探究基于(火用)分析的精馏过程优化设计

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1、青岛科技大学硕士学位论文基于(火用)分析的精馏过程优化设计姓名：李岩梅申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：胡仰栋2002.5.28摘要基于炯分析的精馏过程优化设计【精馏过程的节能一直是人们关注的重要问题，研究开发节能型的精馏过程对过程工业具有重要意义07本文建立了含中IN换热器的复杂精馏塔模型，以精馏过程炯损最小为目标，用ASPENPLUS软件中提供的SOP(SequentialOuadratiCProgramming)优化方法，对精馏塔和精馏过程的优化设计问题进行了研究，提出了系统的策略和方法。本文提出了炯损随理论板数变化的炯损灵敏度u．，和适宜理论板数N。的概念。u。是反

2、映了操作费用和投资费用的权衡因子，可以由操作费用和投资费用带来的经济效益来决定；适宜理论板数N．是含有中间换热器的复杂塔的特征理论板数：当N>N，，改变N，过程炯损变化较小，当N

3、：(：{)固定理论板数N，不变，简约换热器个数。埘分离多组分的精馏过程，提出了考虑多效且允许热集成的设计方法：(1)确定最优精馏序列；(2)对每个塔，以精馏塔炯损最小为目标，优化设计出含中间换热器的复杂塔；(：{)建立考虑多效且允许热集成的复杂精馏流程，以塔压，进料流分配比为决策变量，以精馏过程焖损最小为目标函数，优化设计出考虑热集成的复杂精馏流程。分别给出了按照本文方法设计的两组分含中间换热器复杂精馏塔的和三组分精馏过程的计算实例。结果表明本文算法是有效的目、应用简便，对节能型精馏过程的优化设计具有指导意义。1垒垒!!坠堕TheOptimaIDesignofDistiIIatio

4、nProcessesBasedonExergyAnaIysiSABSTRACTEnergysavm。gofdistillationprocessisaveryimportantissuethatpeoplealwayspayattentionto．Itissignificantforindustryprocesstostudyandexploittheenergyefficientdistillationprocess．Inthispaper,themodelofdistillationcolumnwithsidereboilersandcondensersanddistillat

5、ionprocessisbuiltup；objectivefunctionthatistheexergylossofdistillationprocessminimumisestablished；Inside—outisusedtosimulatethedistillationandSQP(SequentialQuadraticProgramming)isusedtooptimizetheobjectivefunction．Themethodandstrategytooptimizeanddesignadistillationcolumnanddistillationprocess

6、isputforwardasfollows：Inthispaper．theconceptsofexergylosssensitivity”(JwhichreflecttheVaFiatiorlofexergylossWiththenumberoftheoreticalstagesandadequatcnumberoftheoreticalstagesNTiSdesigned．“oiSafactorreflectingtheweightofoperationcostandtheoneofinvestmentcost，whichcallbedeterminedbytheeconomie

7、sefficiencycausedbythetwofacts．NTissuchacharactelisticnumberoftheorystagesthattheexergylossvariesremarkablywhenNNT．Whenotheroperationconditionisunchanged，forthesameco(I．N1／Nmlnfordifferentmixerswithdifferentrelat