کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
8079250 1521487 2013 11 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Recuperative vapor recompression heat pumps in cryogenic air separation processes
ترجمه فارسی عنوان
پمپ های حرارتی تجدید پذیر بخار در فرآیندهای جداسازی هوای فریزر
کلمات کلیدی
تجدید بخار تجدید پذیر، پمپ حرارتی، جداسازی هوای فریزر، اکسیژن احتراق
ترجمه چکیده
پمپ های گرمایی کمپرسور بخار در فرایند تقطیر برای کاهش مصرف انرژی استفاده می شود. برای تقطیر محیطی، یکی از بزرگترین مشکلات تولید رفلکس مایع است، زیرا فشرده سازی اجزای بسیار فرار نیاز به انرژی خنک کننده گران است. ستون های تقطیر با هم ترکیب شده با حرارت به طور معمول برای تولید ریفلاکس در فرآیندهای جداسازی هوای فریزر استفاده می شود. به منظور تجمع بخار نیتروژن برای رفلاکس توسط مایع اکسیژن، تمام خوراک هوا به فشار قابل توجهی بالاتر از فشار محیط فشرده شده است. در مواردی که تولید اکسیژن نباید در فشار بالا باشد، این باعث فشرده سازی غیر ضروری اکسیژن در جریان هوا می شود. یک برنامه کاربردی در مقیاس بزرگ، احتراق اکسیژن در نیروگاه های زغال سنگ است. یک طرح پمپ های گرمادهی بخار احیا کننده، برای جایگزینی ستون های تقطیر حرارتی همراه شده است، و این طرح در فرایندهای جداسازی هوای فریزر در این مقاله کاربرد دارد. بخشی از نیتروژن بخار فشرده می شود و برای رفلکس متراکم می شود، بنابراین جریان جرم از طریق مراحل فشرده سازی کاهش می یابد. مصرف انرژی در مقایسه با چرخه تقطیر دو ستون معمولی کاهش قابل توجهی داشته است و زمانی که اصل بازبینی مجدد توزیع شده برای کاهش غیرقابل برگشت در ستون تقطیر اعمال می شود کاهش می یابد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی انرژی انرژی (عمومی)
چکیده انگلیسی
Vapor recompression heat pumps are used in distillation processes to reduce energy consumption. For sub-ambient distillation, one of the largest difficulties is to produce liquid reflux since the condensation of highly volatile components requires expensive refrigeration energy. Thermally coupled distillation columns have been commonly applied to produce reflux in cryogenic air separation processes. In order to condense the nitrogen vapor for reflux by the oxygen liquid, all the air feed has been compressed to a pressure considerably above ambient pressure. In cases where the oxygen product does not have to be at elevated pressure, this causes unnecessary compression of the oxygen in the air feed. One such large scale application is oxy-combustion in coal based power plants. A scheme of recuperative vapor recompression heat pumps is developed to substitute the thermally coupled distillation columns, and this scheme is applied in cryogenic air separation processes in this paper. A portion of the vapor nitrogen is compressed and condensed for reflux, thus the mass flow through the compression stages is reduced. The power consumption has been significantly reduced compared to conventional double-column distillation cycles, and further reduced when the principle of distributed reboiling is applied to reduce irreversibilities in distillation columns.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Energy - Volume 59, 15 September 2013, Pages 708-718
نویسندگان
, ,