正己烷-甲基环戊烷-邻苯二甲酸二丁酯三元体系汽液平衡研究

测量了不同压力下正己烷-甲基环戊烷-邻苯二甲酸二丁酯三元体系等压汽液平衡数据，确定了该体系Wilson方程模型参数，并以Wilson方程为汽液平衡模型，采用微机模拟计算了以邻苯二甲酸二丁酯为溶剂，萃取精馏分离正己烷-甲基环戊烷混合物的分离结果，结果表明，萃取精馏分离该混合物效果良好。     

精馏过程动态仿真建模

精馏过程的模型化与仿真在化工操作和工艺设计中具有重要的意义。对精馏塔进行动态数学模型的建立与仿真,不仅可以研究精馏过程在不同工况下的变化情况,而且还可以用于精馏塔的优化控制,进而提高精馏过程的生产效益。本文针对精馏塔操作过程,建立了基于平衡级假设和非平衡级假设的精馏过程动态机理数学模型,并对平衡级假设的模型进行了动态模拟。该模型从机理分析入手,进行合理的简化,模型的计算时间大大的缩短,从而使模型具有比较广泛的实用性。该模型采用的动态数学模型为METSH(质量平衡方程、相平衡方程、塔板效率方程、摩尔分数归一化方程、能量平衡方程)方程,通过计算METSH方程,可以模拟出精馏塔内温度、汽相流量、液相流量、汽相组分以及液相组分的变化趋势。通过仿真结果可以看到,该模型比较准确的预测了精馏塔中各个操作参数的动态趋势,与实际情况基本一致,其稳态结果与实际情况也基本吻合。该模型对于仿真培训及精馏过程的控制分析具有较高的理论研究意义和实际应用价值。     

常压下丙醛-水-甘油体系汽液平衡测定与关联

采用单循环汽液平衡釜测定了常压条件下丙醛-水的二元以及丙醛-水-甘油三元汽液平衡数据。运用MATLAB中求解非线性最小二乘法问题的函数Lsqnonli,结合丙醛-水的二元汽液平衡实验据,迭代出了Margules、Vanlaar、Wilson和UNIQAC四个方程的二元模型参数。通过计算值和实验值的比较,Wilson方程的相对误差均小于5%,故选择Wilson方程为本体系的适合模型。将测定的丙醛-水-甘油三元汽液平衡数据与模型参数带入Wilson方程求得的三元汽液平衡数据相比较,相对误差均小于5%,由此验证了本文Wilson模型参数的可靠性。本文的测定结果和计算结果为丙醛-水-甘油体系的萃取精馏模拟选择了合适的模型,关联得到的Wilson模型参数,为萃取精馏过程的模拟计算打下基础,同时也为丙醛和水混合液的有效分离提供了一定基础数据。     

基于UNIFAC模型的碳酸二甲酯-甲醇-恒沸剂三元体系汽液平衡数据的推算

运用Visual Basic计算机语言，用UNIFAC方程模拟推算了碳酸二甲酯－甲醇－恒沸剂（分别为正己烷、环己烷、正庚烷、正辛烷）三元体系在常压下的汽液平衡。为采用恒沸精馏法分离DMC与甲醇共沸体系提供了汽液平衡数据。     

液体空气汽液平衡计算模型

汽液平衡计算是精馏塔模拟计算中重要的组成部分。以液体空气汽液平衡计算为研究对象,利用神经网络技术,建立了总压（P）和各组分液相组成（X1、X2、X3）为输入节点,3种不同参数作为输出节点。（1）平衡温度（T）、各组分汽相组成（Y1、Y2、Y3）;(2)平衡温度（T）、各组分平衡常数（K1、K2、K3);（3）平衡温度（T）、汽相氮组成（Y1）及氩、氧平衡常数（K2、3））的BP神经网络模型。通过计算比较,第三种参数作为输出节点的液体空气汽液平衡计算模型,不仅具有良好的学习能力,而且预测结果也比较满意。对进一步研究并应用于空分塔模拟计算具有一定的指导意义。     

