Welcher ist wirtschaftlicher: Die Inbetriebnahme der Destillationsanlage oder die Energiekosten?
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Diesen Beitrag hat zuletzt „Ich liebe Maomao“ am 19.12.2015 um 16:53 bearbeitet. Ich frage die Leute: Gibt es irgendwelche Grundsätze dafür, wie hoch eine Destillationskolonne sein sollte? Meine persönliche Auffassung ist, dass bei der Planung eines Turms die Kosten für die Anschaffung der Ausrüstung sowie die Energiekosten nach Inbetriebnahme gemeinsam berücksichtigt werden müssen. Aber die Investition in Ausrüstung ist einmalig, der Energieverbrauch hingegen dauerhaft. Angenommen, ein Turm kostet 1 Million, und der Siedekolben am Fuß des Turms wird mit Dampf beheizt – auch diese Kosten betragen jährlich 1 Million. Wenn man jetzt die Höhe des Turms auf das Doppelte der aktuellen Höhe erhöht, sodass der Turm schmaler und länger wird, steigt zwar die Anzahl der benötigten Geräte auf 2 Millionen, doch der Dampfverbrauch sinkt – um jährlich 200.000 Einheiten. Auf lange Sicht gleicht sich somit diese Kosten wieder aus. Es ist immer noch sehr günstig. Ist meine Ansicht richtig? Was mich verwirrt, ist: Wenn die Höhe des Turms zunimmt und die Parameter der Destillatprodukte unverändert bleiben, kann dann tatsächlich weniger Dampf verwendet werden?
Meiner bescheidenen Meinung nach ist diese Metapher nicht gut. Dampf wird durch die Berechnung der thermischen Enthalpie des Materials ermittelt und hat wenig mit seiner Erhöhung zu tun. In der praktischen Produktion kann aufgrund der Oberflächenfläche des Turms, der Wärmeabgabe sowie der Wärmeübertragungsfähigkeit die endgültige Menge an Dampf variieren, doch das ist nicht der entscheidende Faktor bei der Berechnung. (Auch wenn wir auch den Q-Verlust berücksichtigen.)
Vielen Dank für Ihre Antwort. Es geht nicht um Probleme im Zusammenhang mit der Wärmeableitung – sondern darum, ob bei einer höheren Bauhöhe des Streckturms die Streckwirkung verbessert wird. Kann das Dampf dann nicht die Menge verringern?
Der Einfluss wird nicht sehr groß sein. Man kann auf zwei Arten rechnen: 1. Energiezufuhr durch das Einströmen in den Turm + Energiezufuhr durch den Reboiler + Energiezufuhr durch das Rückfließen = Energie, die am Turmoberen abgeführt wird + Energie, die am Turmunteren abgeführt wird + Q-Verluste. 2. Energiezufuhr durch das Einströmen in den Turm + Energiezufuhr durch den Reboiler = Energie, die an der Ausgangsstelle abgeführt wird + Energie, die im Kondenser gewonnen wird + Energie, die am Turmunteren abgeführt wird + Q-Verluste. Tatsächlich liegen alle Veränderungen in den Q-Verlusten – meiner Meinung nach werden diese Veränderungen nicht allzu groß sein. Die Turmhöhe wird hauptsächlich anhand der Anforderungen an die Trennung bestimmt, der Energieverbrauch spielt dabei keine entscheidende Rolle.
Aus Faktoren wie der Gasgeschwindigkeit und dem Gas-Flüssigkeits-Verhältnis ergibt sich das empirische Höhen-Breiten-Verhältnis der Platten； Um das gewünschte Trennungsvermögen zu erzielen, wird die benötigte Anzahl an Treppenplatten berechnet. Durch Multiplikation dieser Zahlen ergibt sich die erforderliche Höhe des Turms. Es ist nicht ratsam, den berechneten Turm in eine länglichere Form zu ändern. Der Durchmesser des Turms bleibt unverändert; durch eine Erhöhung kann jedoch etwas Dampf eingespart werden. Durch die Erhöhung der Anzahl der Trennplatten lässt sich das gewünschte Trennverhalten leicht erreichen. Dadurch kann der Rückfluss verringert werden, wodurch auch die Menge an verbrauchtem Dampf abnimmt
Nun, wenn der Durchmesser des Turms kleiner wird, bedeutet das nicht unbedingt eine Ersparnis, oder?
Wenn der Durchmesser des Turms zu klein ist, muss die Gasgeschwindigkeit erhöht werden. Dadurch können Probleme wie Überlaufen entstehen. Um einen normalen Betrieb zu gewährleisten, muss die Produktionsmenge verringert werden
Äh, ich werde es mir noch genauer ansehen. Vielen Dank für Ihre Antwort!
