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具有再生再利用/循环利用过程的单杂质水网络分析与设计

作　者: 王鹤
导　师: 刘智勇
学　校: 河北工业大学
专　业: 化学工艺
关键词: 再生再利用/循环利用水夹点再生后浓度再生水流量迭代法氢网络
分类号: TQ085
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

水网络集成是节水减排的一项关键技术,已经受到很多研究者的高度关注。水网络中引入再生过程后节水减排的效果更好,但是此时水网络目标值的计算和网络设计过程比较复杂。本文对具有再生再利用/循环利用过程的单杂质水网络进行了分析,基于固定的杂质质量负荷并结合夹点分析法开发出适用于过程分析的新方法。本论文的主要工作有:第一:提出了一种确定目标值的新方法。当夹点之下源水流向需求水流供水时,源水流提供的杂质负荷和流量应分别等于需求水流的极限杂质负荷和流量,推导出再生水目标值与再生水夹点处源水流回用量之间的数量关系,并据此得出由一个已知的再生后浓度下再生水目标值计算其它再生后浓度下相应目标值的方法。再生水流量不足时,得出由一个已知的再生水流量下的新鲜水目标值计算其它再生水流量下的相应新鲜水目标值的方法。通过对文献实例求解表明,本文方法所得结果与文献方法得出的结果一致。第二:分析了再生水流浓度、流量发生变化时夹点及目标值的变化规律。再生水夹点保持不变的情况下,随着再生后浓度的升高,新鲜水目标值保持不变,再生水目标值、杂质质量负荷逐渐增加,再生水夹点处源水流回用量、杂质质量负荷逐渐减少。再生水流量不足时,随着再生水流量的增加,新鲜水目标值逐渐减少,直至再生水流量充足时,新鲜水目标值达到其理论最小值。第三:提出确定使再生水夹点刚好发生变化的再生后浓度的新方法。该方法基于夹点之下杂质质量负荷及流量的衡算关系并结合分析累积流率-杂质质量负荷曲线,推出再生后浓度与再生水夹点之间的数量关系,从而得出使再生水夹点刚好发生变化的再生后浓度,明确水网络设计中再生后浓度的变化范围。第四:提出一种适用于解决氢网络优化设计问题的新思路,将本课题组提出的迭代法设计单杂质水网络的思想运用到氢网络设计中,该法设计思路清晰且步骤简单,只需几次迭代就可以得到准确的设计结果,说明提出的思路是可行的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-10
第一章绪论  10-16
  §1-1 课题研究背景及意义  10-11
    1-1-1 水资源的危机  10
    1-1-2 我国水资源现状  10-11
    1-1-3 本课题研究意义  11
  §1-2 水系统集成  11-15
    1-2-1 水系统集成方法  11-13
    1-2-2 常见的节水减排方法和措施  13-15
  §1-3 本课题研究的主要内容  15-16
第二章基于杂质负荷研究具有再生再利用/循环利用过程的单杂质水网络  16-32
  §2-1 前言  16-17
  §2-2 多水源法简介  17-18
  §2-3 由质量平衡关系计算不同再生后浓度下再生水目标值  18-25
    2-3-1 再生水目标值与再生水夹点处源水流回用量之间数量关系的确定  18-20
    2-3-2 应用实例  20-25
  §2-4 由质量平衡关系确定再生水流量不足时新鲜水目标值  25-31
    2-4-1 新鲜水目标值与新鲜水夹点处源水流回用量之间数量关系的确定  25-26
    2-4-2 应用实例  26-31
  §2-5 小结  31-32
第三章具有再生再利用/循环利用过程的单杂质水网络规律分析  32-40
  §3-1 前言  32
  §3-2 再生后浓度变化时再生水夹点及各目标值的变化规律  32-37
    3-2-1 规律分析  32-33
    3-2-2 实例分析  33-37
  §3-3 再生水流量不足时新鲜水夹点及各目标值的变化规律  37-39
    3-3-1 规律分析  37
    3-3-2 实例分析  37-39
  §3-4 小结  39-40
第四章再生再利用/循环利用水网络中再生后浓度与再生水夹点的关系  40-49
  §4-1 前言  40
  §4-2 数量关系的确定  40-41
  §4-3 应用实例  41-48
    4-3-1 实例4.1  41-42
    4-3-2 实例4.2  42-43
    4-3-3 结果分析  43-48
  §4-4 小结  48-49
第五章单杂质氢网络的优化设计  49-56
  §5-1 前言  49
  §5-2 迭代法设计单杂质多氢源氢网络  49-55
    5-2-1 迭代法估算再生氢源浓度  49-50
    5-2-2 应用实例  50-55
  §5-3 小结  55-56
第六章结论  56-57
参考文献  57-61
致谢  61-62
攻读学位期间所取得的相关研究成果  62

具有再生再利用/循环利用过程的单杂质水网络分析与设计

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