分隔壁塔雙效精餾熱集成系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)行為研究.pdf

1、精餾是當(dāng)代化工生產(chǎn)中最成熟、應(yīng)用最為廣泛的分離技術(shù)，并將繼續(xù)在化工和石油化工中占有不可替代的地位。精餾過(guò)程的主要缺點(diǎn)是能耗高。近年來(lái)，能源價(jià)格的持續(xù)上漲使得精餾過(guò)程節(jié)能技術(shù)的研究具有極其重要的意義。分隔壁精餾塔和多效精餾是兩種典型的精餾節(jié)能技術(shù)，前者可以降低能耗和設(shè)備投資，后者則是提高能量利用率的有效方法。
　　 本文的研究對(duì)象為一種分隔壁塔結(jié)合雙效精餾的新型熱集成精餾(DDE)工藝，用于分離一種特定的多組分混合物，與兩塔工藝相

2、比，可節(jié)能34.3％，減少?gòu)U水排放量20.2%，達(dá)到節(jié)能減排的效果。本文的主要內(nèi)容包括新工藝的穩(wěn)態(tài)模擬及對(duì)比，動(dòng)態(tài)可控性分析，控制策略的選擇，閉環(huán)動(dòng)態(tài)響應(yīng)的比較，模型預(yù)測(cè)控制方案建立，以及典型擾動(dòng)條件下的動(dòng)態(tài)行為和控制效果對(duì)比研究，為新工藝的工業(yè)應(yīng)用提供定性和定量指導(dǎo)，具體的內(nèi)容包括：
　　 (1)采用商業(yè)模擬軟件Aspen Plus中的嚴(yán)格非線性模型對(duì)分離原料液的三種不同工藝進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬，對(duì)比分析了三種工藝的能耗和主要設(shè)備情

3、況；采用Aspen Process Economic Analyzer分析三種工藝的經(jīng)濟(jì)性，對(duì)比研究了他們的總投資額，公用工程費(fèi)用和投資回收期等。
　　 (2)使用Aspen Dynamics對(duì)新工藝進(jìn)行了動(dòng)態(tài)建模，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況對(duì)模型進(jìn)行了一定的修正，使之更符合實(shí)際。在此基礎(chǔ)上，對(duì)關(guān)鍵操作變量和進(jìn)料擾動(dòng)的開環(huán)動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行了研究，得到了分離系統(tǒng)的開環(huán)特性。
　　 (3)對(duì)新工藝進(jìn)行了自由度分析以及過(guò)程傳遞矩陣分析