目前北京市、上海市等一線城市霧霾天氣的難題日益嚴(yán)重,已經慢慢開始(shǐ)危害大家平時的交通出(chū)行、工(gōng)作生活、戶外活動等一切正常的日常生活⑴。許多有機化學揮發物汽(qì)體作為(wéi)產生大城市霧霾天氣的重要前體,近年來成為我國大城市霧霾天氣產(chǎn)生的關鍵因(yīn)素,逐漸被眾多人所認識和高度(dù)重視(shì)。每天的生活所導致的有機揮發物汽體的種類繁多,各領域都極有可能(néng)出現濃度不同的有機工業(yè)廢氣,化工廠生產製造、廢(fèi)水處理(lǐ)、家俱室(shì)內裝飾、甚至尾氣排放排出的廢氣都是引起空氣中大量工業廢氣的原因(yīn)。在VOCs中常(cháng)見的某些成分主(zhǔ)要有:有苯、二甲苯、二甲苯、室內甲(jiǎ)醛、溴化氫等(děng)。
對身體、自然環境都有一(yī)定的傷害的VOC。人人長期生活在高濃度VOCs自然環境中,會(huì)導致(zhì)?人體免疫係統受損,輕則對呼吸(xī)係統造成傷害,造(zào)成頭暈(yūn)、想(xiǎng)吐、失眠(mián)等症狀,重則神(shén)經係(xì)統、血夜、雙眼、皮膚等發生變病。就自然環境而言,VOCs的某些(xiē)成分也是造成(chéng)?霧霾天氣,全球變暖,光化學汙染的一個重要因素。因此,工業廢氣的治理對於當今社會發展綠色發展理念的(de)危害不容小覷,對於每個人都有健康生活方式的現實意義?非常積極主動。
由於VOCs成分複雜,不(bú)同來(lái)源的VOCs成分與濃度值有很(hěn)大差異,因此在解決不同來源的工業廢氣時,必須根(gēn)據VOCs的濃度值(zhí)、危害程度及其成分類型找出不同的方法。VOCs技術解決方案(àn)發展趨勢迅速,近幾十年來(lái),傳統式VOCs技術解決方案已廣泛應用於(yú)工業生產,在此基礎上(shàng),科研人(rén)員還(hái)不斷開拓,產品研發費用較低,步驟較簡單,解決綠色(sè)環(huán)保VOCs技術問題。本文選擇了以化學吸附劑作為吸附劑,解決(jué)化工廠工業廢氣中活性碳的吸附問題。這種方法被許多加工廠所選(xuǎn)擇,是現階段解決VOC問(wèn)題最廣泛的方法之一(yī)。
阿斯皮(pí)尼普拉斯是一(yī)個化工廠工業智能模擬手機軟件,可以(yǐ)完成多種實際(jì)操作,如化工設計、全過程模擬、主要參數提升(shēng)、靈敏度分析和成本效益分析等。作為目前市場(chǎng)上銷售的大中(zhōng)小型通用模(mó)擬手機軟件,AspenPlus展示了大(dà)量的物理性能數據庫查詢和模塊實際操作(zuò)控製模塊,能夠普遍應用各種加工(gōng)工藝全過(guò)程和實際操作模塊的模擬,大區(qū)域便了o雖然AspenPlus模型庫早就(jiù)包含(hán)了許多模塊(kuài)實際操作實(shí)體模型,但(dàn)它仍然缺(quē)乏部(bù)分模(mó)塊實際操作實體模型,如吸附過程全過程模型。本文第二章對原料為(wéi)10000nm3/h化工廠(chǎng)有機廢氣的料層吸附處理方式進行了模擬。本文以VBA語言為基礎,利用包含在AspenPlus中的User2控製模塊,編寫了一種適用於有機廢氣吸附處理模式的(de)有機廢氣(qì)吸收裝置實體模型並進(jìn)行了實例分析。通過傳輸方(fāng)程計算,吸附實體模型可以得到(dào)VOCs出氣量與時間的相關關係,主要參數包括:客戶設定的料層、吸附劑、溫度、工作壓力、進料標準(zhǔn)、Langmuir吸附等溫線數據信息,也就是通過曲線圖得到VOCs出氣量與時間的相關關係。
由於(yú)化(huà)工廠有機廢氣溫度較高,而吸附整個過程(chéng)中溫度的規定值較低,因此(cǐ)必須在吸附前進行必要的製冷處理,本課題選擇熱交換器對有機廢氣進行製(zhì)冷。用ExchangerDesignandRating對板式熱交換器進行模擬測量時,計算結果不夠精確,誤差原因存在較大誤差,對整個加(jiā)工過程(chéng)模(mó)擬造成(chéng)不利影響。針對這一問題(tí),本科學研究在前人的(de)基礎上,自(zì)己編寫了(le)一套板式換熱器計算軟件,該軟件(jiàn)可以測(cè)量板式換熱器的主要設計參數,本文(wén)第三章詳細介紹了板式換熱器(qì)的特點和應用,詳細介紹了板式換熱器的構造和優化算法,用(yòng)C#語言開發設計了板式換熱器手機軟件,列(liè)舉了該(gāi)軟(ruǎn)件(jiàn)的編寫方式和編寫全過程(chéng),還展示了(le)部分關(guān)鍵代碼(mǎ),用於測量設計方案。
由於實際吸附效果受到多種因素的影響,為了更好地尋找最佳吸附參(cān)數,本文(wén)第四章利用勢流模擬(nǐ)手機軟件fluent,以顆粒大小(xiǎo)作為自變量(liàng),對吸附器(qì)濃度值(zhí)場和工作壓力場進行了優化。整(zhěng)個模擬過程為本機使用CAD手機軟件建立實體模型,再gambit手機軟件劃分網格圖,最後進行勢流模擬。以(yǐ)吸附劑粒徑為自變量,分別對2mm、3mm、4mm吸附劑粒徑標準下的吸附(fù)器幹位流動進行(háng)了模擬,並對是否采用布料進行了對比。實驗結果表明,吸附器內加入遍布器後,汽體流動更(gèng)加均勻。綜合(hé)來看(kàn),含遍布器且(qiě)粒度為2毫米的情況下,最好是汽體循環,即實際吸附效果最佳。