間歇用水網(wǎng)絡的優(yōu)化與設計.pdf

1、水資源短缺和能源匱乏是人類面臨的重大問題,已引起世界的廣泛關注。過程工業(yè)中能量和水占有非常重要的地位,同時過程工業(yè)又面臨著嚴峻的節(jié)水和節(jié)能任務。如何在不影響過程工業(yè)生產(chǎn)水平的前提下,減少過程工業(yè)的能量和新鮮水的消耗,進行有效的廢水治理是過程工業(yè)目前需要解決的問題。雖然對節(jié)水和節(jié)能的研究已經(jīng)比較成熟,但是在水網(wǎng)絡優(yōu)化中同時考慮能量集成的研究還不成熟。
　　本文采用雙夾點設計法對帶有能量集成的用水網(wǎng)絡進行優(yōu)化,以期對過程工業(yè)的研究提供

2、一定的指導,主要研究內容包括以下幾個方面:
　　(1)利用改進的累積夾點法和最相鄰設計原則結合的方法對單雜質間歇用水網(wǎng)絡的進行優(yōu)化。首先對問歇過程按時間分段,跨越時間的約束,利用累積夾點法確定每一個時間段內用水目標和局部夾點;然后不考慮時間約束,確定全過程的用水目標和全局夾點,通過全局夾點和局部夾點的比較找出用水瓶頸,添加儲罐以消除瓶頸,使各時間段內的用水目標和達到最小值;最后利用最相鄰設計原則設計出滿足最小新鮮水用量的用水網(wǎng)絡。

3、
　　(2)采用雙夾點法,對帶有能量集成的用水網(wǎng)絡進行優(yōu)化。即水夾點和能量夾點結合的方法,引進了非等溫混合的概念,使流向相同的流股合并,它具有一般混合的特點,可以減少系統(tǒng)流股的數(shù)目,簡化網(wǎng)絡的結構,更主要的是它作為一種直接的換熱方式,不用提供換熱的裝備,對流股的溫度也沒有要求,使間接不能換熱的流股之間的換熱變得可行,可以大大增加系統(tǒng)的熱回收的潛力。
　　(3)采用分步優(yōu)化的方法,即在用水網(wǎng)絡優(yōu)化的基礎上利用能量夾點法對能量進