的生命之源,若缺乏水资源,生命也将受到威胁。地球上97.5%的水资源为海水或苦卤水,但不能被人类直接使用,能被利用的淡水资源仅占全球水资源的0.26%,近几十年来,全球淡水资源日益减少,而人类对于淡水的需求却越来越大。若能利用海水淡化技术将这些水资源转变为淡水资源,这无疑解决了全球淡水匮乏的危机。海水淡化技术主要分为热法和膜法,后来发展出一种新型的海水淡化技术—加湿除湿海水淡化,此方法建立在膜蒸馏的基础上,它结合了热法和膜法两者的优点（用热能来驱动系统,用膜来过滤海水）,加湿除湿海水淡化技术有望取代传统的海水淡化方法。与其他海水淡化技术相比,例如多级闪蒸等,该技术可以利用低品位能源如太阳能、空气能等进行驱动,且操作温度和压力较低（通常在常压下运行,操作温度为60-80℃）,是一种新型节能且环保的海水淡化技术。本文主要利用太阳能与热泵互补驱动膜式加湿除湿海水淡化技术进行实验研究。本系统的主要优点和创新点有以下几点:（1）系统的运行温度一般低于80℃,系统主要利用清洁能源太阳能和部分空气能为海水淡化系统提供能量,因此减少了对石油、煤炭等化石燃料的消耗,减少了对土壤大气环境的污染;（2）采用了中空纤维膜组件作为加湿器,取代了传统的直接接触式的加湿塔,相比于传统的加湿塔,膜式加湿器实现了空气与溶液的间接式传热传质,避免了传统加湿塔存在的液滴夹带问题,因此利用膜式加湿器生产的淡水品质较高。本论文主要工作由以下几个方面组成:（1）根据海水淡化膜的要求,选择疏水性的中空纤维膜为膜组件基础材料,使用本课题组自主研发的改性PVDF中空纤维膜并制作了膜组件加湿器。中空纤维膜管束采用正三角形的排列方式,用3.5%的NaCl的溶液模拟海水,海水走管程,空气走壳程,两者以错流的方式进行传热传质,制作的加湿器的膜面积为1 m2,填充密度为25%。（2）设计并搭建了一套太阳能与热泵互补驱动的中空纤维膜海水淡化系统（MHDH）,整个系统主要包括太阳能集热器模块、热泵模块和海水淡化模块三个部分。其中太阳能集热器模块主要供能时间为8:0019:00,热泵模块工作时间为19:0021:00,整个海水淡化系统工作时间为8:0023:00。在系统实验中,研究了进口空气流量、进口海水流量和不同膜组件的填充密度等参数对系统性能的影响的研究,由实验数据可知,在进口风量为30 m3/h、海水流量为200 L/h的工况下,系统总高纯度淡水产量为24.15 kg/d,其电导率低于12μS/cm,系统单位体积产水电耗为14.57 kWh,系统的COP和电功率COPE分别为0.565和47.77。太阳能集热器在中午11点的集热效率达到了0.53,空气源热泵的制热COP最大为2.48。（3）在19:0023:00点这段时间内,通过对有无热泵驱动的海水淡化系统进行了实验分析,结果发现,利用水箱余热进行驱动海水淡化系统时,淡水最终产量为19.01 kg,系统COP和COPE分别为0.514和37.60,系统单位体积产水电耗为18.47 kWh/m3。而通过引入热泵后,系统的总淡水产量为24.15 kg,系统COP和COPE分别为0.565和47.77,系统单位体积产水电耗为14.57 kWh/m3。说明系统引入辅助能源热泵后,系统的性能大大提高。（4）利用第一定律和第二定律对太阳能与热泵互补驱动的MHDH海水淡化系统进行分析,实验数据表明:太阳能占总输入能量80.55%,电能占14.21%,水箱占5.24%。在能量输出方面系统只有55.34%的能量被有效利用来生产淡水,其余的能量在系统运行过程消散了。中午13点时太阳能集热器的?利用效率为32.71%左右,大部分的能量被储热水箱收集起来,只有一部分从水箱输出到海水淡化模块中进行生产淡水。对整个系统进行分析发现膜组件的?损占海水淡化模块?损的65.12%,说明膜组件加湿器损失了大部分的能量,因此需要对膜组件加湿器进行优化。
