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喷雾蒸发—低温蒸馏集成海水淡化设备研究

喷雾蒸发—低温蒸馏集成海水淡化设备研究

作者：侯经纬中国海洋大学

学位级别：硕士

喷雾蒸发-低温蒸馏海水淡化技术是一种集成的海水和苦咸水淡化技术,它利用喷雾蒸发尾气为低温蒸馏提供加热蒸汽,同时喷雾蒸发可以对低温蒸馏浓盐水进行二次浓缩,以提高过程的产水量和回收率。本文设计了以管壳式降膜蒸发器为基础的低温... 详细信息

喷雾蒸发-低温蒸馏海水淡化技术是一种集成的海水和苦咸水淡化技术,它利用喷雾蒸发尾气为低温蒸馏提供加热蒸汽,同时喷雾蒸发可以对低温蒸馏浓盐水进行二次浓缩,以提高过程的产水量和回收率。本文设计了以管壳式降膜蒸发器为基础的低温蒸馏设备,建立了无／有折流挡板强化冷凝的两套集成海水淡化设备,并建立了相应的数据采集系统,分别完成了集成淡化基本流程与操作参数相关性实验。研究表明,喷雾浓盐水量、加热空气流量以及蒸馏柱进料量对过程的影响规律类似：随着它们的增加蒸馏柱淡水产率呈现先增后减的趋势;随着加热空气温度和蒸馏柱真空度的提高,蒸馏柱的淡水产率增加。有折流挡板设备同无折流挡板设备的不同点在于随着加热空气流量增加,其蒸馏柱产水率增加。在本文的实验操作区间内,喷雾浓盐水量、加热空气流量以及蒸馏柱进料量均存在一个适宜的区间,对无折流板系统而言分别为0.3-0.4 kg h-1、15-20 m3 h-1与0.8-1.4kgh-1,对于有折流板系统而言分别是0.6-0.8kgh-1、20-25 m3 h-1与1.8-2.2kgh-1;同时在条件允许的情况下,宜选用较高的加热空气温度和蒸馏柱真空度,对本文试验设备而言为190-210℃和0.01MPa。试验还证明折流挡板可以有效提高集成系统性能,无折流板设备蒸馏柱淡水产率、总产水量以及造水比分别可达3.5kgh-1m-2、0.8 kg h-1及1.0;而有折流板设备蒸馏柱淡水产率、总产水量以及造水比分别可以达到4 kg h-1m-2、1.4kg h-1及1.7。结构优化研究表明,折流挡板强化冷凝蒸馏柱的换热管适宜的长径比为100。在盐水浓度为10,000mg/L的进料条件下,喷雾尾气冷凝产水含盐量为200-350 mg/L之间,同时蒸馏柱二次蒸汽产水含盐量为30-60mg/L,与传统蒸馏法的淡化水质相当。实验建立了倾斜管状流道,使用人工海水研究了铜管在海水中的结垢情况。研究表明,结垢需经一个诱导期后产生,同时在较高温度和较慢海水流速下铜管更易结垢;对结垢成分的研究表明,在高温情况下碳酸钙易结垢,低温时硫酸钙则为结垢的主要成分。静态结垢进一步证明了结垢存在诱导期,同时表明在结垢过程中碳酸钙首先析出。通过对晶体结晶诱导期的检测研究了碳酸钙和硫酸钙在不同温度和流体状态下的晶体结晶动力学参数。结果表明,使用可见光-紫外光分光光度仪可以准确地测量出晶体结晶的诱导期;随着温度、过饱和度和溶液湍动程度的提高,硫酸钙结晶诱导期缩短。然而,对于碳酸钙晶体未发现溶液搅拌速率对结晶诱导期存在明显影响。针对晶体结晶参数的研究表明,硫酸钙和碳酸钙晶体成核自由能随溶液温度的增加而降低,同时并未发现两种晶体的固液界面张力与操作条件有直接联系。建立了碳酸钙和硫酸钙晶体结晶诱导期的预测函数,结果证明预测结果和实验数据吻合较好。

关键词：海水淡化喷雾蒸发低温蒸馏结垢

旧工业建筑改造中表皮优化设计研究——以德清智慧小镇客厅改造为例

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旧工业建筑改造中表皮优化设计研究——以德清智慧小镇客厅改造为...

