基于太阳能驱动的有机废气回收系统的研究

基于太阳能驱动的有机废气回收系统的研究报告人：胡志伦导师：黄维秋研究方向：油气回收与环保技术报告内容一、研究意义二、国内外应用现状三、研究目标四、研究内容、拟解决的关键问题及方法五、拟采取的研究方案及技术路线，可行性分析六、创新点七、课题已有研究工作基础八、研究进度和预期成果CompanyLogo一、研究背景和意义石油及其产品主要由各种碳氢化合物组成，在开采、炼制、储运等过程中，总会有一些轻组分挥发出来，从而造成石油资源浪费、环境污染和安全隐患据资料显示油气损耗占原油总产量的0.19％，我国2010年石油消耗量约4×109t，油气损耗约为7.6×105t，则每年向大气中排放了7.6×105t碳氢化合物，而且经济损失约为3.3×1010元CompanyLogo另一方面，全球能源短缺和节能减排已经成为世人普遍关注的重大问题。新能源、清洁能可再生能源的利用，如太阳能的开发利用，是缓减能源短缺实现节能减排的重要手段之一，得到了世界各国的重视，光伏产业发展迅速，太阳能光伏发电技术的应用条件逐步成熟，具有很好的应用前景。研究背景和意义CompanyLogo二、国内外应用现状太阳能应用现状1954年，美国科学家恰宾和皮尔松首次制成了实用的单晶硅太阳能电池，诞生了将太阳光能转换为电能的实用光伏发电技术。20世纪80年代后，太阳能电池种类不断增多、应用范围日益广阔、市场规模也逐步扩大。20世纪90年代光伏发电快速发展。到2008年全球太阳能安装总量已累计15GW。中国政府的大力支持使得各方普遍看好中国光伏市场的前景。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年我国力争太阳能发电装机容量达到1.8GW，预计2050年将达到600GW。那时我国可再生能源电力装机将占全国电力装机的25％(光伏发电装机将占到5％)。

CompanyLogo除臭设备从气态废物中去除VOCs降低汽油储存损耗冷凝和吸附集成工艺应用现状Gupta徐云杰陈红CompanyLogo三、研究目标在原有油气回收技术的基础上，开发出基于太阳能光伏发电-蓄电池直流供电的、集成冷凝法和吸附法有机废气回收工艺的成套技术，完成试验样机，为有机废气回收示范工程的建设提供技术依据。CompanyLogo四、研究内容1进一步优化现有VOCs回收装置的工艺及结构参数2提出VOCs回收装置对太阳能光伏发电-蓄电池直流供电的技术要求。3开发样机压缩机选型真空泵选型4对整个VOCs回收装置作出经济评估CompanyLogo五、研究方案及技术路线1.对不同组分、不同浓度的VOCs—空气混合气流量，结合ASPEN模拟软件和现有的VOCs冷凝回收装置，开展研究开发工作：增加预冷除霜环节控制温度为1～3℃

工艺上冷凝及与吸附段的有机耦合结构上＋CompanyLogo研究方案及技术路线光伏电能控制恒压恒流充电太阳能最大功率点跟踪电路保护显示检测直流电源转换器和控制器系统2对太阳能光伏发电-蓄电池直流供电系统的设计、以及其相应的控制器和电源转换器的开发提出合理的工艺要求CompanyLogo研究方案及技术路线3.开发样机5m3/h的处理量压缩机真空泵吸附塔换热器面积选型选型计算设计CompanyLogo4.样机组成油气发生器VOCs吸附回收系统太阳能光伏发电系统直流电驱动制冷冷回收凝系统CompanyLogo研究方案及技术路线推广苯类、醚类、醇类、酚类结合数据进行模拟实验数据回收治理各种vocsASPEN实验CompanyLogo研究方案及技术路线初期投资年用电量Text4静态投资回收期经济性比较VOCs年回收收益CompanyLogo可行性分析

学术条件：通过查阅大量文献，可知冷凝和吸附集成工艺用于有油气回收、太阳能直流供电在理论上已经有了相当的研究；实验条件：本课题组多年来专注本领域的研究开发，取得了丰富的工作积累及系列成果，并搭建了一系列的实验平台，为本系统研究的顺利展开提供了扎实的理论知识、技术基础及研究设备。经费条件可行：导师现有研究经费，以及继续申请课题为本课题提供资金来源，所以完成此课题的研究是可行的。CompanyLogo创新点VOCs治理回收本身就是一种节能环保的技术，现将清洁可再生能源太阳能作为其装置的驱动力，真正实现双重节能环保。探索与创新开展面向不同对象，如油气、苯类、酚类、醇类、醚类、烃类等的有机废气，且基于冷凝法和吸附法集成工艺的回收技术的研究优化，开发出高效、操作简单、技术集成化的VOCs治理及资源化成套设备，提升整体技术水平。CompanyLogo七、课题已有研究工作基础对吸收法、吸附法、膜分离法、冷凝法等回收技术进行了系统的理论研究，取得了丰富的工作积累及系列成果。学习了ASPEN模拟软件的使用方法，掌握了太阳能光伏发电的相关知识。研究活性炭吸附工艺，对吸附塔的结构进行了设计，并对压缩机进行了选型。已在2011InternationalConferenceonChemical,MaterialandMetallurgicalEngineering上发表文章“Developmentofcompositeadsorbentsofactivatedcarbonandhydrophobicsilicagelforgasolinevaporadsorption”（EI、ISTP刊源）CompanyLogo八、研究进度2011.07—2011.09调研，查阅文献资料2011.09—2011.11撰写文献综述和开题报告，准备开题2011.11—2012.06确定工艺路线和工艺参数，采购实验

设备，着手实验2012.06—2012.12整理