硫酸氢根吡啶催化制备乙酸正丁酯的酯化反应精馏过程模拟

采用离子液体硫酸氢根吡啶（[Hpy][HSO4]）作为催化剂,对乙酸和正丁醇在反应精馏塔中进行酯化反应生成乙酸正丁酯的过程进行模拟研究。在缺乏实验数据的情况下,使用真实溶剂似导体屏蔽模型(COSMO-RS)方法预测了离子液体与其他物质的汽液相平衡,得到了离子液体与反应体系的二元交互参数。基于共沸精馏概念设计了带有分相器的反应精馏塔,实现了离子液体的循环利用。分析了反应精馏塔总塔板数、进料模式、进料塔板位置、再沸器热值和塔板持液量对于产品质量和乙酸转化率的影响,结果表明,当反应精馏塔塔板总数为28,反应物从第4块塔板同时进料,离子液体从第2块塔板进料,且塔板持液量为0.05m3时,乙酸正丁酯纯度和乙酸转化率均可达99.9%。     

分析甲醇精馏工艺及其塔器优化设计

本文对甲醇精馏工艺进行了详细的分析与探究,并针对甲醇精馏工艺流程及生产特点,提出了生产工艺中回流比管理、汽提塔调节等方面的优化设计措施。     

异丁醇-乙醇废水体系分离回收工艺的模拟与优化

以乙二醇作为萃取剂,选用UNIQUAC热力学模型,基于Aspen plus流程模拟软件对含异丁醇、乙醇工业废水的分离回收工艺进行设计和模拟研究。通过分析萃取剂对乙醇/水相对挥发度的影响,确定了最佳溶剂比;基于全年总费用（TAC）最低原则,确定了各塔的最优工艺操作条件;并在此条件下,得到了纯度为99.9%的异丁醇和99.8%的乙醇,废水达标排放。最后,对全流程工艺进行了模拟和经济核算,得到的TAC最低为325.88×10³美元/a,为异丁醇/水/乙醇分离工艺工业化提供了指导性依据。     

基于偏鲁棒M-回归的间歇过程离群点检测

以多元统计分析技术为核心的间歇过程建模、在线监测逐渐成为过程工业的关注焦点,然而过程数据中存在的大量离群点将直接影响上述方法的可靠性,为此提出了一种基于偏鲁棒M-回归的间歇过程离群点检测方法.首先基于极大相关熵估计建立鲁棒预测模型;然后利用偏鲁棒M-回归算法计算模型的回归系数;最后采用Hampel识别器分析最终的权值,从而实现离群点的检测.将所提方法应用于某间歇反应过程,实验结果验证了方法的有效性.     

氯乙烯精馏高低塔的DCS控制

本文通过对氯乙烯高低塔精馏过程的工艺分析,对精馏过程的控制因素进行分析、讨论,提出和总结了关键控制因素的控制方案和要点。     

不同工况反应精馏耦合生产苄叉二氯的过程模拟

建立以氯化苄为原料、常压反应-减压精馏耦合高选择性生产苄叉二氯的新型工艺。基于已建立的New-ton-Raphson内外层模拟方法对工艺过程进行模拟计算,考察提馏段塔板数、相邻反应器间隔塔板数、反应器台数、Cl2进料流率及其分配情况对塔底苄叉二氯纯度的影响,得出适宜的工艺条件。结果表明:在精馏塔操作压力10kPa,反应器常压操作、温度100℃时,提馏段塔板数为15、相邻反应器间隔塔板数为1、反应器台数为3较为适宜;当塔釜上升蒸汽量为10 kmol/h,Cl2分配系数为0.34、0.33和0.33时,塔底出料中苄叉二氯摩尔分数随着Cl2进料流率的减小而明显上升,甚至达到0.99以上。     

一种半/全桥PWM切换策略电动车能量回馈法

为了增大电动车制动模式下铅酸蓄电池充电接受率(充受率),提出了一种基于半/全桥PWM切换策略的能量回馈方法.借助无刷直流电机(BLDCM)整流电路,通过判断制动信号来切换半/全桥PWM波形,以实现正常行驶和回馈能量两种工作模式.当处于回馈能量模式时利用全桥PWM序列脉冲,控制对蓄电池瞬时快充并间歇放电,以较多地回收能量,获取较佳的储能效果.将所提出的PWM切换策略能量回馈法与Boost升压电路回馈法作了试验比较,分析了回馈模式的电流波形,并对比了两种方法回馈能量的效果.结果表明:在相同的行驶条件下,采用所提出能量回馈法的电动车,其蓄电池平均内阻比Boost回馈法降低了216 mQ,同时增大了蓄电池充受率约6.2％,且延长了行驶里程约6.6％.     

土壤初始温度及地下水渗流对多供一回中心回水管换热器的影响

为研究地下水渗流对多供一回中心回水管换热器与周围岩土体换热情况的影响,以黄土高原地区实际土壤环境为依托,采用DesignMoldeler软件建立多供一回中心回水管换热器及周围土壤的三维热渗耦合传热模型,利用Meshing软件对模型进行网格划分,并采用Fluent软件对其进行数值模拟.分析岩土体分层条件下,沿埋深方向变化的土壤初始温度、不同地下水渗流方向及间歇运行模式对多供一回中心回水管换热器换热的影响.研究结果表明:分层土壤初始温度不同对不同类型的多供一回中心回水管换热器影响较大,故不可忽略;不同地下水渗流方向对不同类型的多供一回中心回水管换热器影响不同,存在一个最佳渗流方向使得换热效率达到最高;间歇运行模式可提高热泵运行效率,减小埋管的设计长度,从而减少初投资.     

甲醇-丁酮共沸物萃取精馏的模拟与优化

针对甲醇-丁酮二元共沸物难以分离的问题,以氯苯为溶剂,采用萃取精馏技术进行了流程设计和模拟计算。分别计算比较了苯甲醚、甲苯、氯苯3种萃取剂存在下甲醇-丁酮的无限稀释相对挥发度,结果表明氯苯的分离效果最优,并从剩余曲线角度分析了萃取精馏工艺的可行性。以全年总费用（TAC）为目标函数,对萃取剂用量、原料进料位置、萃取剂进料位置、总理论板数等参数进行了优化,模拟结果表明,氯苯的加入可以实现甲醇-丁酮体系的有效分离,产品纯度可达99.9%以上。从节能角度对萃取精馏工艺进行了优化,与节能前的工艺相比,设备费用增加3.28万元,能耗降低43.86万元,TAC降低42.77万元。     

基于混沌振子和Lyapunov指数的微弱信号检测方法

分析了利用混沌振子的初值敏感性进行微弱信号检测的方法,同时对利用Lyapunov指数确定检测阈值的方法进行了研究。通过分析混沌振子的间歇混沌运动状态,发现在输入信号频率与策动力信号频率有微小差别时混沌振子输出信号发生间歇混沌现象,并且这个微小的频差可通过系统输出的间歇混沌信号估算出来。仿真实验表明基于混沌振子和Lyapunov指数的微弱信号检测方法可以很好的检测出信号并准确的计算出信号频率。