本文主要研究内容
作者高杰琦（2019）在《集成化学链燃烧的MSSAQ法制浆过程概念设计及其水热集成优化》一文中研究指出：制浆行业能耗较高,而其主要的用能来源于煤与黑液的直接燃烧。燃烧锅炉具有燃烧效率低、污染排放大的缺点,因此制浆过程同时也是高排放的产业。利用更低成本、更清洁环保的方式优化制浆过程中的煤炭以及黑液中的能量利用有十分重要的现实意义。气化技术是未来清洁用煤的核心技术,而配合气化技术的低硫化物碱性亚硫酸钠-蒽醌法制浆（Mini-Sulfide Sulfite Anthraquinone,MSSAQ）具有硬度低、颜色浅、易漂白等特点,其制浆强度与硫酸盐法制浆相当,但得率要高8%10%。而现如今由于添加了气化流程后投入成本过高,阻碍了MSSAQ制浆技术的真正实现。本文基于已有的MSSAQ制浆流程,设计出一套集成化学链燃烧的制浆过程。该过程利用以铜作为携氧物质的化学链燃烧单元具有内在分离二氧化碳与二氧化硫的特性,对煤炭以及黑液气化后的合成气直接进行燃烧利用,而燃烧的二氧化硫废气可用于蒸煮化学药品的制作,二氧化碳可直接进行碳捕集。这套设计方案实现了制浆过程黑液与煤炭的高能效、低排放、低成本的利用。文章将使用Aspen Plus对煤气化、黑液气化以及化学链燃烧单元进行模拟。通过模拟的结果分析方案的能效、碳排放以及投入成本。并使用基于增强自适应差分进化算法对方案的进行水热集成优化,给出算法优化后的结果和各参数的敏感性分析。根据模拟的结果,化学链燃烧单元中的还原反应器与氧化反应器分别运行在900℃与850℃,压力为2.5MPa,生产每吨风干浆的携氧物质摩尔流量为50kmol。集成化学链燃烧单元的MSSAQ（CLC-BLG-MSSAQ）制浆过程,能效比kraft制浆要提高25%,比只进行黑液气化利用的MSSAQ制浆（BLG-MSSAQ）过程要提高11.3%;碳排放量为2.43吨,相比于kraft制浆过程和BLG-MSSAQ制浆过程分别减小了0.62吨和0.17吨的二氧化碳排放,且花费在废气处理的成本要比kraft制浆过程和BLG-MSSAQ制浆过程要分别少88%和86%;在US$0/tCO2e与US$20/tCO2e的碳税政策下,CLC-BLG-MSSAQ制浆过程相比与kraft制浆过程没有明显的成本优势,但在US$40/tCO2e,每年投入成本为8.6亿元,相比于kraft和BLG-MSSAQ制浆过程要少22%和38%;在US60/tCO2e政策下,每年投入成本为8.8亿元,相比于kraft和BLG-MSSAQ制浆过程要少37%和42%。根据水热集成优化后的结果,生产每吨浆料约需56.1元的新鲜水与221.8元的公用工程费用,另外还需32.47元用于购买换热器,一共能回收约7.5GJ的热量。与原方案相比,优化后的方案运行成本降低了约46.6%。
Abstract
zhi jiang hang ye neng hao jiao gao ,er ji zhu yao de yong neng lai yuan yu mei yu hei ye de zhi jie ran shao 。ran shao guo lu ju you ran shao xiao lv di 、wu ran pai fang da de que dian ,yin ci zhi jiang guo cheng tong shi ye shi gao pai fang de chan ye 。li yong geng di cheng ben 、geng qing jie huan bao de fang shi you hua zhi jiang guo cheng zhong de mei tan yi ji hei ye zhong de neng liang li yong you shi fen chong yao de xian shi yi yi 。qi hua ji shu shi wei lai qing jie yong mei de he xin ji shu ,er pei ge qi hua ji shu de di liu hua wu jian xing ya liu suan na -en kun fa zhi jiang （Mini-Sulfide Sulfite Anthraquinone,MSSAQ）ju you ying du di 、yan se jian 、yi piao bai deng te dian ,ji zhi jiang jiang du yu liu suan yan fa zhi jiang xiang dang ,dan de lv yao gao 8%10%。er xian ru jin you yu tian jia le qi hua liu cheng hou tou ru cheng ben guo gao ,zu ai le MSSAQzhi jiang ji shu de zhen zheng shi xian 。ben wen ji yu yi you de MSSAQzhi jiang liu cheng ,she ji chu yi tao ji cheng hua xue lian ran shao de zhi jiang guo cheng 。gai guo cheng li yong yi tong zuo wei xie yang wu zhi de hua xue lian ran shao chan yuan ju you nei zai fen li er yang hua tan yu er yang hua liu de te xing ,dui mei tan yi ji hei ye qi hua hou de ge cheng qi zhi jie jin hang ran shao li yong ,er ran shao de er yang hua liu fei qi ke yong yu zheng zhu hua xue yao pin de zhi zuo ,er yang hua tan ke zhi jie jin hang tan bu ji 。