三聚甲醛精制过程开发与研究(Ⅲ)——精馏塔模拟计算及萃取—精馏联合工艺的优化

根据液——液萃取计算结果,采用严格的三对角矩阵法对精馏塔进行了模拟计算,得到了在不同相比下精馏塔的主要操作参数。以总费用为目标函数,优化了三聚甲醛萃取——精馏工艺的操作参数。     

基于MATLAB/SIMULINK的间歇精馏模拟研究

建立了间歇精馏塔的数学模型,在MATLAB/SIMULINK中用S-函数编制了间歇精馏塔的模拟程序,相平衡计算采用严格的热力学模型,该方法为间歇精馏的设计及操作提供了参考.     

筛板精馏塔回流比的优化设计

本文在评价板式精馏塔回流比常规设计方法的不足之后,对设计筛板精馏塔回流比时应考虑的几个重要参数进行了较详细的分析;进而提出了筛板精馏塔回流比的优化设计问题,并根据数值最优化原理,得出了筛板精馏塔回流比的优化设计方法和计算步骤,为板式精馏塔的优化设计提供了一种有效途径.     

酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟与优化

以实际碳酸二甲酯工业生产装置为对象，建立反应精馏过程非平衡级混合池模型，对酯交换法合成中的反应精馏塔进行模拟计算和操作分析，并在此基础上以反应转化率为目标，对反应精馏塔的操作备件进行优化，其模拟结果与实测值吻合良好．单纯形法优化计算得到的最优操作条件为：进料摩尔比9．8646，回流比14、8796，塔顶采出量27．2368mol／s，甲醇进料位置为第93块板，PC转化率高达81％．模拟优化结果对反应精馏塔的生产具有重要的指导意义．     

轻烃精馏稳态操作数学模型及应用

：本文作者给出了轻烃分离稳态操作数学模型,并讨论了该模型在轻烃分离中的应用。该模型应用状态方程计算轻烃汽-液平衡常数和平衡组成,考虑了精馏塔内汽相和液相的非恒摩尔流特性;建立了一个多股进料、多侧线饱和汽相或饱和液相采出以及塔的中间供热与移热的复杂精馏塔模型。应用该模型编制的程序可以考查轻烃分离过程的各种操作因素对能耗和切割清晰度的影响,它对轻烃精馏塔的设计和操作都具指导意义。     

乙烯精馏塔热泵流程的模拟

利用ASPENPLUS软件,对常规乙烯精馏塔的操作工况进行了模拟。在此基础上,提出了该精馏塔的两种开式热泵流程并作了模拟计算,确定了以上两种开式热泵流程的操作条件。计算结果表明,与乙烯常规精馏相比,A型开式热泵流程可节能24．9％,B型开式热泵流程可节能12．6％。     

乙烯精馏塔热泵流程的模拟

利用ＡＳＰＥＮＰＬＵＳ软件,对常规乙烯精馏塔的操作工况进行了模拟。在此基础上,提出了精馏塔的两种开式热泵流程并作了模拟计算,确定了以上两种开式热泵流程的操作条件。计算结果表明,与乙烯常规精馏相比,Ａ型开式热泵流程可节能２４．９％,Ｂ型开式热泵流程可节能１２．６％。     

应用隔壁式精馏塔分离煤制烯烃设计

利用Aspen HYSYS流程模拟软件完成隔壁式精馏塔的设计,设计过程中引用逻辑操作单元将隔壁式精馏塔的预分离塔与主精馏塔进行了耦合,逻辑操作单元的引入可以减少隔壁式精馏塔的自由度,从而降低了精馏塔模拟达到稳态时的难度。在完成精馏塔设计并得到结果的基础上,对稳态工艺过程模拟结果进行灵敏度分析,考察了隔壁式精馏塔侧线抽出流量、回流比、进料温度、气相回流流量和液相回流流量对隔壁式精馏塔塔顶、中间以及塔底组成的影响,得到优化后的工艺操作参数。同时根据隔壁式精馏塔分离产物的组成提出并联分离顺序,与原有的顺序分离相比流程更加紧凑,对实际的烯烃分离流程的设计工作具有参考意义。     

三乙烯二胺分离过程的模拟

以乙醇胺为原料,乙醇为溶剂,在小型连续流动液相固定反应器中合成三乙烯二胺。要求主产品三乙烯二胺选择性不小于75%,因此开发经济实用的生产三乙烯二胺的工艺具有重要意义。采用普通精馏方法分离反应产物,并以NRTL热力学方程为物性计算方法。应用ASPEN PLUS化工模拟软件中DSTWU(简捷精馏塔设计)和RADFRAC(严格精馏塔设计)精馏模块对三乙烯二胺分离过程进行模拟分析。在模拟过程中用软件的物性参数估计功能对两种未知物质物性进行可靠的估计。以操作费用和能耗费用为目标参数,对精馏塔进行灵敏度分析,得到各塔的最优操作条件。     

醋酸甲酯精馏过程的计算机模拟与优化设计

在计算机上模拟优化设计了醋酸甲酯精馏塔的精馏方案。采用新型高效专利塔板－梯形立体喷射塔板（ＣＴＳＴ）解决了含发泡物质物料的精馏难题。优化改造后,在原塔外壳及降液板不变的条件下,生产能力提高８０％,能耗降低４０％,且改造后塔的操作运转平稳,操作弹性明显增大,同时产品质量明显提高,原料消耗降低,每年多回刷醋酸甲酯１６０ｔ。     

四氢呋喃双效精馏提纯工艺及其模拟

利用四氢呋喃(THF)水溶液的共沸点随压力改变的特性,提出加压塔-常压塔双塔提纯工艺.常压塔的馏出物浓度达到94.5%左右,加压塔顶馏出液和底部产品浓度分别达到88.8%和99.9%,塔顶馏出液返回常压塔.将加压塔的冷凝器和常压塔再沸器热耦合,建立双效精馏流程.采用PRO/Ⅱ对工艺过程进行模拟,结果表明该工艺达到满意的效果,并且双效精馏流程可节能42.3%.     