张毅[2]（2020）在《换流阀余热回收利用热力系统性能与热经济性研究》文中认为换流阀及阀冷却系统设备昂贵,换流站基础建设投资巨大,换流阀冷却容量大而出水温度一般较低,属于低品位热能,直接利用范围狭窄,所以其利用没有得到足够的重视。针对这一问题,本文研究了以下的内容:（1）通过调研阀外冷系统的冷却方式和典型换流站运行数据,确定了换流阀余热热源、阀厅环境温度控制指标和外环境散热热沉的依存关系,为后续开展项目研究提供理论依据。（2）对设计的两类换流阀余热系统进行热力分析,对于换流阀余热冷热联供系统,经过热力计算,在满足阀厅制热、冷需求负荷的条件下,系统制热系数为3.26,制冷系数为2.48,可作为阀厅制冷辅助方案或机械制冷方式发生故障时的备选方案;对于换流阀余热海水淡化系统,建立三种系统方案,分别计算热泵系统和单效海水淡化系统在设定工况下的热力性能,结果表明结合压缩式热泵的单效海水淡化系统产水性能最好,然后分析该系统在不同工况下的产水性能,找到最佳工况点;经过横向对比发现压缩式热泵-单效机械压汽蒸馏系统在换流阀余热利用热力性能上表现更好,具有合理利用价值。（3）对系统进行热经济性分析,研究发现余热利用海水淡化系统制水成本为4.74元/吨,输出?的单价为34.09元/kWh,输入原料的平均成本为0.43元/kWh,这表明换流阀余热利用在海水淡化方向上有一定热经济性优势。（4）利用MATLAB环境作为仿真平台,根据海水淡化系统的工作原理,以及传热传质特性建立了系统主要部件的数学模型;仿真结果表明,理论分析计算与仿真系统的结果近似;然后对一些重要独立参数对系统回收率、淡水比功耗以及系统?利用性能的影响规律进行探究。研究发现,余热水温、管材热导率、等熵效率以及海水温度的升高都有利于提升系统的制水性能。本文引入不同的换流阀余热利用系统,采用不同的评价角度（能效分析、?分析、热经济性分析）对系统的性能进行评价,并搭建仿真平台对系统进行性能仿真,建立了较为合理的工程设计方案,具有一定的工程应用价值。
程骏[3]（2014）在《糖蜜酒精蒸馏节能工艺和关键设备的研究》文中提出酒精是一种重要的有机溶剂和化工原料,在国民经济中占有重要的地位,广泛的应用在食品、化工、医疗、电子、化妆品和染料的生产等各个行业。糖蜜作为酒精生产的一种原料,是糖厂制糖过程中的一种副产物,用糖蜜来生产酒精是对废物的一种循环利用,对保护环境和节约能源有重要意义。酒精生产过程是一个高耗能过程,其中蒸馏过程所消耗的蒸汽及冷却水量占总能耗的60%-70%,因此如何降低蒸馏能耗是降低酒精生产能耗的关键。传统的糖蜜酒精蒸馏工艺一直存在产品质量低、能耗大和设备技术落后等等问题。在当今能源供应短缺,长期处于紧张状态的形势下,研究更节能、更经济的酒精蒸馏工艺和装备具有非常重要的意义。由于糖蜜酒精蒸馏过程中粗馏塔的设备容易结垢会严重影响蒸馏生产效率和设备维护成本,我们采用浙江工业大学化学工程设计研究所开发的新型高效抗堵圆形固定阀塔板并分别针对新固阀塔板和原固阀塔板进行流体力学性能的测试和比较。运用化工流程模拟软件Aspen Plus对传统的糖蜜酒精三塔蒸馏流程进行模拟分析,在此基础上加入了流程重组,加入新塔并建立四塔蒸馏工艺模型。对四塔蒸馏过程进行模拟和优化,得到了各塔的工艺参数、物流信息、冷热负荷等数据。根据四塔工艺的模拟结果,在改进夹点技术理论的指导下进行流程优化设计。通过分析各塔的物流信息绘制组合曲线,确定夹点位置。然后运用夹点技术理论指导热泵精馏,确定热泵在系统中合适的放置位置,最终得到一套高效节能低成本酒精蒸馏新工艺。本论文针对酒精蒸馏装置中所存在的问题对关键设备进行了改进,在改进夹点技术理论的指导下对工艺流程进行了重组、操作参数进行了优化、并且运用了热泵精馏技术,得到一套高效节能低成本的酒精蒸馏新工艺。
李小玲[4]（2010）在《蒸馏过程节能与优化研究》文中研究说明蒸馏过程是非常复杂且最为重要的化工单元过程,在化工生产装置中所消耗的能量约占40%左右。它普遍应用于炼油、石化、天然气、精细化工等行业。蒸馏过程能耗巨大,每年消耗大量的煤、水、电、气等资源。所以,对蒸馏过程的节能与优化研究具有重要的意义。目前国内外都已进入节能环保作为主题的时代,优化节能的相关研究具有重要的意义。影响蒸馏过程能耗的因素较多,怎样对这些因素进行全面、综合的考虑,找到能耗最低的工艺条件以及其与塔结构参数的最佳匹配,是摆在我们每个研究者面前的具体问题。然而目前蒸馏过程节能与优化的参考资料非常少,能查找到的参考资料大多也只是概念性的介绍,造成很多学者只知道它的抽象概念,不了解具体应用的现状。本文系统地提出了四种蒸馏过程主要节能与优化的相关技术,即从进料状态、进料位置、中间换热器、热泵蒸馏四大方面实现蒸馏过程节能,并给出实际的案例分析。本文利用大型化工软件PRO/Ⅱ对所有案例进行模拟计算,具体研究工作总结如下:（1）进料状态优化是蒸馏过程节能的一个重要环节,但遗憾的是并未引起学术界、工业界的足够重视,比较习以为常的做法是采用泡点进料。然而这种不分青红皂白的“习惯”,在某些情况下会造成能耗的急剧上升。本文就不同情况下应当采取何种进料状态进行分析和探讨,指出正确的、应取的做法。