基于(火用)分析的氧化鋁四效逆流降膜式蒸發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、蒸發(fā)是氧化鋁生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)之一,也是氧化鋁生產(chǎn)過程的主要耗能工序。蒸發(fā)過程流程長(zhǎng),影響能耗的工藝參數(shù)多,且各參數(shù)之間耦合嚴(yán)重。在實(shí)際生產(chǎn)過程中,工藝參數(shù)是由操作人員在生產(chǎn)穩(wěn)定的前提下根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)給定,難以實(shí)現(xiàn)操作的優(yōu)化,從而導(dǎo)致蒸發(fā)過程能耗較高。
　　 針對(duì)這一問題,以氧化鋁廠四效逆流降膜式蒸發(fā)過程為研究對(duì)象,在分析蒸發(fā)過程機(jī)理的基礎(chǔ)上,建立了基于物料平衡、能量平衡、相平衡和傳熱速率方程的機(jī)理模型,并用三箱分析法對(duì)蒸發(fā)系統(tǒng)和各單

2、元設(shè)備進(jìn)行了火用分析,得出系統(tǒng)能耗的主要設(shè)備是II效蒸發(fā)器,主要來源是傳熱火用損失。建立了以火用損比最小為目標(biāo),以新蒸汽壓力、末效真空度、原液溫度、原液總流量、進(jìn)四效蒸發(fā)器原液流量五個(gè)主要工藝參數(shù)為優(yōu)化變量,以出口濃度和生產(chǎn)工藝為約束條件的蒸發(fā)過程能耗優(yōu)化模型。
　　 選用差分進(jìn)化算法對(duì)該優(yōu)化模型進(jìn)行求解,針對(duì)差分進(jìn)化算法容易陷入局部最優(yōu)及其優(yōu)化性能受操作算子及進(jìn)化模式的影響很大的問題,提出了自適應(yīng)變異算子、自適應(yīng)交叉算子及分段