恒沸精馏模拟计算

本文开发了塔顶产物为非均相恒沸物的恒沸精馏定态模拟算法。将恒沸精馏塔分为包括再沸器的塔体、冷凝器和液体分层器三部分,对三部分依次串联迭代计算。经五个实例模拟计算表明,只要操作条件指定合理,本算法只需要用很简单的初值,能以较快的速度收敛到正确解,同时所需计算机内存较小。     

用联合算法模拟复杂精馏过程

提出一个复杂精馏过程的通用数学模型,并采用改进的松弛法与修正的N-R法相结合的联合算法求解该模型。通过对理想物系、非理想物系和Petlyuk塔精馏过程的模拟计算,证明该算法通用性强、可靠性高、收敛速度快,模拟结果与文献及工业实验吻合很好。     

非均相恒沸精馏分离回收正丁醇的模拟与优化

针对青岛某染料厂现有中性染料母液正丁醇回收率低、废水排放量大和不达标等问题,提出了改进的工艺,以原料水为自夹带剂的非均相恒沸精馏回收正丁醇,用 PRO/II模拟软件考察了各操作参数对冷却水和蒸汽用量的影响,确定了适宜的工艺条件,使回收率由95%提高至98%,废水达标排放,模拟结果与试验值吻合,可用于指导工业生产与设计。     

三相热偶合精馏过程的模拟

本文对具有双液相的精馏过程的数学模型予以修正,以适用于三相热偶合精馏过程;提出了以改进Naphtali-Sandholm法为基础的计算方法;给出了Jacobi矩阵及其所含各类子矩阵的结构和用于计算子矩阵中所有非零元素的偏导数表达式;用多相闪蒸结合自由焓比较校验存疑级上液相的分相情况.以正丁醇-水-正丙醇三元系的分离为例说明了此法的正确性,结果是满意的.     

叔丁醇-水-环己烷体系恒沸精馏过程模拟研究

本文运用Aspen plus过程模拟软件模拟计算了叔丁醇-水-环己烷恒沸精馏过程,计算出了各塔板的温度和气液相流量及组成,同时考察了理论塔板数和最小共沸剂流量及全塔热负荷的关系;加料板位置的变化对恒沸精馏塔分离效果的影响;以及设备压强的变化对共沸精馏的影响。     

C3选择性加氢热耦合催化精馏流程模拟

针对C₃ 选择性加氢过程中冷剂费用过高问题提出将选择性加氢催化反应器设置在脱乙烷精馏塔的提馏段,并通过原流程的3 个精馏塔的不同热耦合方式所构成的3 种热耦合催化精馏结构;对三热耦合催化精馏结构分别进行严格模拟和评价,表明通过分离和加氢反应的结合增加了加氢反应的转化率,并通过热耦合降低了分离能耗,年度总费用降低显著。模拟结果表明,3 种方案的年度总费用节约效果分别为4.107%、6.420%和10.337%。     

热偶精馏过程模拟优化方法的改进——人工神经网络-遗传算法

采用人工神经网络和遗传算法对热偶精馏分离过程提出了一种新的建模方法和优化算法,该方法不仅能够有效地求解热偶精馏过程的数学模型,迅速地得到优化变量和目标函数的解,而且具有获得全局最优解的能力.最后通过实例说明了本方法的有效性.     

进料热状况对精馏过程的影响

本文就不同进料热状况的苯－甲苯精馏过程的理论和实验数据,讨论了进料热状况对精馏过程各方面影响。     

反应精馏法生产醋酸丁酯动态模拟

目前反应精馏法生产醋酸丁酯工艺发展迅速,但主要集中于对催化剂的探索与研究,在实际生产中仍缺乏较好的控制方法。利用Aspen Dynamics软件对醋酸丁酯反应精馏塔的操作进行了动态模拟,提出了两点温度控制法及温度浓度控制法两种控制方案,对系统进行了进料流量±10%,乙醇及醋酸进料浓度-5%,-10%的扰动测试。研究了不同扰动对产品组成的影响并比较了两种方案分别在面对不同扰动时的控制效果。实验结果表明:进料流量及醋酸进料组成对产品组成影响较大;两点温度控制法在面对不同扰动时均展现出了比温度组成控制法更好的控制效果,该控制方法具有响应速度快,产品组成偏差小的优点。     

热集成复杂精馏流程综合的随机最优化方法

This paper addresses the application of stochastic optimization approaches to the synthesis of heat integrated complex distillation system, which is characterized by large-scale combinatorial feature. Conventional and complex columns, thermally coupled (linked) side strippers and side rectifiers as well as heat integration between the different columns axe simultaneously considered. The problem is formulated as an MINLP (mixed-integer nonlinear programming) problem. A simulated annealing algorithm is proposed to deal with the MINLP problem and a shortcut method is applied to evaluate all required design paxameters as well as the total cost function. Two illustrating examples are presented.     