（2）进料位置的优化为多数人所熟知,但优化方法和判据的选择就较少为人所知了。本文介绍了分离因子图、关键组分浓度比值法、优化器法和灵敏度分析法等方法,并指出灵敏度法是最可靠、最准确的方法。（3）中间换热器是另一种蒸馏过程节能的方法,大多数人对其节能原理、设置原则、安装位置、从塔板抽出物料流量大小的确定和该中间换热器对塔工艺参数的影响并不十分清楚。本文则通过实际案例介绍这些相关的基本概念。（4）热泵是蒸馏过程一类十分重要、并应用广泛的节能手段。然而有关热泵的参考文献和资料却十分稀少,更鲜有哪些是热泵的关键工艺参数和如何确定它们的数值的论述。本论文探讨了在实际工业装置中使用较多的三种不同类型的热泵:釜液节流式热泵、塔顶气相直接压缩式热泵和闭式热泵。分析了关键工艺参数的确定方法,并采用实际案例比较它们的异同和能耗。指出三类热泵中塔顶气相直接压缩式热泵的能耗最小。
汲超[5]（2019）在《一种开式热质同传蒸发系统设计及研究》文中认为针对现有蒸发行业中沸腾式蒸发技术存在能源利用率较低、蒸发温度较高、设备投资过大以及后期运行成本高等问题,提出并设计了耦合热泵技术的开式热质同传蒸发系统,实现了能量在系统内部的循环利用和氯化铵溶液体外冷却结晶。采用数值模拟方法,研究了开式热质同传蒸发系统的热力性能,并探究了加湿器进口湿空气温度、加湿器进口湿空气相对湿度和填料体积对系统热力性能的影响规律,得到了系统能耗的最优值。搭建了适用于开式热质同传蒸发系统加湿器的性能测试平台,实验研究了湿空气质量流量与加湿器进口湿空气相对湿度对装置性能影响规律。得到主要结论如下:（1）模拟工况下,保持其他参数不变,加湿器出口浓缩液温度大小受加湿器进口湿空气湿球温度和填料尺寸的限制。（2）模拟工况下,保持其他参数不变,系统能耗随着加湿器进口湿空气温度的增加而减小,加湿器进口湿空气温度为32.5℃时的系统能耗为42.5℃的1.25倍;系统能耗随着加湿器进口湿空气相对湿度的增加而增大,加湿器进口湿空气相对湿度为50.0%时的系统能耗为30.0%的1.84倍;系统能耗随填料体积的减小而减小,但在最高出口浓缩液温度下,变化规律则相反,加湿器填料体积为20 m3的系统能耗为50 m3的2.92倍;（3）实验过程中,参数与模拟值保持一致,发现加湿器出口相对湿度和蒸发量的最大偏差均控制在21%以内,加湿器出口湿空气温度和液气比变化趋势与数值模拟趋势相同,验证本文所建立加湿器数学模型的可靠性;（4）实验工况下,保持其他参数不变,装置的蒸发量随着加湿器进口相对湿度的增加呈先增大后减小的趋势;装置的蒸发量随湿空气流量的减小而减小,湿空气流量为57.2 kg/h的装置的蒸发量为48.1 kg/h的1.15倍。
任海伦,安登超,朱桃月,李海龙,李鑫钢[6]（2016）在《精馏技术研究进展与工业应用》文中提出精馏是化学工业中应用最广泛的关键共性技术,广泛应用于石油、化工、化肥、制药、环境保护等行业。精馏具有应用广泛、技术成熟等优点,但存在设备投资大、分离能耗高等问题,因此研究开发新型高效传质元件、开发新型节能精馏技术,具有重要的社会意义和经济价值。本文从精馏塔类型、流体力学性能、传质性能、塔器大型化、过程节能、过程强化等方面,介绍了精馏技术的研究进展与工业应用。对于板式塔,从气液两相流动状态、压降、漏液和雾沫夹带方面研究了塔板的流体力学性能;对于填料塔,从压降、液泛和持液量方面研究了填料塔的流体力学性能,但目前的研究仍以经验关联式为主,缺乏严谨的的理论模型。对于气液两相的传质性能研究,简述了气液两相传质理论,但科学、精准的传质模型尚未提出。对于塔器大型化的应用研究,介绍了塔板、气液分布器和支撑装置等大型化关键技术的工业应用。从精馏过程典型节能技术、耦合节能技术、流程节能技术、低温余热回收和特殊精馏等方面,介绍了精馏过程节能与强化的应用进展。文章最后对精馏过程的传质、强化和集成进行了展望。
郑智颖,李凤臣,李倩,王璐,蔡伟华,李小斌,张红娜[7]（2016）在《海水淡化技术应用研究及发展现状》文中进行了进一步梳理当前淡水资源短缺已成为全球性的环境问题,海水淡化被认为是一种最具前景的解决方法.目前已开发出了不同的海水淡化技术.本文首先介绍了海水淡化技术的分类和概况,其次对传统海水淡化技术进行了评述,简单介绍了各技术的基本工艺流程和工作原理,对其性能和技术特点进行了总结,最后从已有技术的改进、不同技术之间的融合、结合新能源的海水淡化技术和发展新型海水淡化技术等4个方面对海水淡化技术的发展进行了分析和展望.重点对海水淡化技术的能耗进行了分析.