作者：侯经纬东南大学

学位级别：硕士

厂房、仓库、储罐、酒窖等旧工业建筑改造成宾馆、酒店和公寓等新建筑已成为风靡全球的最新设计潮流,在伦敦、纽约、悉尼等国际一线城市均有这样的建筑项目进行和正在进行着,吸引着大量的中产阶级投资和使用。同时随着中国经济发展和产... 详细信息

厂房、仓库、储罐、酒窖等旧工业建筑改造成宾馆、酒店和公寓等新建筑已成为风靡全球的最新设计潮流,在伦敦、纽约、悉尼等国际一线城市均有这样的建筑项目进行和正在进行着,吸引着大量的中产阶级投资和使用。同时随着中国经济发展和产业转型,城市中大量的旧工业建筑无法继续传统的生产模式,面临着废弃、拆除和改造。如果能对有价值旧工业建筑进行合理的改造和利用,不仅能够避免大拆大建节约资本,保护自然环境和城市肌理,而且能激发旧建筑重生后的社会价值,延续城市历史记忆。由于不同功能的需要,旧工业建筑的内部空间和外部场地在改造前后早已物是人非,留下来有价值的往往只是它的旧表皮。出于设计的考虑,在旧表皮外经常覆盖、穿插和重置新的表皮来满足新建筑的功能、美学乃至商业的需要。如何满足重置空间对新表皮的功能诉求,如何处理新旧表皮的关系,都是这类旧改项目中建筑师绕不开的问题,这也是笔者在最近的项目中遇到的。为此,查阅国内外文献,收集设计案例和相关技术手段,汲取有关经验。在最终图纸中体现了设计本意,以求在实践中交出合格答卷。结合项目在论文中分别从表皮设计要素和新旧表皮优化设计方法两大方面分别对表皮材料、表皮语言、表皮技术以及新旧表皮的排斥与融合、矛盾与和谐进行讨论,总结设计理念,归纳设计方法,通过这些国内外优秀案例和建筑实践的验证,以表皮为视角,重新思考建筑技术、人文、历史和情感等方面,探讨一种可行的理性设计过程和方式。

关键词：新旧表皮表皮空腔对比统一

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三辛基甲基氯化铵萃取色氨酸的影响因素

应用化学 2003年第7期20卷 633-637页

作者：侯经纬马友光高习群天津大学化学工程研究所天津300072 辽阳石油化纤公司英华经济开发公司

研究了水相离子强度、无机盐类型、萃取剂浓度、水相初始 pH0 值对色氨酸在三辛基甲基氯化铵(TOMAC) /正辛烷体系中分配行为的影响。实验结果表明 ,色氨酸的分配系数随着离子强度的增加而降低 ,但是当离子强度增大到一定程度时变化趋于... 详细信息

研究了水相离子强度、无机盐类型、萃取剂浓度、水相初始 pH0 值对色氨酸在三辛基甲基氯化铵(TOMAC) /正辛烷体系中分配行为的影响。实验结果表明 ,色氨酸的分配系数随着离子强度的增加而降低 ,但是当离子强度增大到一定程度时变化趋于平缓 ;分析了由于离子强度的影响而使实际过程的分配系数与理想过程分配系数不同的原因 ,得出了离子强度与活度系数的关系式 ;在萃取过程中增加有机相萃取剂浓度可提高两相间的分配系数DA;提高水相 pH0 值能提高色氨酸在两相间的分配系数DA,但当 pH0 >11时 ,对分配系数的影响很小 ;阳离子均为Na+ 情况下 ,DCl- >DBr- ;阴离子均为Cl-时 ,DNa+ >DK+ 。

关键词：萃取色氨酸三辛基甲基氯化铵

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三辛基甲基氯化铵萃取色氨酸的研究

应用化学 2001年第9期18卷 731-735页

作者：侯经纬高习群马友光天津大学化学工程研究所天津300072 辽阳石油化纤公司英华经济开发公司

对三辛基甲基氯化铵 (TOMAC)萃取色氨酸的萃取平衡进行了理论与实验研究 .建立了 TOMAC萃取色氨酸的平衡模型 ,推导了理想过程分配系数 DA,id以及理想过程 H+浓度变化的计算方程 ,并将实际过程分配系数 DAP与理想过程分配系数 DA,id进... 详细信息

