氧化铝生产蒸发工序用能分析及节能工程

论文摘要

能源是现代社会的血液,金属材料是现代社会的骨骼。由于铝及其合金具有许多优良性能而成为现代社会大量使用的金属材料,铝的强烈需求刺激了氧化铝生产工业的迅猛发展。氧化铝生产工业是冶金工业的重要组成部分,是国民经济的重要基础。其中,蒸发工序是氧化铝生产过程中的重要工序之一,其能耗的高低直接制约了氧化铝生产工业的发展。因此,对氧化铝生产蒸发工序进行用能分析及节能研究具有重要的意义。论文通过对蒸发工序进行热平衡测试,根据测试数据对该工序进行了物料平衡计算与分析,指出蒸发工序存在蒸水能力（139.304t’h-1）不足和吨水汽耗（0.426t-汽/t-H20）高两个问题。为此,论文选用从整体到局部的经济实用且具较强针对性的节能技术路线：首先,对蒸发工序进行系统热分析和系统（?）分析,结果表明：整个工序的热力学完善度仅为0.4682,热效率仅为30.67%,（?）效率仅为15.09%,能量损失严重,用能水平很低,节能潜力巨大。热分析确定出的高耗能环节为冷凝水自蒸发器和Ⅳ效蒸发器,（?）分析不仅确定出冷凝水自蒸发器和Ⅳ效蒸发器为高耗能环节,而且发现了热分析所没能发现的隐性高耗能环节—蒸发器,表明（?）分析是热分析的补充和发展,（?）分析能够比热分析更充分地确定出关键耗能环节和节能潜力,更准确地指出节能方向。其次,分别对冷凝水自蒸发器和蒸发器进行能量分析和（?）分析。冷凝水自蒸发器能量分析结果表明：四个冷凝水自蒸发器的热效率和（?）效率都很低,其能量利用程度低,能量损失较大,能量损失是因饱和冷凝水外排而引起余热资源浪费；利用本文所建立的能量分析模型计算发现：适当提高Ⅳ效蒸发器入口料液的温度,可以有效地降低新蒸汽的消耗和吨水汽耗,为此,本文提出应通过余热利用将冷凝水外排余热用于预热原液。蒸发器火（?）分析结果表明：四效蒸发器的热效率高但（?）效率相对较低,蒸发器表面看似能量损失较小,但其用能极不合理,（?）损失表现为传热过程（?）损失和流动过程（?）损失；利用本文所建立的不可避免传热过程（?）损失优化模型进行分析计算,可获得最优的有效传热温差,通过及时除垢或清除结疤等方法,可有效降低传热过程（?）损失和流动过程（?）损失。

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摘要

ABSTRACT

第一章绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 氧化铝工业概述

1.2.1 氧化铝生产方法

1.2.2 氧化铝工业能耗状况

1.2.3 氧化铝生产蒸发工序节能研究现状

1.3 能量分析方法概述

1.3.1 能量分析方法

1.3.2 能量分析基本类型

1.3.3 能量分析方法研究及应用现状

1.4 课题来源与本文研究内容

第二章蒸发工序能量分析模型

2.1 蒸发工序工艺分析

2.1.1 蒸发工序工艺流程

2.1.2 蒸发工序主要蒸发装置

2.1.3 蒸发工序铝酸钠溶液热物理性质

2.2 蒸发工序热平衡测试和物料平衡计算

2.2.1 蒸发工序热平衡测试

2.2.2 蒸发工序物料平衡计算

2.2.3 蒸发工序物料平衡计算结果及分析

2.3 蒸发工序的热分析

2.3.1 热分析一般步骤

2.3.2 蒸发工序热分析模型

2.3.3 热分析评价准则

2.3.4 热平衡表及能流图

2.3.5 主要焓值计算

2.4 蒸发工序的（?）分析

2.4.1 蒸发工序（?）分析模型

2.4.2 环境基准模型

2.4.3 （?）分析评价准则

2.4.4 主要（?）值计算

2.5 本章小结

第三章蒸发工序用能分析及节能途径探讨

3.1 蒸发工序系统能量分析

3.1.1 蒸发工序系统热分析

3.1.2 蒸发工序系统（?）分析

3.1.3 蒸发工序系统整体用能分析与评价

3.2 冷凝水自蒸发器能量分析

3.2.1 冷凝水自蒸发器能量分析结果

3.2.2 冷凝水自蒸发器节能途径探讨

3.3 蒸发器（?）分析

3.3.1 蒸发器（?）分析结果

3.3.2 蒸发器节能途径探讨

3.4 降低蒸发工序内部（?）损失途径探讨

3.5 本章小结

第四章蒸发工序余热回收利用

4.1 余热资源回收利用概述

4.1.1 余热资源概况

4.1.2 余热资源回收利用基本原则

4.1.3 余热资源回收利用一般方法

4.2 蒸发工序余热回收利用

4.2.1 蒸发工序能量分析

4.2.2 蒸发工序余热状况分析

4.2.3 余热回收利用方法分析

4.3 余热回收在原液预热中的应用

4.3.1 当前运行状态下的系统模型

4.3.2 余热回收利用后的系统模型

4.3.3 余热回收利用效果评价

4.4 本章小结

第五章结论与建议

参考文献

致谢

发表论文和参加科研情况

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