张绮钰,童乐,岳晨[8]（2020）在《液隙式热泵膜蒸馏海水淡化系统的热力性能分析》文中认为热泵膜蒸馏是一种新型的膜分离技术,在处理高浓度盐水方面具有很大的优势,而目前的热泵膜蒸馏系统存在渗透量较低、冷却水消耗量大等问题。为提高渗透量、减少冷却水的消耗,设计了一种新型液隙式热泵膜蒸馏的海水淡化系统,通过在Aspen Plus中自定义膜模块建立经过实验验证的系统仿真模型,研究了进料液温度、渗透侧温度及进料流量对系统膜通量及能效比等热力参数的影响。结果表明,渗透侧温度降低可引起渗透量增加和能效比减小,且在低渗透侧温度情况下渗透侧温度的改变对能效比影响更大。随着渗透侧温度变化,存在一个渗透侧温度使造水比最大且吨水能耗最小,研究工况下最大造水比可达3.42,最小吨水能耗为463MJ/t,且该最佳渗透侧温度随进料液温度增加而增加。进料液流量增加可引起渗透量和能效比增加,引起吨水能耗升高和造水比降低,当进料液流量小于3L/min时,进料液流量增加对吨水能耗和造水比的负面影响较显着,进料液温度为50℃时,料液流量从1.5 L/min增至3 L/min,造水比的降低幅度可达33.5%;料液流量从4.5 L/min增至6 L/min时,造水比的降低幅度降至10.6%。
谢小东[9]（2020）在《考虑废热回收的热集成系统优化方法研究》文中研究表明随着社会经济的快速发展,能源消费的不断增长和能源供应日趋紧张已成为当今世界面临的巨大挑战,而提高能源利用效率和发展低碳经济已成为人们的共识。热集成系统作为石油、化工等过程工业重要的组成部分,其优化改造对指导企业增产、节能降耗、降低成本具有重要意义。因此,对于热集成系统的优化改造问题受到了越来越多的关注,已成为国内外学者的研究热点之一。废热回收（WHR）对于进一步提升基础能源利用效率、降低企业成本和增强企业竞争力具有重要意义,其研究也是人们关注的焦点之一。但目前,尚未有集成多种废热回收系统的高维多目标热集成系统优化的研究。因此,本文提出了一种考虑废热回收的热集成系统高维多目标优化方法,围绕这一方法,本文开展了如下工作:1、通过对废热回收系统的Aspen模拟,建立了以废热回收量、热源温度为自变量,废热系统的冷、热或电的输出为因变量的废热回收模型。该模型消除了废热回收系统内部各变量对系统的影响,使得模型能够易于与热集成系统联合优化求解。2、建立以集成系统能源消耗、废热回收系统输出、年度改造投资费用和年度改造投资收益为目标的非等温混合分流分级超结构模型的热集成系统的MINLP数学模型。3、基于NSGA-Ⅲ算法提出求解高维多目标的考虑废热回收的热集成系统优化方法。通过对原油预热系统的工业实例进行优化改造,其优化结果验证了所提出方法的有效性与实用性。4、应用所建立的模型及提出的求解策略,对两个大规模的案例进行了优化改造。研究案例表明,集成WHR系统可以进一步提高能源利用效率,减少总的年度费用,同时还可以针对不同的用户群体,提供不同的优化解决方案。验证了本文所提方法的实用性与优越性。
王宇辰[10]（2020）在《热泵辅助的露点蒸发海水淡化系统性能研究》文中提出露点蒸发淡化技术是一种新型的海水淡化技术,它利用海水通过对空气的増湿和去湿的方法来得到淡水,并且可以将水蒸气的冷凝潜热直接传递到蒸发侧,为蒸发过程提供热量,适用于小而分散的偏远地区生产淡水。本文尝试以热泵系统来代替普通露点蒸发海水淡化系统中的二级淡化系统。在给定的典型条件下设计一个以管壳式换热器为基础的露点蒸发海水淡化系统,并以此提出普通淡化系统和热泵辅助的淡化系统两种方案。根据两种不同的方案,建立淡化系统的数学模型,并利用MATLAB对两种系统的性能参数进行仿真计算,得到在不同的操作条件下,系统的各个性能参数随操作条件变化的规律。在此基础上,对比普通淡化系统和热泵辅助的淡化系统的性能参数,并分析影响参数变化的原因,针对不同的性能参数,提出合适的优化方案。结果显示:不同操作条件下,热泵辅助的露点蒸发海水淡化系统的淡水产量要比普通系统的产量高14.3%到16%,热泵淡化系统的造水比要比普通系统高出0.27～3.03。当海水流量增加时,系统的淡水产量和造水比先增加后加减少,当载气流量增加时,系统的淡水产量和造水比逐渐增加并趋于平缓。当温度增加时,系统的淡水产量逐渐增加;当海水温度为75℃左右时,采用较小的冷凝侧进口载气上升温度,可使造水比最大。
二、热泵降低蒸馏的能量消耗（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、热泵降低蒸馏的能量消耗（论文提纲范文）
（1）太阳能与热泵互补驱动的中空纤维膜海水淡化系统研究与热力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 海水淡化技术 |
| 1.2.1 热法海水淡化 |
| 1.2.2 膜法海水淡化 |
| 1.2.3 膜蒸馏 |
| 1.3 中空纤维膜组件技术的应用和研究进展 |
| 1.3.1 空气湿度控制 |
| 1.3.2 海水淡化 |
| 1.3.3 污水处理 |
| 1.4 加湿除湿海水淡化系统研究进展 |
| 1.5 海水淡化系统热力学分析 |
| 1.6 本文的研究内容及意义 |
| 第二章 太阳能与热泵互补驱动的中空纤维膜海水淡化系统设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 系统描述 |
| 2.3 海水淡化系统设计 |
| 2.3.1 加湿器膜组件设计 |
| 2.3.2 除湿器单元 |
| 2.3.3 太阳能集热器模块 |
| 2.3.4 空气源热泵模块 |
| 2.4 实验仪器与测试仪表 |
| 2.4.1 实验仪器设备 |
