亚麻纤维纱线晶变改性气相介质回收方法研究

摘要

亚麻纤维纱线晶变改性装备是以液氨为介质改善亚麻纤维的天然不良性能，保留天然优良性能，提高亚麻纤维织物服用性能的间歇性设备。改性过程中，由于改性釜压力降低等因素液氨汽化成氨气，氨气的特殊性导致残留氨气回收技术成为影响改性装备可靠运行的关键技术之一。根据亚麻纤维纱线改性装备工艺过程，在本文中，设计并分析了亚麻纤维纱线晶变改性装备中氨气回收系统。根据氨气回收系统工作原理，经过合理的简化和假设，建立了氨气回收系统中关键设备和主要耗能设备的数学模型，并根据现场工况进行了数值模拟。主要研究内容如下。
　　(1)根据亚麻纤维纱线晶变改性装备工艺流程分析了氨气回收系统的流程和原理。为了加快氨气回收速率和提高氨气回收率，根据改性釜中压力在氨气回收过程中不断变化的状况，设计了改性釜不同压力状态下采用不同动力回收氨气和氨气两级加压冷凝的过程。
　　(2)根据氨气回收系统实际运行工况，详细分析了氨气回收系统的工作过程。根据氨气回收系统数学建模和分析的需要，简化氨气回收系统的回收过程，建立了氨气回收系统高压状态的充放气模型和氨气压缩机模型，奠定了模拟氨气回收系统运行过程的基础。经过分析氨气回收系统的工作原理，提出了采用优化氨气回收系统中关键回收耗能设备的工况来降低氨气回收系统整体能耗的方法。
　　(3)氨气回收系统中压缩冷凝为其主要能耗部分，建立了氨气压缩机和蒸发式冷凝器工作的稳态模型，提出了采用优化氨气压缩机运行过程和分段控制蒸发式冷凝器风机、喷淋水泵的方法来降低氨气回收系统能耗。
　　(4)针对氨气回收系统工艺流程和工作过程，选用了硬件控制设备进行控制系统的整体设计，针对氨气回收控制系统需要解决的两个关键问题——逻辑控制的实现和数据采集传输进行了逻辑设计，为氨气回收系统控制系统设计奠定了基础。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 主要研究内容

第二章 亚麻纤维纱线晶变改性装备氨气回收系统工作原理

2.1 氨气回收系统工艺过程

2.2 氨气回收系统工作原理

2.3 氨气压缩机工作过程分析

2.4 蒸发式冷凝器工作过程分析

2.5 本章小结

第三章 氨气回收系统关键运行参数优化

3.1 氨气压缩机数学模型

3.2 氨气管道流速数学模型

3.3 氨气回收系统缓存器1压力计算模型

3.4 氨气回收系统关键运行参数优化

3.5 本章小结

第四章 氨气回收系统蒸发式冷凝器控制方法

4.1 蒸发式冷凝器数学模型

4.2 蒸发式冷凝器控制方法

4.3 本章小结

第五章 亚麻纤维纱线晶变改性装备氨气回收控制系统设计

5.1 氨气回收控制系统总体设计

5.2 氨气回收PLC过程控制系统设计

5.3 氨气回收数据采集系统设计

5.4 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 总结与主要创新点

6.2 展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文