Krylov子空间算法的并行化策略研究

针对单机计算已不能满足求解大规模稀疏线性方程组的问题,提出一种Krylov子空间方法的并行化设计方案,改进之处在于用一次同步通信完成所有内积计算,改进后的算法降低了内积计算开销,提高了计算效率.     

基于RBF神经网络的制造业费用分配系数确定方法

针对制造业生产工况复杂,费用分配系数的确定困难这一问题,系统分析费用分配系数的确定流程,借助于RBF神经网络,建立费用分配系数确定模型,分析影响分配系数众多属性的权重,并以钢铁制造业为例进行实例验证。结果表明,所建立的模型能更好地解释各属性之间的关系,减小了系数制定的工作量,为新产品分配系数的确定提供了依据。     

水电站大起重量厂房排架柱内力计算

水电站厂房具有跨度大、层高较高、吊车起重量大、计算工况多以及内力产生的结构变形比一般工业厂房大等特点.以某水电站厂房作为研究对象,为对厂房排架柱内力展开计算,分析了排架柱结构形式及其特征,以控制变形作为其结构设计的关键因素,并根据结构的选型与布置、构造以及构件的刚度比综合确定其计算简图.采用PK程序对风荷载、最大起重力、最大刹车力作用下的排架柱内力进行了计算,并采用空间杆系分析方法TAT为结构变形进行补充计算,计算结果反映了排架柱的实际受力情况,能够作为绘制施工图的设计依据.     

下穿既有铁路大跨度架空顶进箱涵的设计与施工关键技术

高速公路穿越既有铁路时,对于上覆填土较低大跨度斜交顶推箱涵的设计和施工始终是一个难点.结合洛三高速公路改扩建工程渑陈立交桥的工程,根据其上覆填土较低的特点,采用了架空顶进的方案.该方案针对铁道线路架空安全可靠性要求高、施工过程中不间断铁路行车等特点进行了设计,系统地对线路加固方案中的便梁支墩挖孔桩的验算、顶进设计中的顶力计算、顶进设备、钢轨桩后背设计、施工时的施工条件、顶进作业工作顺序、施工注意事项等进行了详细阐述,解决了下穿既有铁路大跨度架空顶进箱涵的设计及施工关键技术,为同类工程提供了理论基础和工程实例,为解决上覆填土低的大跨度顶推箱涵提供了重要的技术支撑.     

渡槽建模理论在南水北调中的应用

渡槽是一种重要的结构形式,因此渡槽结构设计的合理性、适用性、经济性和科学性,已成为跨流域调水工程中关键性的问题。针对南水北调中线京石段左岸排水工程预应力渡槽结构,对渡槽钢筋有滑移和无滑移进行建模计算,在工程中具有重要的理论意义和实用价值。     

侧向柱对预应力框架影响的等效弹簧模型

针对预应力框架结构的预应力传递受侧向柱影响的问题进行分析，发现张德峰等人提出的假设存在缺陷：一是建立模型时，不动点的确定未考虑框架梁轴向压缩刚度的影响；二是各框架柱对框架的反向约束力与其距离不动点的距离是简单的线性关系．为此重新提出了假设，建立了广泛适用的等效弹簧模型．通过对模型的分析，利用最小势能原理推导出了相应的计算公式．在相同条件下用文中所得到的公式与张德峰文中的公式，对“台座现象”进行分析，得出了比较结果：对于3跨或多于3跨时，张德峰文中的公式明显不能对“台座现象”进行分析．本模型对于指导实际工程设计具有一定的适用性和实用性．     

筏板基础刚度取值对其承载性状影响的数值分析

为了分析刚度大小对筏板基础承载性状的影响,采用FLAC3D有限差分软件建立了筏板基础、地基土相互作用的计算模型。在保持模型其他参数不变的前提下,通过改变筏板基础的刚度,进行了8种数值模拟计算,得到了筏板基础最大竖向应力、最大沉降量、沉降差等的变化规律;分析了上部结构群柱效应对筏板基础最大竖向应力及最大沉降量的影响。计算结果表明:当筏板基础的沉降量偏大,且不满足规范要求时,通过提高筏板基础刚度的方法以降低基础沉降量存在一个刚度上限值。当筏板基础刚度达到这个上限值时,增加基础刚度对于降低沉降量的效果不再明显。此外,如果筏板基础的不均匀沉降过大,通过增大基础刚度的方法会取得理想的效果。降低基础沉降的刚度上限值与调整不均匀沉降的刚度取值并不相等,两者之间存在一个最佳刚度取值,在工程设计时需要综合考虑其变形和经济效益。考虑群柱效应对筏板基础最大竖向应力的影响是很小的,但不考虑群柱效应的影响,将会高估筏板基础的最大沉降量。     

偏压木构件的极限承载能力的研究

按强度确定偏压木构件的极限承载能力，计算中考虑了构件的二阶弯矩和截面抗弯的弹塑性工作。文中提出了偏压构件折断时，跨中央最大破坏挠度的近似理论计算方法；并导出了矩形截面偏压木构件的破坏挠度计算公式。所有的理论计算结果均与试验数据吻合良好。     

复杂二元精馏最小回流比的求算

本文推导出复杂二元精馏塔段最小回流比算式,由此可算出各塔段的最小回流比,其中最大值即为塔的最小回流比,最后举例说明了这种求算。