硫酸生产的运动分析:使用UniSim设计的系统框架
Ulysses Guilherme Ferreira1, Thiago Vaz da Costa1, Sérgio Mauro da Silva Neiro1
1School of Chemical Engineering, Uberlândia Federal University (UFU), Av João Naves de Ávila, 2121, bloco 5K, sala 225, Santa Mônica, Uberlândia, MG 38408-100, Brazil.
本研究介绍了UniSim设计中用于硫酸生产的力分析的框架. 关键的发现表明,炉子和热交换器中的显著能量破坏,通过蒸汽压力优化有改善的潜力.
科学领域:
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 热力学是一种热力学.
- 工艺系统工程 工艺系统工程
背景情况:
- 力分析对于优化化学过程和识别低效率至关重要.
- 传统的力分析通常需要单独的工具,使与过程模拟器的集成变得复杂.
- 硫酸生产是一个重要的工业过程,需要大量的能源.
研究的目的:
- 开发和展示一个系统的框架,直接在UniSim设计内进行力分析.
- 评估硫酸生产中的单位和工厂级不可逆性.
- 评估运营变化对能源效率和发电效率的影响.
主要方法:
- 在UniSim设计中实现热,机械和化学功率计算.
- 该框架应用于双接触硫酸工艺.
- 利用格拉斯曼图来可视化能量流动和损失.
主要成果:
- 硫燃烧炉和热交换器是能量破坏的主要来源 (>70%).
- 将蒸汽压力从42巴提高到60巴,减少了2381千瓦的工作损失,并增加了16%的发电量.
- 热交换机出口温度的优化只带来了微小的改进;固有的不可逆转性得到证实.
结论:
- UniSim设计提供了一个强大的平台,用于集成的力分析.
- 通过操作调整,特别是蒸汽压力,提高硫酸工艺效率存在重大潜力.
- 开发的框架有助于对过程低效率进行透明和详细的评估.
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