乙二醇单丁醚催化精馏塔开车过程的动态模拟研究

对以环氧乙烷和正丁醇为原料,通过催化精馏法合成乙二醇单丁醚的催化精馏塔开车过程的动态行为进行了模拟研究。提出了1项适用于本工艺体系特点的开车策略。建立了催化精馏塔开车过程的动态数学模型,通过模拟计算得到了从开车至达到系统稳定需要的时间,研究和分析了开车过程中塔内温度、组分浓度、热负荷、反应速率及汽液相流量等的动态分布特征,并同试验结果进行了比较。研究揭示了催化精馏塔开车过程的基本规律,为工艺优化和控制策略的建立奠定了重要基础。     

酯交换合成碳酸二乙酯反应精馏工艺的模拟

碳酸二乙酯是一种性能优良的绿色溶剂,在锂离子电池行业中应用广泛。以碳酸二甲酯和乙醇为原料,采用反应精馏工艺生产碳酸二乙酯是目前的主流工艺。由于该反应分为两步进行,因此如何调节工艺参数来提高反应物转化率和产品收率是工业生产中的重要问题。本文以实验得出的动力学方程、UNIQUAC热力学模型,应用Aspen Plus流程模拟软件实现了工业实际反应精馏工艺流程的模拟,详细讨论了进料位置、回流比、进料配比等因素对反应精馏塔性能的影响。结果表明,模拟值与实验值吻合良好,在回流比为4.5～5,混合进料第20块板,进料醇酯比2.5:1,反应段（2～31）块板,空速小于0.18 hr^-1时,反应精馏塔性能最佳。模拟结果对反应精馏合成碳酸二乙酯的工艺设计和过程优化具有重要指导意义。     

萃取精馏分离异丙醇与甲苯的模拟计算与实验研究

选取N,N-二甲基乙酰胺(DMAC)为萃取剂,以UNIFAC方程为模型,采用Aspen Plus对萃取精馏分离异丙醇(IPA)与甲苯过程进行模拟计算。分别考察了萃取精馏塔与溶剂回收塔的各操作参数对分离效果的影响。在最佳条件下,一次可以得到质量含量为99.33%的异丙醇与99.34%的甲苯。通过实验对该模拟结果进行验证,实验值与模拟值基本一致。     

费萨姆工艺无水氨精馏塔的模拟计算

本文以ＮＨ３－Ｈ２Ｏ系统Ｇｉｂｂｓ自由能、熵、焓和汽液相平衡的热力学模型为基础，用松弛法进行了无水氨精馏塔的模拟计算。改变无水氨采出比、回流比（直汽量）和进料板位置均影响蒸馏效果。     

测定甲醇与异丙醇的汽液平衡数据及精馏的研究

甲醇和异丙醇是重要的化工原料和溶剂,作为溶剂使用会产生大量甲醇和异丙醇混合液,本文研究甲醇-异丙醇的分离问题;测定甲醇-异丙醇的汽液平衡数据,采用最小方差法关联汽液平衡数据,并确定相对挥发度方程式;以甲醇-水为标准体系,由精馏结果标定精馏塔的等板高度;在相同条件下,研究不同塔高对甲醇-异丙醇精馏分离的影响,确定塔效率.本文为进一步放大实验提供依据.     

Experimental investigation and modeling of vapor-liquid equilibria for Bi–Zn and Bi–Sn–Zn systems at 10 Pa

For the Bi–Zn and Bi–Sn–Zn systems, vacuum distillation experiments were carried out at 10 Pa. The results show that the content of Zn for the Bi–Zn system in the vapor phase could reach more than 0.999 mol fraction in vacuum distillation. The VLE (vapor-liquid equilibrium) data were correlated using the Tsuboka-Katayama's modification of the Wilson equation (T-K-Wilson). The correlation showed good agreement with experimental data. Thermodynamic consistency tests of experimental data for the binary and ternary systems were presented by the Van Ness method. The results demonstrate that VLE phase diagram is reliable for predicting the process of vacuum distillation for the systems. It provides an efficient way to guide the separation and purification of crude Zn in vacuum metallurgy     

动态模拟在流程工业智能工厂实验系统中的应用

以炼油工艺流程中常减压精馏装置的动态模拟为基础,介绍了动态模拟在流程工业智能工厂实验系统中的应用．对“动—稳”态混合仿真、动态模拟在系统辨识课件开发和在半实物仿真系统上的应用进行了详细的分析．     

