分離三組分物系精餾方式的模擬和優(yōu)化選擇.pdf

1、精餾是化工生產(chǎn)中最常用的分離技術(shù)，但是也為耗能高的過程。熱集成和熱耦合方式是常見的精餾節(jié)能方式。常見的熱集成方式有前饋集成和反饋集成，熱耦合方式有部分熱耦合與全部熱耦合（即隔板塔DWC）。一些研究表明，全熱耦合塔相對(duì)于傳統(tǒng)序列能夠節(jié)能30％左右。然而，由于缺少成熟的設(shè)計(jì)方法和潛在的控制問題，全熱耦合塔的工業(yè)應(yīng)用受到了很大的限制。而且從不少文獻(xiàn)還可以看出，任何一種精餾方式的節(jié)能效果均和所分離的物系和進(jìn)料組成等有很大的關(guān)系，對(duì)于某一特定的物

2、系和進(jìn)料組成，應(yīng)該采用哪一種精餾方式則是重要的優(yōu)化決策問題。
　　本文針對(duì)三組元混合物的分離，研究傳統(tǒng)的直接分離序列、間接分離序列、熱集成方式（包括帶有反饋集成的直接序列和帶有前饋集成的間接序列）、部分熱耦合序列的側(cè)線精餾和側(cè)線提餾，以及完全熱耦合方式（即隔板塔）的總費(fèi)用及其之間的比較，以期給出適合不同物系及組成的最佳精餾分離方式。本文選取六種不同分離指數(shù)的烴類物系，以及多種進(jìn)料組成條件，針對(duì)不同物系分別給出在多種進(jìn)料條件下總費(fèi)用

3、最小的精餾分離方式，據(jù)此將最適合某種精餾方式的進(jìn)料組成標(biāo)于進(jìn)料組成三角圖，進(jìn)而在圖上給出適于不同精餾方式的區(qū)域劃分。結(jié)果表明，分離指數(shù)以及進(jìn)料組成對(duì)于精餾方式的選擇有很大的影響；熱集成精餾、部分熱耦合以及完全熱耦合精餾方式分別在不同物系和組成條件下具有優(yōu)勢(shì)。根據(jù)上述分析結(jié)果，本文還提出了選擇三組元分離最佳精餾方式的經(jīng)驗(yàn)規(guī)則，且據(jù)此建立了用于選擇三組元分離最佳精餾方式算法，并通過算例對(duì)算法進(jìn)行的驗(yàn)證。
　　本文還對(duì)三種改進(jìn)的完全熱耦