复杂精馏系统论文_马英杰

导读:本文包含了复杂精馏系统论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:精馏,系统,联立方程,分析法,模型,线性规划,流程。

复杂精馏系统论文文献综述

马英杰[1](2017)在《采用虚拟瞬态连续性模型优化复杂精馏系统》一文中研究指出在化学工业中,为了分离特殊物系或者为了节能,复杂精馏系统是很常见的,如萃取精馏系统和热耦合精馏系统。然而,由于收敛问题和整数优化问题,基于平衡级模型对这些系统中的所有变量进行同时优化是很困难的。本工作的目的是基于严格的精馏模型,发展一个用于复杂精馏系统塔板数、进料位置和操作参数同时优化的框架。对于过程系统的同时优化来说,由于联立方程法(Equation-Oriented)可以得到简单的自动和符号微分,因此它是很有优势的。然而,当采用严格的平衡级精馏模型时,很差的收敛性阻碍了联立方程法在精馏系统同时优化中的广泛应用。为了解决这一问题,本工作发展了一个简单的虚拟瞬态连续性(PTC)精馏模型。这个模型是基于精馏塔的动态模拟但采用了合适的、简单的虚拟停滞量关联式。这导致了一个适定且求解容易的微分代数方程(DAE)系统。当该DAE系统积分至稳态时,将得到与平衡级模型相同的结果。一系列针对各种复杂程度精馏系统的模拟案例证明了该虚拟瞬态连续性模型的稳健性。为了避免在优化塔板数时引入整数变量,绕流效率被结合到所建立的虚拟瞬态连续性精馏模型中。这种方法既避免了困难且耗时的整数优化问题,又可以得到有实际物理意义的整数塔板数解。本工作中所发展的模型可用于各种复杂精馏系统的同时优化,即具有通用性。几个复杂精馏系统的优化案例验证了所建立优化框架的有效性和通用性。其中,高度复杂的含有热集成的变压精馏过程和叁组元部分热耦合萃取精馏过程均是首次被优化。(本文来源于《天津大学》期刊2017-05-01)

孙长江[2](2015)在《复杂精馏系统的合成研究》一文中研究指出通过建立精馏换热网络线性规划模型,快速确定最小公用工程量(或费用)的精馏流程和操作参数,使精馏系统的合成问题简化,最后通过文献中的算例验证了模型的可行性。(本文来源于《燃料与化工》期刊2015年04期)

董丰莲,袁希钢,罗祎青[3](2007)在《热集成复杂精馏系统综合的研究》一文中研究指出将夹点分析法应用于热集成复杂精馏系统综合的换热网络设计中,避免了以换热网络结构作为独立变量,建立了一个以预分馏塔组分回收率、回流比及操作压力为连续变量,以分离序列和热耦合方式为离散变量的混合整数非线性规划(MINLP)模型。该模型用改进的模拟退火算法求解,可同时得到优化的流程结构和操作参数。对多个五组分混合物分离问题进行了求解,并对不同优化方案的优化结果及其经济性作了比较和分析,结果表明采用热集成复杂精馏塔流程可以显着地降低系统的总费用,还表明该方法是求解热集成复杂精馏系统综合问题的有效方法。(本文来源于《化工进展》期刊2007年02期)

董丰莲[4](2007)在《复杂精馏系统合成中的热集成研究》一文中研究指出热集成精镏系统的合成是一最优化问题,其目的是设计出能分离多组分混合物的精馏序列及热集成结构,并使总费用最小。在数学上,这一问题同时涉及流程结构和操作参数的最优化,属于混合整数非线性规划(MINLP)范畴,当考虑分离多组分混合物时,系统呈现大规模的组合特性和复杂的非线性行为,其建模和求解都非常复杂。本文旨在建立求解这一复杂问题的有效的系统工程方法。本文将夹点分析法应用于热集成精馏系统合成的换热网络设计中。对于简单塔,建立了一个以分离序列和操作压力为变量的混合整数非线性规划模型。对于复杂塔,建立了一个以预分馏塔组分回收率,回流比及操作压力为连续变量,以分离序列和热偶合方式为离散变量的混合整数非线性规划模型。然后运用改进的模拟退火算法求解,可同时得到优化的流程结构和操作参数。本文方法避免了以换热网络结构作为独立变量,提高了用随机搜索方法获得最优解的可能性,同时提高了计算速度。本文方法既允许一个塔的冷凝器和多个塔的再沸器进行热匹配,以及一个塔的再沸器和多个塔的冷凝器进行热匹配,还允许一个塔的冷凝器和再沸器同时与其它塔进行热匹配,使可回收利用的能量大大增加。本文对不同的算例进行了求解,分析比较了不同优化方案的优化结果及其经济特性。算例表明本文方法可以极大的降低系统的总费用,是求解热集成精馏系统合成问题的有效方法。(本文来源于《天津大学》期刊2007-01-01)

