分隔壁塔雙效精餾熱集成系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和動態(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。精餾過程的主要缺點是能耗高。近年來，能源價格的持續(xù)上漲使得精餾過程節(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％，減少廢水排放量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)模擬及對比，動態(tài)可控性分析，控制策略的選擇，閉環(huán)動態(tài)響應(yīng)的比較，模型預(yù)測控制方案建立，以及典型擾動條件下的動態(tài)行為和控制效果對比研究，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)格非線性模型對分離原料液的三種不同工藝進(jìn)行了穩(wěn)態(tài)模擬，對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)濟性，對比研究了他們的總投資額，公用工程費用和投資回收期等。
　　 (2)使用Aspen Dynamics對新工藝進(jìn)行了動態(tài)建模，根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)的實際情況對模型進(jìn)行了一定的修正，使之更符合實際。在此基礎(chǔ)上，對關(guān)鍵操作變量和進(jìn)料擾動的開環(huán)動態(tài)行為進(jìn)行了研究，得到了分離系統(tǒng)的開環(huán)特性。
　　 (3)對新工藝進(jìn)行了自由度分析以及過程傳遞矩陣分析