| 2.4.2 实验所需测试仪表 |
| 2.5 误差分析 |
| 2.6 本章小节 |
| 第三章 太阳能与热泵互补驱动的中空纤维膜海水淡化系统性能测试 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 系统性能参数 |
| 3.3 海水淡化系统实验 |
| 3.3.1 系统运行描述 |
| 3.3.2 进口海水流量对系统性能的影响 |
| 3.3.3 进口空气流量对系统性能的影响 |
| 3.3.4 加湿膜组件的填充密度对系统性能的影响 |
| 3.4 海水淡化性能评价 |
| 3.4.1 太阳能集热器 |
| 3.4.2 系统脱盐率和淡水品质 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 太阳能与热泵互补驱动性能分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 系统运行工况 |
| 4.3 太阳能集热器单独驱动对系统性能的影响 |
| 4.4 太阳能集热器与热泵互补驱动对系统性能的影响 |
| 4.5 热泵互补性能评价 |
| 4.5.1 热泵制热性能 |
| 4.5.2 热泵互补性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 海水淡化系统热力学分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 ?的概念 |
| 5.3 海水淡化系统涉及的? |
| 5.3.1 太阳能辐射? |
| 5.3.2 溶液? |
| 5.3.3 湿空气的? |
| 5.4 海水淡化系统热力学分析 |
| 5.4.1 系统简化模型 |
| 5.4.2 第一定律分析 |
| 5.4.3 第二定律分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（2）换流阀余热回收利用热力系统性能与热经济性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 余热利用技术 |
| 1.2.2 热泵与吸收式制冷系统发展 |
| 1.2.3 单效压汽蒸馏技术发展 |
| 1.3 研究方法 |
| 1.3.1 研究思路 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第2章 可用余热分析 |
| 2.1 换流阀外冷系统散热热沉分析 |
| 2.2 换流阀余热热沉分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 换流阀余热利用系统方案设计 |
| 3.1 换流阀余热冷热联供系统 |
| 3.1.1 方案设计 |
| 3.1.2 余热系统热力性能分析 |
| 3.2 换流阀余热利用海水淡化系统 |
| 3.2.1 方案设计 |
| 3.2.2 热力性能分析 |
| 3.2.3 方案对比与分析 |
| 3.2.4 性能比较 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 换流阀余热系统热经济性分析 |
| 4.1 系统(火用)分析 |
| 4.1.1 几种物理(火用) |
| 4.1.2 (火用)平衡模型 |
| 4.1.3 (火用)分析 |
| 4.2 统一(火用)损成本计算模型 |
| 4.3 系统成本计算方法及模型 |
| 4.4 造水经济性对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 换流阀余热利用海水淡化系统仿真模拟 |
| 5.1 仿真技术简述 |
| 5.2 系统静态仿真及基本模型参数确定 |
| 5.3 系统动态仿真及附件建模 |
| 5.3.1 蒸发器 |
| 5.3.2 冷凝器 |
| 5.3.3 压缩机 |
| 5.3.4 节流阀 |
| 5.3.5 泵 |
| 5.3.6 预热器 |
| 5.3.7 蒸发冷凝器 |
| 5.4 仿真结果分析 |
| 5.4.1 余热水温对系统性能影响 |
| 5.4.2 等熵效率对系统性能影响 |
| 5.4.3 海水物性对系统性能影响 |
| 5.4.4 等熵效率对?效率影响 |
| 5.4.5 管材热导率对?效率影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（3）糖蜜酒精蒸馏节能工艺和关键设备的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 酒精概述 |
| 1.1.1 酒精的理化性质 |
| 1.1.2 酒精的用途 |
| 1.1.3 酒精的生产方法 |
| 1.2 酒精蒸馏的发展综述 |
| 1.2.1 单塔蒸馏 |
| 1.2.2 二塔蒸馏 |
| 1.2.3 三塔蒸馏 |
| 1.2.4 多塔蒸馏 |
| 1.3 精馏节能技术综述 |
| 1.3.1 操作参数的优化 |
| 1.3.2 中间换热器节能 |
| 1.3.3 热泵精馏 |
| 1.3.4 多效精馏 |
| 1.3.5 热偶精馏 |
| 1.4 夹点技术理论 |
| 1.4.1 夹点技术的特点 |
| 1.4.2 夹点技术的基本原理 |
| 1.4.3 最优夹点温差的确定 |
| 1.4.4 夹点的意义 |
| 1.5 课题主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 新固阀和原固阀塔板的结构 |
| 2.3 实验装置 |
| 2.4 实验操作条件和塔板结构 |
