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公开(公告)号：CN117637040A
公开(公告)日：2024-03-01
申请号：CN202311619149.3
申请日：2023-11-30
Applicant: 河北工业大学
IPC: G16C10/00 , G16C20/70 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/14
Abstract: 本发明公开了一种微纳米气泡强化渗透辅助反渗透及过程传质阻力分析方法。浓差极化和较低的水通量是渗透辅助反渗透工业化应用的主要瓶颈，该方法在渗透辅助反渗透组件中通入一定流量的微纳米气泡，在膜表面形成高剪切力，减弱膜两侧的浓差极化，有效提高水通量。构建渗透辅助渗透过程模型，准确预测不同操作条件下渗透辅助反渗透过程及微纳米强化渗透辅助渗透的水通量，定量分析浓缩型浓差极化、稀释型浓差极化和内浓差极化带来的传质阻力，有助于解明微纳米气泡强化膜过程机理。本发明可为渗透辅助渗透工业化应用及过程强化提供理论基础。
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公开(公告)号：CN115345049A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210979399.7
申请日：2022-08-16
Applicant: 河北工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F30/28 , G01D21/02 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F111/04
Abstract: 本发明公开了一种考虑热力学第二定律效率和环境影响的反渗透脱硼海水淡化系统操作优化方法。建立反渗透传递机理的数学模型和产水分流设计的超结构模型，考虑了沿压力容器轴向盐水压力、浓度和流量的变化，加入操作条件约束保证系统安全运行，对每个设备的有效能损失情况进行分析，由生命周期评估方法将反渗透装置的环境影响量化为吨水温室气体CO2排放量，针对产水需求和进水温度变化，得到综合考虑能耗、装置规模和环境影响的系统流程，通过调节产水分流比例和操作条件进一步降低能耗和环境影响，提高能量利用效率，使得产水满足饮用水中硼含量的标准，对节能减排具有重要意义，为其工业化应用提供理论基础和技术参考，具有非常好的应用前景。
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公开(公告)号：CN105740509A
公开(公告)日：2016-07-06
申请号：CN201610044127.2
申请日：2016-01-22
Applicant: 河北工业大学
IPC: G06F17/50 , C02F1/44 , C02F103/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑脱硼的分流部分二级卷式膜元件反渗透海水淡化系统优化方法。该方法采用严格机理的方式，建立考虑脱硼的反渗透海水淡化传递机理精确模型。引入分流部分二级设计，利用压力容器前端与后端相比产水量更大且水质更好，将压力容器前端产水直接送至最终产水，后端产水进入下一级再处理，加入流量调节阀可根据实际情况灵活调节两端出水比例。建立了反渗透系统的超结构模型，考虑了沿压力容器轴向盐水压力、浓度和流量的变化，以及功交换器内由于盐水混合导致的盐度升高，加入操作条件约束保证系统安全运行，采用联立求解技术对优化命题进行求解。本发明综合考虑了多种因素对海水淡化系统的影响，力图进一步降低海水淡化的制水成本和能耗，使得系统产水满足饮用水中硼含量的标准。不仅可对反渗透系统进行设计，还可在系统运行过程中对操作参数进行优化，具有非常好的应用前景。
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公开(公告)号：CN118031238A
公开(公告)日：2024-05-14
申请号：CN202410139386.8
申请日：2024-01-31
Applicant: 河北工业大学 , 山东华宇同方电子材料有限公司
Abstract: 本发明公开了一种在甲醇防冰保护下富氧燃烧烟气压缩纯化制高纯CO2的工艺，包括预脱水系统(01)、CO2和重组分(SO2、H2O、NO2)分离系统(02)、甲醇循环回收系统(03)和CO2提纯液化系统(04)。预脱水系统(01)包括水冷冷却器，气液分离器，低压压缩机；CO2和重组分(SO2、H2O、NO2)分离系统(02)包括除杂塔，高压压缩机，水冷冷却器，液化器，节流阀，气液分离器；甲醇循环回收系统(03)包括汽化塔，脱水塔，甲醇回收塔；CO2提纯液化系统(04)主要为提纯塔。本工艺考虑了杂质对工艺设计的影响，将甲醇防冰保护、CO2减压制冷和精馏相结合，利用低温一次性脱除多种杂质，能产出高纯CO2，提高了工艺经济性。
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公开(公告)号：CN117649888A
公开(公告)日：2024-03-05
申请号：CN202311619232.0
申请日：2023-11-30
Applicant: 河北工业大学
