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文檔簡介
1、發(fā)展海水淡化技術(shù)是解決全球水資源短缺的重要途徑。反滲透海水淡化技術(shù)由于其設(shè)備投資省、能量消耗低、建造周期短等諸多優(yōu)點,近十年來發(fā)展速度很快,未來將成為海水淡化的主導技術(shù)。從理論上講,它是最節(jié)能的海水淡化方法。但目前,對于反滲透海水淡化,其技術(shù)經(jīng)濟指標和社會的期盼值之間,還存在一定的距離,淡化水成本仍偏高。而系統(tǒng)能耗是成本最主要的組成部分,能耗過高也就成為制約制水成本的最主要因素。這說明當前的反滲透海水淡化工藝、工程設(shè)計以及系統(tǒng)操作等方面
2、仍有很多值得改進的地方。因此,本課題分析了系統(tǒng)中各操作參數(shù)對系統(tǒng)能耗的影響,并以降低能耗為目標,對反滲透膜系統(tǒng)進行了優(yōu)化設(shè)計。 應用海德能公司的反滲透設(shè)計軟件IMSdesign,結(jié)合工程實例,考察系統(tǒng)能耗隨給水溫度、系統(tǒng)回收率、給水含鹽量、能量回收效率等操作參數(shù)的變化特點。發(fā)現(xiàn)其有隨給水溫度的升高持續(xù)下降,隨系統(tǒng)回收率的升高基本呈負指數(shù)規(guī)律下降,隨能量回收效率的提高呈線性比例下降,隨給水含鹽量的升高呈線性比例上升的規(guī)律。
3、 對傳統(tǒng)建立系統(tǒng)費用模型的尋優(yōu)方法進行了轉(zhuǎn)換,得出以單位產(chǎn)品水系統(tǒng)能耗最低為優(yōu)化目標的數(shù)學模型。以元件特征方程和系統(tǒng)特征方程為基礎(chǔ)建立約束,結(jié)合膜生產(chǎn)廠家的技術(shù)手冊要求的各種限值約束一起,構(gòu)成系統(tǒng)完整的約束條件。膜品種、膜數(shù)量、膜排列作為優(yōu)化變量,整個模型是一個混合整數(shù)非線性規(guī)劃(MINLP)。 結(jié)合工程實例,將優(yōu)化模型運用Matlab優(yōu)化工具箱實現(xiàn)求解以實現(xiàn)工藝優(yōu)化和操作優(yōu)化。并與實際設(shè)計模式緊密聯(lián)系,使用陶氏公司的反滲透設(shè)計
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