小脑模型在精馏塔浓度预测中的应用

小脑模型(cerebellamodelarticulationcontroller简称CMAC)是一种局部学习网络,CMAC算法收敛速度很快,结构简单,并具有一定的泛化能力。精馏塔塔顶、塔底产品浓度含量的预测控制是精馏过程中非常重要的部分。研究表明,在某些情况下双线性系统可以很好地描述精馏塔的动态特性,因此本文通过双线性精馏塔机理模型给出网络学习样本数据,结合小脑模型对精馏塔塔顶、塔底产品浓度含量进行预测。仿真实验表明,该网络可以精确地描述精馏塔实际工程对象,取得良好的预测结果。     

石灰石/石膏湿法烟气脱硫塔的实时仿真研究

以某火力发电厂烟气脱硫系统为研究对象,在系统机理研究的基础上,建立了湿式石灰石/石膏烟气脱硫塔的数学模型.为了满足实时仿真的需要,采用集总参数法和模块化建模方法分别建立了反应装置和氧化槽的动态数学模型,并采用了变步长的欧拉算法进行仿真运算.在仿真模型的基础上,进行了一系列的动态仿真试验,仿真结果与实际系统的动态特性相符,证明了模型的正确性.通过实时性测试和具体分析证明了模型计算的实时性.模型的建立,为湿式石灰石/石膏烟气脱硫系统的工程分析和实时仿真机的开发奠定了基础.     

乙烯精馏塔仿真平台的开发与应用

乙烯精馏塔不同于常规精馏塔,有中间再沸器并且产品由侧线抽出,对产品纯度要求很高,构造十分复杂,在仿真中一般作二元处理,存在较大的误差,在控制系统仿真中,采用参数模型或只对某一控制回路进行仿真,缺乏科学依据而且很难正确反映精馏塔各回路之间的关联,本文利用MATLAB／SIMULINK工具开发了基于严格动态机理模型的乙烯精馏塔仿真平台,通过对塔进行动态仿真分析,得到了塔内各级的各组分组成、温度的动态变化规律,同时在该仿真平台上,可以充分利用MATLAB／SIMULINK功能强大的工具箱及模块库功能实现对乙烯精馏塔进行控制和优化,并对其进行多变量控制系统的仿真。     

甲苯二异氰酸酯装置光气化反应精馏过程模拟优化

分析了光气化法生产甲苯二异氢酸酯(TDI)的工艺流程特点,建立了胺盐反应动力学模型,结合反应精馏塔的工艺参数及操作条件,胺盐的反应精馏塔进行模拟。考察了塔釜温度、侧线采出温度、塔釜停留时间和塔板停留时间的变化对胺盐转化率及再沸器热负荷的影响,得到了优化的参数,即塔釜温度150℃,侧线采出温度为92℃,塔釜停留时间20 min。优化结果使得胺盐转化率达到99.5%,为工业实际操作提供参考。     

精馏塔的机理-神经网络混合建模

酒精精馏过程是一个复杂的化工过程,动态响应缓慢,内在机理复杂,参数间相互关联.为了解决精馏塔机理模型精度低和神经网络模型外推能力差的缺点,同时也为了精馏塔的先进控制提供一种可靠的先进模型,针对试验室酒精精馏塔,充分发挥机理模型和神经网络模型的特点,建立一种基于机理模型和神经网络补偿模型的酒精精馏塔的混合模型.最后对混合模型进行了仿真试验,仿真结果显示有很好的性能,精馏塔的精馏精度和精馏效率都得到了很大的提高.而且下一步正准备以此模型为基础,设计精馏塔的先进控制算法.     

基于过程机理模型的连续精馏塔系稳态操作优化

基于数学机理模型和塔板操作水力学模型对精苯精馏连续塔系过程系统进行建模,同时建立塔系稳态过程优化模型,并利用改进遗传算法进行优化计算,以实现连续精馏塔系稳态操作优化,取得了良好的效果.     

反应隔壁精馏塔合成乙酸丁酯模拟研究

提出用反应隔壁精馏塔合成乙酸丁酯的工艺流程,以反应隔壁精馏塔代替常规乙酸正丁酯反应精馏塔和乙酸正丁酯产品精制塔,将反应隔壁精馏过程和常规反应精馏生产过程模拟比较,在相同生产能力和产品纯度要求下,反应隔壁精馏塔可降低能耗30%以上,同时可减少设备投资。最后,对提出的反应隔壁生产乙酸丁酯的生产流程进行优化,考察进料位置、采出进料比、副塔液相分配比等因素对乙酸丁酯生产过程能耗和乙酸丁酯产品纯度的影响,并得到适宜的生产操作条件。     

具有热泵的苯-甲苯精馏过程的建模与控制

研究了热泵精馏塔的建模与控制问题.针对苯-甲苯精馏过程,采用逐板计算的方法进行动态机理建模;在热泵端,基于能量守恒定律等热力学方程建立了热量传递模型.通过对仿真模型结果的分析,研究了热泵精馏塔系统的特性.为了研究热泵精馏塔的控制问题,通过对动态机理模型的阶跃测试和辨识,获得了控制模型.对热泵精馏塔系统,按照单变量PID控制和多变量DMC控制两种结构,分别设计控制系统,通过仿真研究对比了两种控制方案的性能.     

基于矩阵解耦的精馏塔VOFFLC温控系统

针对复杂的精馏塔MIMO温控系统的多变量、非线性、强耦合的特点和自适应需求,设计了基于矩阵解耦精馏塔的VOFFLC系统。首先,对温控系统的多变量控制模型进行改进,利用矩阵解耦理论实现对角解耦,以此改变控制通道的特性;然后,设计基于矩阵解耦的精馏塔VOFFLC温控系统,实现精馏塔的塔顶和塔底的自适应温控;最后,采用仿真实验,对所设计的多种温控系统进行性能比较。实验结果表明,VOFFLC系统可以实现控制参数的自适应,具有更强的论域容错性和鲁棒性。     

脱硫塔优化设计的仿真与实验研究

研究发电厂降低SO2排放优化问题,为研究脱硫塔内不同给料方式的气固两相流流场对脱硫效率的影响,提出了采用多相流数值仿真的数学模型,并采用CFD软件对脱硫塔内流场进行了数值仿真.利用PIV技术测量实验数据,并将计算与实验测量的径向速度、轴向速度以及不同给料方式下SO2的排放量等数值进行了对比分析.经过仿真,结果表明,仿真结果与实验台测量值基本相符,并且在Z=150mm的密相区位置,双侧给料方式径向速度分布均匀,轴向速度呈现“环核流动”结构,利于物料与烟气充分混合,既能解决塔内物料堵塞,增强脱硫塔内循环,又可以提高脱硫效率,降低了SO2的排放量.