多組分高溫精餾回流比的特性與算法研究.pdf

1、中圖分類號(hào)——UDC——碩士學(xué)位論文學(xué)校代碼!Q53呈密級(jí)——多組分高溫精餾回流比的特性與算法研究StudyOilCharacteristicsandalgorithmsofmulti—componenthightemperaturedis伽ationreflHXratio作者姓名：尹代冬學(xué)科專業(yè)：動(dòng)力工程及工程熱物理研究方向：熱能工程學(xué)院(系、所)：能源科學(xué)與工程學(xué)院指導(dǎo)教師：謝鍇副教授副指導(dǎo)教師：論文答辯日期絲!!：￡：墊答辯委員會(huì)

2、主席盜窒蘭型中南大學(xué)二零一三年五月一專一二，牛丑月多組分高溫精餾回流比的特性與算法研究摘要：回流比是影響精餾塔分離效果的主要因素，是精餾過程中的關(guān)鍵節(jié)能參數(shù)，也是精餾過程優(yōu)化操作的一大難點(diǎn)。為了解決目前多組分高溫精餾體系的過渡分離問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)多組分高溫精餾回流比的控制，達(dá)到節(jié)能降耗的目的，本論文對(duì)多組分高溫精餾回流比的特性與算法進(jìn)行了研究。主要完成了以下工作：(1)以化工精餾數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，比較傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型及求解方法的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合多組

3、分高溫精餾的特點(diǎn)，建立了多組分高溫精餾體系的數(shù)學(xué)模型，即MESHC方程組，提出了多組分高溫精餾體系逐級(jí)計(jì)算法，并利用Matlab編寫了逐級(jí)模擬計(jì)算程序。(2)分析了多組分高溫精餾流量及組分濃度的變化規(guī)律，回流盤相鄰兩塊塔盤問回流量、蒸發(fā)量成等差數(shù)列變化，從塔頂往下逐級(jí)增加，公差與散熱量成正比例關(guān)系；回流比與回流段散熱量成正比例關(guān)系，因此在回流比最小的情況下，其精餾能耗最??；回流盤相鄰兩塊塔盤問易揮發(fā)組分濃度近似成等比數(shù)列變化，回流盤的散

4、熱量、冷凝量、蒸汽壓強(qiáng)、活度系數(shù)會(huì)影響濃度的變化快慢。(3)用MESHC數(shù)學(xué)模型計(jì)算所求得的散熱量與熱工測(cè)試所計(jì)算的相對(duì)誤差在24％4％之間，驗(yàn)證了MESHC數(shù)學(xué)模型在鋅精餾的實(shí)用性。基于此模型及逐級(jí)計(jì)算法對(duì)鋅精餾鉛塔回流段進(jìn)行模擬計(jì)算，其流量及組分濃度變化規(guī)律與模型分析結(jié)果一致。(4)通過分析回流比對(duì)各精餾參數(shù)的影響，提出了在滿足分離任務(wù)的前提下，以產(chǎn)量最大化作為精餾操作的目標(biāo)函數(shù)，并對(duì)其求解過程利用C語言程序進(jìn)行編程，求解最小回流比