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《特殊精餾分離甲苯—乙醇共沸物系的優(yōu)化與控制》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、特殊精餾分離甲苯一乙醇共沸物系的優(yōu)化與控制學位論文完成日期：指導教師簽字：答辯委員會成員簽字：i／i冬青島科技大學研究牛學位論文特殊精餾分離甲苯一乙醇共沸物系的優(yōu)化與控制摘要本文采用變壓精餾和萃取精餾兩種工藝分離甲苯．乙醇共沸物系。運用AspenPlus和AspenDynamics模擬軟件分別對上述分離工藝進行了穩(wěn)態(tài)經濟優(yōu)化與控制結構的研究。針對變壓精餾工藝，使用AspenPlus模擬軟件，基于最小年度總費用TAC(totalannualcost)對甲苯．乙醇變壓精餾分離工藝進行優(yōu)化，通過迭代計算分別得出了高、低壓塔在
2、不同操作壓力下的無熱集成、部分熱集成和完全熱集成變壓精餾之最優(yōu)經濟案例。對比三種變壓精餾工藝的最優(yōu)經濟案例發(fā)現(xiàn)，無熱集成時設備費用最高，部分熱集成時操作費用最低，完全熱集成時年度總費用最小。運用AspenDynamics軟件逐步建立三種變壓精餾工藝的不同控制結構并進行動態(tài)性能測試與分析。研究結果表明無熱集成和部分熱集成時，通過分別添加組分與溫度串級的控制結構和壓力．補償溫度的控制結構可以處理好流量與組成的擾動；完全熱集成時，由于兩塔的高度耦合及可控自由度的減少，開發(fā)的控制結構只能處理較小的流量干擾。．針對萃取精餾工藝，
3、采用Flash2模塊繪制等相對揮發(fā)度曲線以及研究不同進料比下兩關鍵組分的相對揮發(fā)度，篩選出正丁基苯(NBB)作為適宜的萃取劑。建立全局最優(yōu)迭代方法，通過迭代計算得出萃取精餾工藝的最佳設計參數(shù)與操作條件。動態(tài)模擬并分析多種控制結構，響應結果表明固定回流比的控制結構無法處理好進料組成的干擾：固定尺伊和鯽／F比值的控制結構不僅可以處理好進料組成干擾，而且對進料流量的擾動有著更快的響應速度，但無法使塔頂產品純度維持于期望值；通過添加一個額外的溫度控制器實現(xiàn)同時控制塔頂回流與再沸器熱輸入，使整個萃取精餾工藝得到了更加穩(wěn)健的控制。
4、對兩種分離工藝的經濟性與可控性進行對比，萃取精餾工藝所需的年度總費用最小，對于相同進料擾動具有更好的控制性能。關鍵詞：甲苯一乙醇變壓精餾萃取精餾TAC動態(tài)控制青島科技大學研究牛學位論文0PTIMIZATl0NANDCONTROLOFSEPARATIONFORTOLUENE．ETHANOLAZEOTROPICSYSTEMWITHSPECIALDISTILLATIONABSTRACTInthispaper’twomethodsofpressureswingdistillation(PSD)andextractivedist
5、illation(ED)areappliedtoseparatetoluene—ethanolazeotropicsystem．TheresearchesforsteadystateeconomicoptimizmionandcontrolstructureofthetwoprocessesarecaMedoutwithAspenPlusandAspenDynamics，respectively．ForPSD，theglobaloptimizationmethodusingtheTACastheobjectivefun
6、ctionisdeveloped，asequentialiterativesearchisusedtocalculateandobtaintheoptimumPSDeconomiccaseswiththenoheatintegration，thepartialandthefullyheatintegrationbetweenhigh·pressurecolumn(HPC)andlow-pressurecolumn(LPC)operatedindifferentpressures．Bycomparingtheoptima
7、leconomiccasesofeverykindofPSD，itisfoundthattheequipmentcostsinthenoheat—integratedPSDisthemost，theoperationcostinthepartialheat—integratedPSDistheminimum，totalannualcost(TAC)inthefullyheat—integratedPSDistheminimum．ThethreePSDprocesseswithdifferentcontrolstruct
8、ureareestablishedstepbystepanddynamicperformancesaretestedandanalyzedusingAspenDynamicssoftware．Theresultsrevealthatnoheat—integratedPSDandpartialheat—integratedPSDca
