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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(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、特殊精餾分離甲苯一乙醇共沸物系的優(yōu)化與控制學(xué)位論文完成日期：指導(dǎo)教師簽字：答辯委員會(huì)成員簽字：i／i冬青島科技大學(xué)研究牛學(xué)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(yùn)用AspenPlus和AspenDynamics模擬軟件分別對(duì)上述分離工藝進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)經(jīng)濟(jì)優(yōu)化與控制結(jié)構(gòu)的研究。針對(duì)變壓精餾工藝，使用AspenPlus模擬軟件，基于最小年度總費(fèi)用TAC(totalannualcost)對(duì)甲苯．乙醇變壓精餾分離工藝進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)迭代計(jì)算分別得出了高、低壓塔在
2、不同操作壓力下的無(wú)熱集成、部分熱集成和完全熱集成變壓精餾之最優(yōu)經(jīng)濟(jì)案例。對(duì)比三種變壓精餾工藝的最優(yōu)經(jīng)濟(jì)案例發(fā)現(xiàn)，無(wú)熱集成時(shí)設(shè)備費(fèi)用最高，部分熱集成時(shí)操作費(fèi)用最低，完全熱集成時(shí)年度總費(fèi)用最小。運(yùn)用AspenDynamics軟件逐步建立三種變壓精餾工藝的不同控制結(jié)構(gòu)并進(jìn)行動(dòng)態(tài)性能測(cè)試與分析。研究結(jié)果表明無(wú)熱集成和部分熱集成時(shí)，通過(guò)分別添加組分與溫度串級(jí)的控制結(jié)構(gòu)和壓力．補(bǔ)償溫度的控制結(jié)構(gòu)可以處理好流量與組成的擾動(dòng)；完全熱集成時(shí)，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(jié)構(gòu)只能處理較小的流量干擾。．針對(duì)萃取精餾工藝，
3、采用Flash2模塊繪制等相對(duì)揮發(fā)度曲線以及研究不同進(jìn)料比下兩關(guān)鍵組分的相對(duì)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(guò)迭代計(jì)算得出萃取精餾工藝的最佳設(shè)計(jì)參數(shù)與操作條件。動(dòng)態(tài)模擬并分析多種控制結(jié)構(gòu)，響應(yīng)結(jié)果表明固定回流比的控制結(jié)構(gòu)無(wú)法處理好進(jìn)料組成的干擾：固定尺伊和鯽／F比值的控制結(jié)構(gòu)不僅可以處理好進(jìn)料組成干擾，而且對(duì)進(jìn)料流量的擾動(dòng)有著更快的響應(yīng)速度，但無(wú)法使塔頂產(chǎn)品純度維持于期望值；通過(guò)添加一個(gè)額外的溫度控制器實(shí)現(xiàn)同時(shí)控制塔頂回流與再沸器熱輸入，使整個(gè)萃取精餾工藝得到了更加穩(wěn)健的控制。
4、對(duì)兩種分離工藝的經(jīng)濟(jì)性與可控性進(jìn)行對(duì)比，萃取精餾工藝所需的年度總費(fèi)用最小，對(duì)于相同進(jìn)料擾動(dòng)具有更好的控制性能。關(guān)鍵詞：甲苯一乙醇變壓精餾萃取精餾TAC動(dòng)態(tài)控制青島科技大學(xué)研究牛學(xué)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