zhe tao she ji fang an shi xian le zhi jiang guo cheng hei ye yu mei tan de gao neng xiao 、di pai fang 、di cheng ben de li yong 。wen zhang jiang shi yong Aspen Plusdui mei qi hua 、hei ye qi hua yi ji hua xue lian ran shao chan yuan jin hang mo ni 。tong guo mo ni de jie guo fen xi fang an de neng xiao 、tan pai fang yi ji tou ru cheng ben 。bing shi yong ji yu zeng jiang zi kuo ying cha fen jin hua suan fa dui fang an de jin hang shui re ji cheng you hua ,gei chu suan fa you hua hou de jie guo he ge can shu de min gan xing fen xi 。gen ju mo ni de jie guo ,hua xue lian ran shao chan yuan zhong de hai yuan fan ying qi yu yang hua fan ying qi fen bie yun hang zai 900℃yu 850℃,ya li wei 2.5MPa,sheng chan mei dun feng gan jiang de xie yang wu zhi ma er liu liang wei 50kmol。ji cheng hua xue lian ran shao chan yuan de MSSAQ（CLC-BLG-MSSAQ）zhi jiang guo cheng ,neng xiao bi kraftzhi jiang yao di gao 25%,bi zhi jin hang hei ye qi hua li yong de MSSAQzhi jiang （BLG-MSSAQ）guo cheng yao di gao 11.3%;tan pai fang liang wei 2.43dun ,xiang bi yu kraftzhi jiang guo cheng he BLG-MSSAQzhi jiang guo cheng fen bie jian xiao le 0.62dun he 0.17dun de er yang hua tan pai fang ,ju hua fei zai fei qi chu li de cheng ben yao bi kraftzhi jiang guo cheng he BLG-MSSAQzhi jiang guo cheng yao fen bie shao 88%he 86%;zai US$0/tCO2eyu US$20/tCO2ede tan shui zheng ce xia ,CLC-BLG-MSSAQzhi jiang guo cheng xiang bi yu kraftzhi jiang guo cheng mei you ming xian de cheng ben you shi ,dan zai US$40/tCO2e,mei nian tou ru cheng ben wei 8.6yi yuan ,xiang bi yu krafthe BLG-MSSAQzhi jiang guo cheng yao shao 22%he 38%;zai US60/tCO2ezheng ce xia ,mei nian tou ru cheng ben wei 8.8yi yuan ,xiang bi yu krafthe BLG-MSSAQzhi jiang guo cheng yao shao 37%he 42%。gen ju shui re ji cheng you hua hou de jie guo ,sheng chan mei dun jiang liao yao xu 56.1yuan de xin xian shui yu 221.8yuan de gong yong gong cheng fei yong ,ling wai hai xu 32.47yuan yong yu gou mai huan re qi ,yi gong neng hui shou yao 7.5GJde re liang 。yu yuan fang an xiang bi ,you hua hou de fang an yun hang cheng ben jiang di le yao 46.6%。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自华南理工大学的高杰琦，发表于刊物华南理工大学2019-10-23论文，是一篇关于化学链燃烧论文,节能减排论文,制浆论文,水热集成优化论文,华南理工大学2019-10-23论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自华南理工大学2019-10-23论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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