| 2.5 实验过程 |
| 2.6 结果与讨论 |
| 2.6.1 原固定阀塔板试验结果与讨论 |
| 2.6.2 新固定阀塔板试验结果与讨论 |
| 2.6.3 原固定阀与新固定阀比较 |
| 2.7 结果与讨论 |
| 第三章 酒精蒸馏工艺模拟 |
| 3.1 流程模拟概述 |
| 3.1.1 流程模拟算法简介 |
| 3.1.2 Aspen Plus简介 |
| 3.2 糖蜜酒精传统三塔蒸馏工艺模拟 |
| 3.2.1 工艺模拟的前期准备 |
| 3.2.2 三塔蒸馏模型的建立 |
| 3.2.3 三塔蒸馏工艺的模拟 |
| 3.3 四塔蒸馏工艺模拟 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 利用夹点技术进行节能精馏流程设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 利用夹点理论指导热泵精馏热集成 |
| 4.3 基于夹点技术的四塔酒精蒸馏节能工艺设计 |
| 4.3.1 从工艺流程中提取物流 |
| 4.3.2 最优夹点温差 |
| 4.3.3 绘制组合曲线图 |
| 4.3.4 双效精馏节能工艺的模拟 |
| 4.3.5 热泵精馏节能工艺的设计及模拟 |
| 4.3.6 结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 致谢 |
（4）蒸馏过程节能与优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 中国能源面临的严峻形势和挑战 |
| 1.2 蒸馏过程节能的重要性 |
| 1.3 国内外蒸馏过程的节能研究进展 |
| 1.3.1 最佳进料位置 |
| 1.3.2 最佳进料状态 |
| 1.3.3 增设中间换热器 |
| 1.3.4 特殊蒸馏工艺流程 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 蒸馏过程计算方法的沿革 |
| 2.1 蒸馏塔的分类 |
| 2.2 蒸馏过程简化计算法 |
| 2.2.1 最小理论板数计算 |
| 2.2.2 塔顶、塔釜物料分配计算 |
| 2.2.3 最小回流比R_m 计算 |
| 2.2.4 实际回流比和实际理论板数的计算 |
| 2.3 严格算法 |
| 2.3.1 严格算法的发展历史 |
| 2.3.2 蒸馏过程模型 |
| 2.3.3 蒸馏过程计算的已知条件及结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 进料位置的优化 |
| 3.1 最佳进料板位置的定义 |
| 3.2 蒸馏塔最佳进料位置早期计算方法 |
| 3.3 进料位置不当造成的后果 |
| 3.4 逆向蒸馏 |
| 3.4.1 分离因子 |
| 3.4.2 逆向蒸馏的概念 |
| 3.4.3 逆向蒸馏产生的原因及对策 |
| 3.5 蒸馏夹点 |
| 3.6 最佳进料板位置确定 |
| 3.6.1 分离因子图法 |
| 3.6.2 灵敏度分析法 |
| 3.6.3 采用优化器进行进料位置优化 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 进料状态的优化 |
| 4.1 进料状态 |
| 4.2 塔顶产品占主要比例 |
| 4.3 塔釜产品占主要比例 |
| 4.4 进料状态优化的方法 |
| 4.5 案例分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 热泵节能研究 |
| 5.1 热泵基本原理 |
| 5.1.1 热泵工作原理 |
| 5.1.2 热泵的性能系数 |
| 5.1.3 实际效率低于卡诺效率的原因 |
| 5.1.4 热泵应用条件 |
| 5.1.5 热泵蒸馏的主要类型 |
| 5.1.6 本节小结 |
| 5.2 热泵的模拟计算和参数确定 |
| 5.2.1 热泵系统案例及其基本工况 |
| 5.2.2 热泵系统关键工艺参数及其确定原则 |
| 5.2.3 基本工况及热泵工况的模拟结果 |
| 5.2.4 模拟结果分析 |
| 5.2.5 本节小结 |
| 5.3 三种类型热泵的比较 |
| 5.3.1 塔顶气相压缩式热泵 |
| 5.3.2 闭式热泵 |
| 5.3.3 三种类型热泵的模拟计算 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 中间再沸器与中间冷凝器 |
| 6.1 中间换热器节能原理 |
| 6.2 采用中间换热器的条件 |
| 6.3 中间换热器的相关参数的确定 |
| 6.3.1 中间换热器的物料进出口位置 |
| 6.3.2 中间换热器出口物料的气化率和液化率 |
| 6.3.3 中间换热器物料的抽出量 |
| 6.4 中间换热器和进料状态的关系 |
| 6.4.1 判断是否添加中间换热器 |
| 6.4.2 根据进料参数判断中间换热器的效果 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与创新点 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（5）一种开式热质同传蒸发系统设计及研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 低温蒸发系统的研究背景及意义 |
| 1.2 蒸发技术简介 |
| 1.2.1 多级闪蒸 |
| 1.2.2 多效蒸发 |
| 1.2.3 压气蒸馏 |
