一种二元蒸馏塔稳态设计与动态控制的折衷方法
发布时间：2021-11-02 03:32
基于平均绝对变化幅度（Averaged Absolute Variation Magnitudes:AAVM）这一指标,本文提出一种二元蒸馏塔稳态设计与动态控制的折衷方法。AAVM是指在严格保证塔顶与塔底产品质量的前提下进料组分扰动所引起的灵敏板与其它塔板之间温差绝对值的平均变化幅度。由于能够反映精馏段与提馏段之间相互作用的内在规律,AAVM可以准确预测进料位置的变化对系统动态性能的影响。将其应用于稳态设计与动态控制的折衷,也能够降低优化搜索的复杂性与计算强度。分别以分离乙醇/丁醇以及丙烷/异丁烷二元混合物的蒸馏塔为对象,本文系统地研究了所提出的稳态设计与动态控制折衷方法的可行性与有效性。所得结果表明,这种方法不但能够实现二元蒸馏塔稳态设计与动态控制的有效平衡,而且还可以显著降低优化搜索的复杂性与计算强度。
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２进料位置与ＡＡＶＭ变化??Ｆｉｇ．３－２?Ｆｅｅｄ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｖｅｒｓｕｓ?ＡＡＶＭ??
图３－４基于ＡＡＶＭ的搜索优化??
图４－２进料位置与再沸器热负荷??Ｆｉｇ．４－２?Ｆｅｅｄ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｖｅｒｓｕｓ?ｒｅｂｏｉｌｅｒ?ｈｅａｔ?ｄｕｔｙ??从图４－２中不难看出，进料位置在第１４块塔板时再沸器的热负荷最低，说??明图４－１所示的系统为最优稳态设计。??４．?２?ＡＡＶＭ指标分析??选取第１０、第１４板以及第１７板作为进料塔板作对比分析，计算并描绘各??稳态设计的ＡＡＶＭ，得到如图４－３曲线。从图４－３?（ａ）中可以看出，随着进料位置??从第１７板上升至第１０，?ＡＡＶＭ曲线的右侧波峰逐渐升高，这说明精馏段对提馏??段的耦合作用在逐渐加强（即不利于塔底产品的控制）。同理，从图４－３?（ｂ）中也可??以看出，随着进料位置从第１７块塔板上升至第１０塔板，ＡＡＶＭ曲线的左侧波??峰逐渐降低，这说明提馏段对精馏段的耦合作用在逐渐减弱（即有利于塔顶产品??的控制）。这个结论与Ｌｕｙｂｅｎ等人基于严格模型分析所得到的结论完全一致［４４］。??通过仔细比较这些波峰的变化特征可以看出，进料位置从第１７块塔板上升至第??１４块塔板所导致的精馏段对提馏段的耦合作用的加强幅度图４－３（ａ）与提馏段对??精馏段耦合作用的减弱幅度图４－３（ｂ）相差不大
【参考文献】：
期刊论文
[1]精馏塔控制与节能优化研究综述[J]. 薛美盛,祁飞,吴刚,孙德敏. 化工自动化及仪表. 2006(06)
本文编号：3471254
【文章来源】：北京化工大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图３－２进料位置与ＡＡＶＭ变化??Ｆｉｇ．３－２?Ｆｅｅｄ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｖｅｒｓｕｓ?ＡＡＶＭ??
图３－４基于ＡＡＶＭ的搜索优化??
图４－２进料位置与再沸器热负荷??Ｆｉｇ．４－２?Ｆｅｅｄ?ｌｏｃａｔｉｏｎ?ｖｅｒｓｕｓ?ｒｅｂｏｉｌｅｒ?ｈｅａｔ?ｄｕｔｙ??从图４－２中不难看出，进料位置在第１４块塔板时再沸器的热负荷最低，说??明图４－１所示的系统为最优稳态设计。??４．?２?ＡＡＶＭ指标分析??选取第１０、第１４板以及第１７板作为进料塔板作对比分析，计算并描绘各??稳态设计的ＡＡＶＭ，得到如图４－３曲线。从图４－３?（ａ）中可以看出，随着进料位置??从第１７板上升至第１０，?ＡＡＶＭ曲线的右侧波峰逐渐升高，这说明精馏段对提馏??段的耦合作用在逐渐加强（即不利于塔底产品的控制）。同理，从图４－３?（ｂ）中也可??以看出，随着进料位置从第１７块塔板上升至第１０塔板，ＡＡＶＭ曲线的左侧波??峰逐渐降低，这说明提馏段对精馏段的耦合作用在逐渐减弱（即有利于塔顶产品??的控制）。这个结论与Ｌｕｙｂｅｎ等人基于严格模型分析所得到的结论完全一致［４４］。??通过仔细比较这些波峰的变化特征可以看出，进料位置从第１７块塔板上升至第??１４块塔板所导致的精馏段对提馏段的耦合作用的加强幅度图４－３（ａ）与提馏段对??精馏段耦合作用的减弱幅度图４－３（ｂ）相差不大
【参考文献】：
期刊论文
[1]精馏塔控制与节能优化研究综述[J]. 薛美盛,祁飞,吴刚,孙德敏. 化工自动化及仪表. 2006(06)
本文编号：3471254
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