水夹点技术与用水网络优化

1、第一章 水夹点技术与用水网络优化1.1 概述本项目是以 C4 抽余异丁烯为原料生产MMA 和丁基橡胶，此过程中需要大量的工艺用水，生产过程中会产生大量的废水，造成了水资源的浪费，而且对环境产生的严重污染，所以必须要对废水进行净化处理。如果只是单纯的进行处理必然会使得处理费用提高，因此有必要对工艺用水重复利用，提高水利用率，提高经济效益。通过利用水夹点技术对整个用水系统进行系统的优化设计，使水的重复利用率达到最大，然后对水进行净化处理，以达到环保要求和提高经济效益。本项目组通过 Water Design络。对全厂用水进行优化，并得到初步优化设计后网1.2 水夹点技术水夹点技术的是使水的回用量和出

2、水中污染物的浓度达到最大，找出设计问题中的瓶颈，出设计中的最小用水量。然后通过改造现有网络使水回用量最大化和废水产生最少。因为实际生产中一般为多杂质的情况，较为复杂，但水夹点技术一般针对于单杂质过程，所以对用水网络进行了一些简要的处理。1.2.1 确定水的约束条件实际工艺用水的组分很复杂，为了简化设计，对于单一杂质的系统，则选取某一杂质为污染物组分，对于多种杂质系统，则选定最大限制污水会用的杂质为污染组分，并把该系统作为单组分系统处理。1.2.2 操作单元分类把所含杂质相同、相似或对杂质要求不严格单元放在一起，形成一个用水系统，对该系统进行水夹点分析，设计出该系统水的最大复用网络。1.3 用水

3、网络优化1.3.1 工艺用水分析全厂产生的污水主要是生活污水和工艺废水，生活污水如洗浴污水、冲厕污水、污水等，水中有机物、悬浮物浓度较高，不宜回收。本厂工业废水主要来源于甲醇水洗塔、反应器进水，共沸精馏塔进水及公用工程的冷却水，冷凝水等，排水量大，污染程度低，因此可进行水集成优化。整个系统中，以硬度为基准，提取污水的极限浓度及过程最小用量，如果全部利用新鲜水为水源则共需水量 1664.91 t/h。全厂用水网络信息如表 6-1 所示。表 6-1 全厂用水网络信息1.3.2 用水网络设计利用水夹点技术，对用水网络进行系统地分析，确定用水单元在利用的可能性，同时确定所需水的最小流率。用水系统的极限

4、复合曲线与最小供水线的重合点就是所谓的“水夹点”。在水夹点的上方，系统单元的极限进口浓度高于夹点浓度，各用水操作不应使用新鲜水；在水夹点下方，用水单元的极限出口过程用水流量(t/hr)浓度ppm出口浓度ppm杂质负荷(kg/hr)水洗塔 T05010.50501900.07精馏塔 T06011.921202500.25反应器 R06012.01503000.3水洗塔 T03010.421002200.05循环冷却水1196.07150300179.41循环冷冻盐水45415025045.4蒸汽冷凝水101001500.5浓度低于夹点浓度，各用水单元不应排放废水。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水硬度为300ppm，最小用水量为 753.27t/h。用水网络的C-M 图如图 6-1 所示图 6-1 用水网络的C-M 图图 6-2 浓度间隔表废水的再生再利用是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，经过全部再生或部分再生后，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