IPC: G16C10/00 , G16C20/70 , G06F30/28 , G06F111/04 , G06F113/08 , G06F119/14 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了一种微纳米气泡强化压力延迟渗透及过程传质阻力分析方法。浓差极化和较低的水通量是压力延迟渗透工业化应用的主要瓶颈，该方法在压力延迟渗透组件的汲取液中通入一定流量的微纳米气泡，在膜表面形成高剪切力，减弱膜两侧的浓差极化，有效提高水通量。构建压力延迟渗透过程模型，准确预测不同操作条件下压力延迟渗透过程及微纳米强化压力延迟渗透的水通量，定量分析浓缩型浓差极化、稀释型浓差极化和内浓差极化带来的传质阻力，有助于解明微纳米气泡强化膜过程机理。本发明可为压力延迟渗透工业化应用及过程强化提供技术和理论支撑。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN115345050A
公开(公告)日：2022-11-15
申请号：CN202210979400.6
申请日：2022-08-16
Applicant: 河北工业大学
IPC: G06F30/23 , G06F17/13 , G06F111/04 , G06F113/08
Abstract: 本发明公开了一种考虑生态环境影响的反渗透脱硼海水淡化系统操作优化方法。建立反渗透传递机理的数学模型，以及包含储水罐和产水分流设计的超结构模型，考虑了沿压力容器轴向盐水压力、浓度和流量的变化，以及储水罐内水位和盐度随时间的变化，加入操作条件约束保证系统安全运行，对系统内设备的有效能损失进行分析，建立生态环境影响模型评估系统可持续性和环境影响，采用联立求解技术对优化问题进行求解，针对产水需求和进水温度变化，得到考虑能耗、装置规模和生态环境影响的系统流程，在保证脱硼要求基础上调节产水分流比例和操作条件进一步降低能耗和生态环境影响，为其中试及工业化应用提供理论基础和技术参考，具有非常好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112591852B
公开(公告)日：2022-03-29
申请号：CN202011397192.6
申请日：2020-12-04
Applicant: 河北工业大学
IPC: G06F30/23 , C02F1/44 , C02F103/08
Abstract: 本发明公开了一种分流部分二级卷式膜元件反渗透海水淡化系统的操作优化方法。采用严格机理的方式建立反渗透传递机理的数学模型，以及包含储水罐的分流部分二级反渗透系统数学模型，考虑了沿压力容器轴向盐水压力、浓度和流量的变化，以及功交换器内由于盐水混合导致的盐度升高，考虑了储水罐内水位和盐度随时间的变化，加入操作条件约束保证系统安全运行，操作优化问题以系统能耗和取水最为目标函数，采用联立方程技术求解，通过调节产水分流比例和开/关模式，得到考虑产水需求变化和进水温度变化的优化操作方案，力图进一步降低海水淡化系统的能耗，可为其中试及工业化应用提供理论基础和技术参考，具有非常好的应用前景。
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公开(公告)号：CN118904082A
公开(公告)日：2024-11-08
申请号：CN202411190747.8
申请日：2024-08-28
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明涉及一种温差强化双极膜电渗析过程的方法。采用三隔室结构双极膜电渗析装置，所述双极膜电渗析装置的膜堆组装按照阳离子交换膜‑双极膜‑阴离子交换膜的顺序依次排列，相邻膜之间采用隔板分隔构成酸室、盐室和碱室，电极板和膜堆两侧的双极膜形成构成两个极液室；各隔室分别通过泵连接相应容器；加热碱室溶液或酸室溶液在双极膜两侧建立温差加快离子迁移速度，提高双极膜内水解离速率，提高产酸、碱浓度，提高电流效率，降低能耗。
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公开(公告)号：CN117989812A
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202410139216.X
申请日：2024-01-31
Applicant: 河北工业大学 , 山东华宇同方电子材料有限公司
Abstract: 本发明公开了一种在甲醇防冰保护下富氧燃烧烟气压缩纯化制高纯CO2的多工艺参数优化方法。本发明使用Aspen plus模拟了预脱水系统(01)、CO2和重组分(SO2、H2O、NO2)分离系统(02)、甲醇循环回收系统(03)、CO2提纯液化系统(04)、氨制冷循环系统(05)和CO2/NH3复叠制冷循环系统(06)。优化流程中加入产品质量规定，杂质组分限制，热量耦合判定，以总单位电耗为目标进行了包含压缩机压力、冷凝液化率、提纯塔总板数、除杂塔塔板数、提纯塔进料板、提纯塔塔釜流量的多工艺参数遗传算法优化。本发明力图进一步降低工艺的能耗，可为其中试及工业化应用提供技术参考。
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公开(公告)号：CN109214028A
公开(公告)日：2019-01-15
申请号：CN201710567946.X
申请日：2017-07-07
Applicant: 河北工业大学
Abstract: 本发明公开了一种考虑环境影响的反渗透脱硼海水淡化系统多目标优化方法，该方法采用反渗透脱硼海水淡化传递机理精确模型以及反渗透系统超结构模型，考虑了沿压力容器轴向盐水压力、浓度和流量的变化，以及功交换器内由于盐水混合导致的盐度升高，加入操作条件约束保证系统安全运行，得到以制水成本、能耗和环境影响(二氧化碳排放量)为目标函数的多目标优化问题，采用ε-约束算法进行求解，由模糊排序法筛选得到不同目标函数权值的最优解。应用本发明得到系统优化方案有效降低海水淡化的制水成本、能耗和温室气体二氧化碳排放，使得系统产水满足饮用水中硼含量的标准，对节能减排具有重要意义，具有非常好的应用前景。
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