现代精馏技术的能耗及节能进展.pdfVIP

2007年第27卷第 1期 李群生．现代精馏技术的能耗及节能进展 业 ；技改技革 ：} 芥 蒂 芥 蒂 蒂 蒂 现代精馏技术的能耗及节能进展术 李群生 (北京化工大学化学工程学院，北京 100029) [摘 要] 讨论了分离过程的热力学能耗，对精馏的能耗及节能进展进行了分析，同时对其他节能技术 与节能进展进行了简述。 [关键词】 分离工程 精馏，节能 当今世界各国工业能源消费一般只 占能源消 是一个与任何具体过程无关的热力学性 费总量的三分之一左右，而在我国，工业能耗 占比 质。但是，实际过程都有一个微小的推动力，是不 近70％。国家”十一五”规划纲要要求，到 2010 可逆的，故其能耗比式(2)给出的要高。 年单位 GDP能耗 比”十五”期末要降低20％左右， 定义最大热力学效率为：最小功 除以分 这对作为耗能大户的石油和化工行业来说任务非 离过程所需要的最小能量 Q 常艰巨 ¨J。 ，=， “ (3) 自2O世纪70年代能源危机 以来，原油价格 的不断上涨促进了节能技术的开发，化工节能成 式(3)是一个非常重要的关系式，它提供了各种过 为一项新的事业得到大力发展。国外的先进经验 程的热力学效率 比较基础。 表明：要想达到有效的节能 目的，必须采用严格的 对于双组分混合物精馏过程，Q 表示再沸 管理和先进的生产技术。 器所需的最小能耗 分离工程是化工过程中十分重要的环节，它 Qmi= (南 ) (4) 包括原料的分离，反应中的副产品分离以及来 自 其中△日B是塔釜产品的蒸发潜热、 ，：是相对挥 空气河水中的污染物的分离。分离工程的工艺包 发度， 表示进料组成。 括蒸发、精馏、结晶、萃取、吸收、吸附、离子交换、 式(2)除以式(4)得到 干燥、电渗析、电解、色谱分离、膜分离等。在此集 - RT(xllnX]+x2Lrl~2) 中讨论精馏及其替代方法膜分离、结晶等。 一 一 — — 这里首先讨论一下分离过程的热效率。 △骨B．(—七 +1) OL12 一 i _1 分离过程的热效率 工业应用表明，即使是非常容易分离的物系， 其精馏的热力学效率也仅仅是 5％一lO％。而 分离过程的热效率对总过程的能耗和成本有 对于其他的分离方式，如膜分离，研究表明它具有 很大影响。根据热力学原理，完成一项分离需要 的最小热力学能耗为： 收稿 日期：2006一o9一j2 作者简介：李群生，男，1963年生 1O月生。1987年毕业于天 = △ 一 (1) 津大学化学工程系，博士，现北京化工大学化学工程学院教