| 1.2.4 加湿除湿技术 |
| 1.2.5 蒸发塘 |
| 1.2.6 电渗析法 |
| 1.2.7 膜蒸馏 |
| 1.2.8 几种蒸发技术对比 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 加湿除湿技术在海水淡化领域的应用 |
| 1.3.2 加湿除湿技术在蒸发浓缩领域的应用 |
| 1.3.3 加湿除湿技术在结晶领域的应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 开式热质同传蒸发系统数学模型建立 |
| 2.1 开式热质同传蒸发系统设计基础 |
| 2.1.1 增湿过程中的传热传质关系 |
| 2.1.2 增湿过程中的载点与泛点 |
| 2.1.3 湿气体的性质 |
| 2.1.4 氯化铵物性参数 |
| 2.2 开式热质同传蒸发系统的设计 |
| 2.2.1 开式热质同传蒸发系统的理论分析 |
| 2.3 数学模型 |
| 2.3.1 加湿器数学模型 |
| 2.3.2 结晶数学模型 |
| 2.3.3 热泵数学模型 |
| 2.4 开式热质同传蒸发系统评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 开式热质同传蒸发系统综合性能分析 |
| 3.1 开式热质同传蒸发系统数学模型求解 |
| 3.1.1 加湿器数学模型求解 |
| 3.1.2 热泵系统数学模型求解 |
| 3.1.3 系统数学模型求解 |
| 3.1.4 仿真工具简介 |
| 3.2 开式热质同传蒸发系统热力性能分析 |
| 3.2.1 加湿器进口湿空气温度对系统性能影响 |
| 3.2.2 加湿器进口湿空气相对湿度对系统性能影响 |
| 3.2.3 填料体积对系统性能影响 |
| 3.3 压降对比 |
| 3.4 一种中小型加湿器模型分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 开式热质同传蒸发系统实验研究 |
| 4.1 加湿器实验系统简介 |
| 4.2 加湿器实验装置搭建 |
| 4.2.1 填料设计与选型 |
| 4.2.2 气体分布器和布液器的设计与选型 |
| 4.2.3 气体干燥器的设计与选型 |
| 4.2.4 测量仪器选型 |
| 4.3 加湿器实验装置 |
| 4.4 开式热质同传蒸发系统实验分析 |
| 4.4.1 实验数据与模拟数据对比 |
| 4.4.2 湿空气流量对实验系统性能影响 |
| 4.4.3 加湿器进口湿空气相对湿度对实验系统性能影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间取得的成果和科研情况说明 |
（7）海水淡化技术应用研究及发展现状（论文提纲范文）
| 1 主要传统海水淡化技术及其特点 |
| 1.1 多效蒸馏 |
| 1.2 多级闪蒸 |
| 1.3 反渗透 |
| 1.4 压汽蒸馏 |
| 1.5 电渗析 |
| 1.6 其他方法 |
| 1.7 不同海水淡化方法的性能对比 |
| 2 海水淡化技术发展现状 |
| 2.1 技术改进 |
| 2.2 技术结合 |
| (ⅰ)M E D与V C的结合. |
| (ⅱ)膜蒸馏. |
| (ⅲ)填充床电渗析. |
| 2.3 可再生能源/新能源海水淡化技术 |
| 2.4 新型海水淡化技术 |
| 3 结语 |
（8）液隙式热泵膜蒸馏海水淡化系统的热力性能分析（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 模型 |
| 2.1 热泵膜蒸馏系统介绍 |
| 2.2 仿真模型 |
| 2.2.1 假设 |
| 2.2.2 传质计算 |
| 2.2.3 系统热力性能指标 |
| 3 新型热泵膜蒸馏系统热力影响分析 |
| 3.1 系统建模验证 |
| 3.2 渗透侧温度的影响 |
| 3.3 料液流量的影响 |
| 4 结论 |
（9）考虑废热回收的热集成系统优化方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 换热网络的优化改造研究现状 |
| 1.2.1 基于夹点分析的HEN优化改造方法 |
| 1.2.2 基于数学规划的HEN优化改造方法 |
| 1.2.3 基于两者相结合的网络夹点法 |
| 1.3 废热回收的研究现状 |
| 1.3.1 低温废热回收技术 |
| 1.3.2 废热回收技术的热集成 |
| 1.4 论文主要研究内容及组织框架 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 论文组织框架 |
| 第二章 废热回收系统模型的建立 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 废热回收技术的选择 |
| 2.3 废热回收系统模型的建立 |
| 2.3.1 ORC系统 |
| 2.3.2 ARS系统 |
| 2.3.3 MHP系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 考虑废热回收的热集成系统的优化改造模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 问题描述 |
| 3.3 考虑废热回收的换热网络数学模型 |
| 3.3.1 超结构模型 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.3.3 WHR系统的集成模型 |