炼油厂常压塔侧线质量实时监测模糊专家系统

通过对炼油厂分馏塔侧线质量进行机理分析，并根据实际流程利用ＡＳＰＥＮ对过程进行模拟得到各控制变量与侧线质量的对应结果，利用数据统计方法，得到带有可信度ＣＦ量度的规则。利用正向推理，构置了一个基于规则在线监测炼油厂分馏塔侧线质量指标的模糊专家系统ＳＱＰＥＳ，并利用工厂采集的实时数据对所建立的专家系统进行了验证。结果表明，这种规则获取手段对建立炼油厂分馏塔质量指标监测的专家系统是适用的，它的建立，即可     

基于Cape-Open标准的间歇精馏过程模拟系统的开发

在合理假设的前提下建立间歇精馏过程的严格动态模型,此模型按精馏塔的结构分解为:再沸器、塔板、冷凝器、回流釜、分配器及产品罐模型等6个子模型,塔板子模型考虑了液相持液量。基于Cape-Open标准采用面向对象程序设计方法,实现各个子模型程序,将各个子模型的参数及解算方法封装在各自的类中,利用四阶龙格库塔积分方程,采用逐板计算法由塔釜至产品罐自下而上地求解该模型。最后引入一3组份混合物间歇精馏实例,模拟结果较好地反映了该物系间歇精馏的动态特征,表明该模型准确可靠,所开发的系统稳定。     

先进控制技术在常减压装置上的开发与应用

基于模型的多变量控制技术能够很好解决常减压装置中原料性质变化及相关参数耦合严重的问题,该先进控制系统选用Shell的SMOCpro和RQEpro软件包设计开发了五个子控制器,包括初馏塔、常压炉、减压炉、常压塔、减压塔等关键装置及流程.因为多变量控制器设计中考虑了很多变量的关联性,同时利用预测控制及软测量技术预测出约束到...     

乙酸甲酯催化精馏水解塔过程模拟

分析乙酸甲酯催化精馏水解过程,建立该实验塔物理模型,据此合理简化,建立平衡级与固定床相结合的数学模型及其计算方法.应用该模型方法对本工艺试验的3种催化精馏塔型,分别按2种工况模拟实验过程,得到了与实测数据吻合良好的计算结果.验证了该模型和计算方法的适用性和准确性,能够为过程放大和工艺条件优化提供可靠数据.     

Volterra模型辨识及其在蒸馏塔预测控制中的应用

本文研究一类单输入单输出非线性系统的预测函数控制问题，这类系统能用有限阶离散Volterra级数模型表示，采用最小二乘法进行参数辨识，并通过求解高次方程得到控制律。针对化工过程蒸馏塔控制系统，通过仿真计算验证了该方法的有效性。     

醋酸/水萃取精馏的模拟

利用PRO／Ⅱ软件对醋酸／水的萃取精馏进行了模拟。采用Hayden-O’Connell方程计算逸度系数,NRTL方程计算活度系数。模拟结果显示,与普通精馏相比,萃取精馏工艺的再沸器热负荷降低了51．8％,生产每吨醋酸耗费蒸汽量由8．9t降至4．6t,说明在同样的分离指标下,萃取精馏法分离醋酸／水要优于普通精馏法。     

常减压蒸馏装置流程模拟及优化研究

在实际生产过程中,对流程模拟的研究关系到产品的质量和产量.根据石化炼油厂常减压蒸馏装置中初馏塔和常压塔的生产工艺和原油精馏原理,结合现场工艺数据,并基于Aspen Plus化工流程模拟软件,实现了初馏塔和常压塔的流程模拟.同时,通过灵敏度分析工具优化操作条件,指导操作人员对常压塔的操作条件进行有效调节,调节效果令人满意.     

基于塔板组成线的反应精馏图解设计

图解设计法,可以相对较少的已知数据快速、直观地获得反应精馏塔的结构和操作参数。本文在转换组成变量的基础上,系统地推导了反应精馏塔板组成线方程及设计可行性判据,提出了基于塔板组成线进行反应精馏图解设计的策略,并对理想反应体系进行了实例设计计算。研究结果表明：利用塔板组成线进行反应精馏设计可同时获得多组可行设计方案,比现有精馏线和剩余曲线设计方法更为有效,并有利于设计的优化和经济效益评价。