19-Water Design水集成源文件水集成报告

水集成评估报告水集成评估报告化工生产除了耗能外，还是一个大量耗水的过程。本着节能减排的生产原则，降低水资源的消耗是工艺设计过程中的重点之一。本项目为年产7.5万吨甲醇制甲硫醇项目，生产中耗水量较大，因此利用water design软件对本工艺的水资源消耗过程进行优化，并建立水集成网络，最大限度降低水资源的消耗。具体用水情况如下表所示：生产小时h每小时单耗水量t总量wt/a占生产用水量比值%车间用水720085.7620.513公用工程用水72002014.451.28废液处理用水720053.612.82罐区用水72004.63.31211.795生活用水72001.50.722.564其他用水72000.40.2881.026总计39.528.081001.水集成网络水系统集成，就是把企业的整个用水系统作为一个有机的整体来对待，考虑如何分配各用水单元的水量和水质，以使系统水的重复利用率达到最大，同时污水的排放量达到最小。工艺实际生产中一般为多杂质的情况，较为复杂，完全分离出来较为困难，水集成技术就是点是把多杂质用水过程模假设为单杂质用水过程，再利用水夹点技术对用水网络进行分析设计，以达到全系统合理用水的目的。水集成就是把所含杂质相同、相似或对杂质要求不严格的操作单元的用水放在一起处理，形成一个新的操作单元，再将的多个不同操作单元的组成一个新的用水系统，对该系统进行水夹点分析，优化出该系统水的最大复用的用水网络。这样做的优点是避免各用水单元因所含杂质不同而造成的相互污染，降低处理难度、提高水的重复利用率、减少操作和处理费用。2.水系统瓶颈的确定从系统工程的角度看，整个用水系统不是由各个用水单元不相干地组成，而是一个有机的整体口其中，必有某些用水单元其用水状况是制约整个系统用水量的瓶颈。如果能够找出这些关键性的用水单元，对它的用水状况进行仔细分析，就可以既保证水系统得到最优集成，又使工作量大大减少。对于单组分污染物系统，从水夹点的分析中，己知夹点为制约整个系统的瓶颈，因此，夹点用水单元，包括进口为夹点浓度的单元，出口浓度为夹点浓度的单元，进、出口浓度跨越夹点的单元，为可能制约系统用水量的单元。对这些用水单元进行敏度分析，找出对系统用水量影响大的关键用水单元，然后再对这些关键单元进行仔细分析、研究，寻求解瓶颈的方法，就可以得到最优的水网络。3.水夹点技术水夹点技术是水网络集成技术的一个分支，用各操作单元的用水的负荷对浓度参数作图，得到负荷浓度关系图。用水系统的极限复合曲线与最小供水线的交点就是的水的“夹点”。在夹点的上方，该操作单元的用水的极限进口浓度高于夹点浓度，要通过处理后利用，不能使用新鲜水，通过其他操作单元的处理用水来补充；在水夹点下方，该操作单元的极限出口浓度低于夹点浓度，不应排放废水，应将提高它的重复利用价值。这就是用水的“夹点技术”。在实施所设计出的最大水复用率的用水网络时，要对某些作为中间用水过程出口水流中的部分非关键组分进行水处理，使它们的浓度达到匹配的用水单元进口浓度要求。最小供水线斜率的倒数就是系统的最小新鲜水用量。由用水系统夹点分析图可知夹点位置处最小用水量为3.97 t/h，新鲜水浓度为340.00 ppm，平均输出水浓度1221.48 ppm。用水网络浓度间隔如图所示，用水组合曲线和最佳供水量如图所示：图1 用水组合曲线图2 最佳供水量4.水的再生与利用从系统某一单元操作中产生的废水或多个单元操作产生废水的总汇，经过全部再生和部分再生后，在对其它单元无不利影响条件下，作为该单元操作的水源，从而大幅度减少新鲜水的需求和废水处理量。废水的再生再利用中，夹点处再生可实现新鲜水用量和废水处理量最小，此时最小新鲜用水量为3.97t/h。其初步用水网络和优化后用水网络分别如图所示：图3 初步用水网络图4 优化后用水网络根据上述用水网络设计，优化前和优化后对比如下表所示：新鲜水用量/(t/h)重复利用率%优化前全部新鲜水39.510.18优化后再