Bei der wirtschaftlichen Betrachtung eines Turmsystems muss man nicht nur den Turm selbst berücksichtigen, sondern auch die Größe des Wärmetauschers im Rückflussbehälter sowie Fragen der Bauweise und der strukturellen Stabilität. Auch bei den Versorgungssystemen müssen Dampf, Strom, Zirkulationswasser und Steuerluft berücksichtigt werden. Erstens muss unbedingt berücksichtigt werden, ob die Anforderungen an das Produkt oder die Trenngenauigkeit erfüllt werden können. Zweitens wird der Turm immer höher und schlanker; es muss geprüft werden, ob sich die Inneneinrichtung des Turms ändern muss. Ein zu kleiner Turmdurchmesser macht den Einsatz eines Plattenwandturms unmöglich. Drittens werden die Türme immer höher und spitzer, wodurch auch das Problem des Windes berücksichtigt werden muss. Wenn sie zu hoch sind, können die oberen Turmplatten möglicherweise nicht mehr funktionieren. Viertens: Der Turm ist dick und schwer; die Stahlkonstruktion der zweiten Plattform muss mit zusätzlichem Gewicht belastet werden ； Der Turm ist sehr hoch und muss fixiert werden. Ist es notwendig, zusätzliche Befestigungsplattformen hinzuzufügen? Muss an der Stelle des Wärmetauschers ebenfalls eine zusätzliche Plattform eingebaut werden? Müssen die Installationskosten erhöht werden? Fünftens: Die Veränderung des Turmdurchmessers führt zu einer gewissen Veränderung des Rückflussverhältnisses. Ob die vorhandenen Verdampfer und Kondensatoren den Anforderungen entsprechen. Muss der Rückflusstank geändert werden? Wenn sich der Rückfluss ändert, muss sich auch die Pumpe ändern? Sechstens ändern sich Dampf, Menge des Zirkulationswassers, Strom sowie Steuerluft. Obwohl die Preise für die anderen drei Betriebsmittel nicht so hoch sind wie der Preis für Dampf, müssen sie dennoch berücksichtigt werden. Siebtens: Die Lebensdauer einer herkömmlichen Anlage beträgt in der Regel 14 Jahre. Rechnen wir den Rückgang der Kosten für öffentliche Dienstleistungen über 14 Jahre aus, um herauszufinden, in wie vielen Jahren dies gedeckt sein wird. Es ist nicht nötig, zu detailliert zu betrachten – schließlich ändern sich die Preise. Achtens: **Anreize zur Senkung des Energieverbrauchs.** Ob man den Durchmesser deiner Turbine ändern kann, sollte man erst einmal ausrechnen. Man sollte dazu Hydraulik-Software verwenden und anschließend nachjustieren. Es ist nicht so schlimm, wie du denkst – es gibt nicht so viele Veränderungen.
Die Erhöhung der Höhe des Turms erfolgt hauptsächlich durch die Zunahme der Anzahl der Treibstoffe, um die Effizienz der Destillation zu verbessern. Durch den Verbrauchssparens von Dampf bei gleichbleibender Produktqualität wird die Investition in zehn Jahren zurückgezahlt – der Rest ist dann Gewinn. Die Amortisationsdauer der Investition ist etwas lang.
Die oben gegebenen Antworten sind alle ziemlich umfassend! Gelernt!* Persönliche Meinung! Der von uns berechnete Turm wird anhand der Trennfähigkeit ermittelt. Natürlich muss bei der Erstellung des Ergebnisses auch die Energieverbrauch berechnet werden. Wenn man die Höhe und den Durchmesser des Turms ändert, ändert sich auch der Energieverbrauch. Man stellt fest, dass der Energieverbrauch tatsächlich mit dem Durchmesser des Turms variiert – doch nicht in dem Maße, wie man vielleicht annehmen würde. Schließlich muss das kühle Material ja verdampft werden, damit die dabei entstehende Wärme in Form von Hochtemperaturgas abgeführt werden kann ； Die Optimierung der Geräte durch den Energieverbrauch kann tatsächlich Wirkung zeigen, doch es ist notwendig, dies sorgfältig zu berechnen, bevor man damit beginnt ； Schließlich kann auch ein unendlich hoher Turmdurchmesser nicht allzu viel ausmachen – bei der Verringerung des Turmdurchmessers muss man besonders auf das Phänomen der Überflutung Rücksicht nehmen! Natürlich sinken die Kosten für andere Versorgungsdienstleistungen automatisch, wenn der Energieverbrauch zurückgeht! Das ist etwas anderes als das auf Stock 9 ； Tatsächlich hängt die Verringerung des Energieverbrauchs nicht nur von diesem Aspekt ab, es gibt noch viele weitere Faktoren: Drucksenkung, Druckerhöhung, Vorbehandlung usw. Natürlich muss man bei einer Drucksenkung auch die Kosten für das Kühlkohle berücksichtigen!
Solange die Prozesse den Anforderungen entsprechen, reicht es aus, die zusätzlichen Investitionen innerhalb von 3 oder 5 Jahren wieder einzunehmen; dies muss je nach Anforderungen des Unternehmens selbst gesteuert werden.
Der Anstieg der Türme könnte mehr Energie verbrauchen als ursprünglich
In unserer Firma berücksichtigen wir bei der Planung in der Regel sowohl die Anschaffungskosten als auch die Betriebskosten. Was die Reduzierung des Dampfverbrauchs angeht, können Sie mir die genauen Werte geben – dann schaue ich mal, was ich für Sie tun kann! 15753506807