基于一般模型控制的高纯内部热耦合精馏策略

内部热耦合精馏塔（ITCDIC）是精馏节能控制的一个前沿。本文提出了一种基于一般模型控制（GMC）的内部热耦合精馏塔的先控策略,以解决导致传统线性控制策略难以得到较好控制效果的高纯下内部热耦合精馏塔的非线性。以苯-甲苯物系作为研究实例,对所提出的高纯ITCDIC控制策略进行了详细研究。设定值改变和过程扰动下的控制品质表明了所提出的高纯ITCDIC的GMC控制策略的切实有效性。     

TCS-S热偶精馏过程的最优控制

根据严格逐板计算的结果，运用差分法求出灵敏度系数，对TCS-S热偶精馏进行灵敏度分析，确定灵敏板的位置即确定最优控制点，在此基础上选择最优控制方案，实现TCS-S热偶精馏塔的最优设计。     

多元精馏过程的非平衡级动态模型

提出了-种通用的多元精馏过程非平衡级动态模型。模型中采用传质、传热速率方程表征实际塔板上的传递过程,避免了级效率的计算。通过引入“分离效率函数”提出一种简洁适用的仿真模型和求解算法,分析了速率模型与“平衡级一级效率”模型之间的内在联系。在两个工业精馏塔上进行了仿真计算和实验检验,结果表明,非平衡级动态模型能够准确预测实际塔板上的动态行为。     

分批精馏模拟技术

综述了当前分批精馏模拟技术的研究进展。介绍了作为目前快捷（ｓｈｏｒｔｃｕｔ） 模型主流的ＦＵＧ快捷模型和ＩＳＣ 快捷模型。与严格模型相比,ＦＵＧ模型和ＩＳＣ 模型具有适应性强、计算量小、计算精度较高的独特优点。     

精馏过程的动态模拟

在各类典型精馏过程稳态模型的基础上,建立了6类典型非稳态精馏模型,并对动态精馏过程的开环响应进行了模拟计算.计算结果表明,实际精馏塔内存在的非平衡效应和惯性效应对非稳态精馏的动态响应过程有很大影响,其中惯性效应的影响更为突出.本文建立的三维非平衡混合池动态精馏模型充分地考虑了精馏过程中的非平衡效应和惯性效应,因此相信能够更适合于模拟实际的动态精馏过程.     

热泵热集成精馏流程的优化设计与综合

从综合的角度详细讨论了热泵精馏的原理,提炼出了用于综合的热泵精馏规则,并开发了综合所用的热泵精馏简捷经济评价方法,提出了一个两水平综合策略,给出了热泵精馏综合步骤。实例研究表明,本文开发的算法及提出的规则用于热泵热集成精馏流程的综合,能够得出最优的絷泵精馏流程。     

甲醇的精馏工艺过程控制及改进

本文介绍了甲醇精馏工段的工艺和装置,论述了精馏系统工艺情况,并提出了对精馏工艺改进的措施。同时选用最合适的操作方法。其甲醇精馏三塔内件选用了径向侧导喷射塔板,吨精甲醇蒸汽消耗降到了0.95～1.0 t,这在国内是很先进的指标;产品质量达到美国AA级标准;同时甲醇精馏三塔的设备投资在目前可选的技术方案中也是最低的,比填料塔低80万元左右投资。在此实际运行情况,讨论甲醇精馏的工艺问题,以求最大程度地节能并提高产品质量。通过改进,装置排放残液中的甲醇含量降低到0.05%以下,COD降低到950mg/L以下。     

对“恒沸精馏”的质疑

本文通过对“共沸”与“恒沸”概念的分析和由来的追踪,指出了目前化工原理教学中“恒沸精馏”的称谓造成了概念混乱的缺陷和弊端,提出了将有共沸物生成的精馏过程一律称为“共沸精馏”的建议。     

模拟三相精馏过程的新算法

提出一种新算法Newton同伦-同时校正混合法模拟三相精馏过程,该算法将同时校正法有机地嵌入同伦法中,采用同伦弧长微分法求解,在保持同伦算法大范围收敛特性的同时,提高了计算效率.采用Michlesen稳定性判据作为液相稳定性判据.以正丙醇-正丁醇-水物系三相精馏塔为例,验证了算法的有效性.     

具有热集成和水集成的甲醇精馏新工艺及其模拟

提出了一种新的三塔精馏工艺用于合成甲醇的精制过程.在采用差压双效精馏实现系统内的热集成方案中,新工艺从加压精馏塔进料板上部的侧线采出中等甲醇浓度的物料作为常压精馏塔的进料,有效地平衡了两塔的分离负荷,进一步降低了双效精馏的总能耗,同时,将预精馏塔产生的盐碱类物质浓缩分离到加压塔底采出,使常压塔底出料为高纯度软水,将其循环复用为预塔萃取水,实现了系统内的工艺软水集成,不但降低了新鲜工艺软水的消耗,而且还减少了系统的废水排放量.运用计算机稳态模拟方法对传统的两塔工艺、现有的三塔双效精馏工艺和本文提出的新工艺进行了对比研究,研究结果表明：新工艺可以比两塔工艺节能49.2%,节水38.0%;比现有三塔工艺节能24.7%,节水38.0%.