| 3.3.4 目标函数 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 考虑废热回收的热集成系统的优化求解方法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 优化方法的选择 |
| 4.3 NSGA-III算法 |
| 4.3.1 选择操作 |
| 4.3.2 交叉操作 |
| 4.3.3 变异操作 |
| 4.4 考虑废热的热集成系统的求解流程 |
| 4.4.1 集成系统初始解的生成 |
| 4.4.2 集成系统的求解策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 考虑废热回收的热集成系统优化方法验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 原油预热系统案例描述 |
| 5.3 优化改造结果分析 |
| 5.3.1 最优解集分析 |
| 5.3.2 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 考虑废热回收的热集成系统优化改造案例研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 原油蒸馏系统案例 |
| 6.2.1 问题描述 |
| 6.2.2 多目标优化改造结果讨论 |
| 6.2.3 改造结果对比分析 |
| 6.3 炼油厂精馏系统案例 |
| 6.3.1 问题描述 |
| 6.3.2 优化改造结果讨论 |
| 6.3.3 WHR系统经济性分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 1 作者简历 |
| 2 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 3 参与的科研项目 |
| 4 发明专利及软件着作权 |
| 学位论文数据集 |
（10）热泵辅助的露点蒸发海水淡化系统性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 水资源问题 |
| 1.2 海水淡化技术的发展历史 |
| 1.3 主要的淡化方法 |
| 1.3.1 多效蒸馏法 |
| 1.3.2 多级闪蒸法 |
| 1.3.3 反渗透法 |
| 1.3.4 电渗析法 |
| 1.4 増湿-去湿海水淡化技术 |
| 1.5 露点蒸发淡化技术 |
| 1.6 课题的研究内容 |
| 第二章 淡化机理和系统流程 |
| 2.1 淡化机理 |
| 2.2 系统流程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 传热传质过程分析 |
| 3.1 主体淡化柱的模型建立 |
| 3.1.1 换热过程的平衡方程 |
| 3.1.2 方程的变换与推导 |
| 3.1.3 模型的计算与编程 |
| 3.2 二级淡化系统的模型建立 |
| 3.2.1 普通淡化系统 |
| 3.2.2 热泵辅助的淡化系统 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 典型系统的设计和关键参数的确定 |
| 4.1 主体淡化柱 |
| 4.2 普通的二级淡化系统 |
| 4.3 热泵系统 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 淡化系统性能的仿真分析 |
| 5.1 系统的性能参数 |
| 5.2 不同条件对各系统性能的影响 |
| 5.2.1 主体淡化柱的性能变化 |
| 5.2.2 普通二级淡化系统的性能变化 |
| 5.3 普通淡化系统的整体性能 |
| 5.3.1 淡水产量 |
| 5.3.2 热利用率 |
| 5.3.3 去湿度 |
| 5.3.4 造水比 |
| 5.4 热泵辅助的淡化系统的整体性能 |
| 5.4.1 淡水产量 |
| 5.4.2 热利用率 |
| 5.4.3 去湿度 |
| 5.4.4 造水比 |
| 5.5 系统对比 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
四、热泵降低蒸馏的能量消耗（论文参考文献）
- [1]太阳能与热泵互补驱动的中空纤维膜海水淡化系统研究与热力学分析[D]. 段超. 华南理工大学, 2019(01)
- [2]换流阀余热回收利用热力系统性能与热经济性研究[D]. 张毅. 北京建筑大学, 2020(07)
- [3]糖蜜酒精蒸馏节能工艺和关键设备的研究[D]. 程骏. 浙江工业大学, 2014(05)
- [4]蒸馏过程节能与优化研究[D]. 李小玲. 华南理工大学, 2010(03)
- [5]一种开式热质同传蒸发系统设计及研究[D]. 汲超. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [6]精馏技术研究进展与工业应用[J]. 任海伦,安登超,朱桃月,李海龙,李鑫钢. 化工进展, 2016(06)
- [7]海水淡化技术应用研究及发展现状[J]. 郑智颖,李凤臣,李倩,王璐,蔡伟华,李小斌,张红娜. 科学通报, 2016(21)
- [8]液隙式热泵膜蒸馏海水淡化系统的热力性能分析[J]. 张绮钰,童乐,岳晨. 过程工程学报, 2020(11)
- [9]考虑废热回收的热集成系统优化方法研究[D]. 谢小东. 浙江工业大学, 2020(02)
- [10]热泵辅助的露点蒸发海水淡化系统性能研究[D]. 王宇辰. 合肥工业大学, 2020(02)