对三辛基甲基氯化铵 (TOMAC)萃取色氨酸的萃取平衡进行了理论与实验研究 .建立了 TOMAC萃取色氨酸的平衡模型 ,推导了理想过程分配系数 DA,id以及理想过程 H+浓度变化的计算方程 ,并将实际过程分配系数 DAP与理想过程分配系数 DA,id进行关联。

关键词：萃取色氨酸三辛基甲基氯化铵分离纯化分配系数

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乙烯分离流程模拟技术

化工进展 2011年第S2期30卷 70-79页

作者：侯经纬白跃华高飞付兴国中国石油石油化工研究院北京100195

以某厂66万吨/年乙烯分离流程工艺包为参考对象,运用ASPEN Plus软件对整个乙烯分离流程进行了模拟计算,通过适当调整物性方法和物性参数得到的模拟结果与工艺包结果一致性较好,表明采用的模拟计算方法和选取的物性参数是正确的,为以后... 详细信息

以某厂66万吨/年乙烯分离流程工艺包为参考对象,运用ASPEN Plus软件对整个乙烯分离流程进行了模拟计算,通过适当调整物性方法和物性参数得到的模拟结果与工艺包结果一致性较好,表明采用的模拟计算方法和选取的物性参数是正确的,为以后乙烯装置改扩建、从事有关乙烯装置的开发奠定了技术基础。

关键词：乙烯流程模拟分离

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气体折流塔板流体力学和传质实验研究

化学工程 2005年第5期33卷 1-4页

作者：侯经纬兰仁水王树楹余国琮天津大学化学工程研究所天津300072 天津市新天进科技开发有限公司天津300192

对气体折流塔板的流体力学和传质进行了实验,找出了气液流动对塔板压降和传质的影响规律,通过气体折流塔板与传统筛板在流体力学与传质等方面的比较,找到了气体折流塔板的适用范围及相对于传统筛板的优点,为以后此塔板的应用提供了有效... 详细信息

对气体折流塔板的流体力学和传质进行了实验,找出了气液流动对塔板压降和传质的影响规律,通过气体折流塔板与传统筛板在流体力学与传质等方面的比较,找到了气体折流塔板的适用范围及相对于传统筛板的优点,为以后此塔板的应用提供了有效数据。

关键词：气体折流塔板雾沫夹带压降传质

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基于低温蒸馏-喷雾蒸发集成工艺的海水淡化

化学工程 2010年第8期38卷 94-97页

作者：侯经纬成怀刚伍联营高从堦中国海洋大学化学化工学院

考察了利用低温蒸馏-喷雾蒸发集成工艺进行海水深度淡化的可行性,使用喷雾蒸发技术深度浓缩蒸馏淡化过程排出的浓盐水,并将余热用于驱动蒸馏过程。考察了蒸馏柱进液量、浓盐水喷雾量、加热空气温度及流速对淡水产量的影响。结果表明,较... 详细信息

考察了利用低温蒸馏-喷雾蒸发集成工艺进行海水深度淡化的可行性,使用喷雾蒸发技术深度浓缩蒸馏淡化过程排出的浓盐水,并将余热用于驱动蒸馏过程。考察了蒸馏柱进液量、浓盐水喷雾量、加热空气温度及流速对淡水产量的影响。结果表明,较高的加热空气温度有利于淡水产量的提高,而为获得较高的淡水产量,加热空气流速、浓盐水喷雾量以及蒸馏柱进液量则应控制在一定的范围之内,即10—15 m3/h,0.4—0.6 kg/h和0.8—1 kg/h。对于该集成装置,蒸馏柱淡水产量、总淡水产量及淡水产量与输入淡化系统的蒸汽当量之比（造水比）分别可达5 kg/（h.m^2）,1 kg/h及1.2,回收率可以达到70%以上。

关键词：海水淡化喷雾蒸发回收率热效率