王晓红,李玉刚,胡仰栋[5](2006)在《基于遗传规划的复杂精馏系统综合》一文中研究指出提出了基于遗传规划的复杂精馏系统的综合方法.针对复杂精馏系统特点并结合化工领域知识,对遗传算子进行了改进,给出了一套独特的编码方法和求解策略.算法利用层次化结构来直观地表达复杂分离流程,同时解决了其他随机算法编码在表达精馏过程时的歧意性问题.在不必给定精馏系统超结构的情况下,能够完成可行域的自动搜寻.实例计算表明,基于遗传规划的综合策略可以用于求解复杂精馏系统的最优综合问题,实现了包括侧线塔、完全热偶塔及同时考虑热集成的各种复杂精馏结构的自动搜索寻优.(本文来源于《化工学报》期刊2006年12期)

安维中,袁希钢[6](2006)在《基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅰ) 模型化方法》一文中研究指出基于随机型最优化策略,针对包含简单塔、带有侧线蒸出及侧线汽提塔的复杂塔、全热耦合(或Petlyuk)塔的热耦合复杂精馏塔系统的综合问题,提出一种模型化方法.针对热耦合复杂精馏流程系统所需塔段数目以及冷凝器和再沸器数目的不确定性,提出了一种分解求解策略,将原问题分解成一系列具有不同塔段数的子问题分别求解;针对流程结构的优化提出一种流程结构的编码表达法,该方法将问题的分离序列结构和热耦合方式分别用两组编码表示,对分离序列的编码采用了数据结构理论中的二叉树排序方法,使流程结构的描述变得更加简便;最后以预分馏塔组分回收率及回流比为连续变量,建立了热耦合复杂精馏系统优化的混合整数非线性规划(MINLP)模型,该模型用改进的模拟退火算法求解,可同时得到优化的流程结构和操作参数.(本文来源于《化工学报》期刊2006年07期)

安维中,袁希钢[7](2006)在《基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅱ) 计算举例与分析》一文中研究指出应用部分(Ⅰ)提出的模型化方法,对多个5组分混合物分离问题进行了求解,以说明方法的实施和有效性.对不同优化方案的优化结果及其经济性做了比较和分析,基于分析结果,对多组分热耦合复杂精馏流程的经济性和设计规则进行了初步归纳.(本文来源于《化工学报》期刊2006年07期)

王晓红,李玉刚[8](2006)在《用于复杂精馏系统综合的改进遗传规划算法》一文中研究指出提出了一种可用于复杂精馏系统综合的改进遗传规划算法,利用其独特的层次化结构来直观地表达问题。该算法利用遗传规划优化结构变量的同时,采用个体学习模式对某些连续变量进行优化,并采用化工领域知识对进化操作加以指导,显着提高了计算效率。计算表明,本算法可以快速准确地求解大规模复杂精馏系统优化综合问题。(本文来源于《青岛科技大学学报(自然科学版)》期刊2006年03期)

安维中[9](2003)在《基于随机优化的复杂精馏系统综合研究》一文中研究指出精馏系统的综合是一最优化问题,目标是设计出能分离多组分混合物的流程结构,并使总费用最小。在数学上,这一问题同时涉及流程结构和操作参数的最优化,属于混合整数非线性规划(MINLP)范畴。当考虑分离多组分混合物和实现过程能量集成时,系统呈现大规模的组合特性和复杂的非线性行为,其建模和求解都非常复杂。本文旨在应用随机最优化原理,建立求解这一复杂问题的有效的系统工程方法。(一)建立了一个直接求解MINLP最优化问题的改进的模拟退火算法。该算法能在同一退火策略下实现两种不同类型变量的同步优化,可在问题建模时直接利用现有的精馏过程分析、设计和评价方法,从而可避免具体的MINLP模型建立及其处理等复杂工作。同时,通过对退火长度和变量搜索转化概率的改进,实现了计算精度和计算速度的更好均衡,具有容易实施、计算时间复杂性小等优点,适宜于复杂过程系统综合问题的求解。(二)在方法实施中,提出一种新的分离序列的编码表示方法。定义一组自然整数作为编码变量来指示不同的清晰或非清晰分离任务,将数据结构理论中的二叉树方法运用于分离任务排序研究,通过模拟编码之间的连接可以直接反映分离任务之间的物流连接关系。该方法能确保任意搜索条件下流程结构的可行性,确保能应用进化调优方法产生分离序列的相邻结构,确保能用更严格的方法建立优化问题的费用模型。(叁)首次研究了同时包括简单塔、预分馏塔、热偶合的侧线汽提和侧线精馏(蒸出)塔、完全热偶合塔,以及不同塔之间热集成的复杂精馏流程综合问题。将整个优化问题分解为具有不同塔段数目和换热器数目的一系列子问题,将复杂流程的结构特征抽象为分离任务网络、分离任务之间的连接方式(采用热偶合或者增减换热器)和热集成结构叁个部分,建立了优化问题的结构(编码)表示方法和MINLP概念模型。运用本文提出的方法可以系统地设计出从简单塔分离序列、包含不同塔段的各种复杂流程、完全热偶合精馏等一系列分离子方案,同时包含各种类型塔之间的热集成。(四)对不同的算例进行了求解。分析、比较了不同分离方案下的各种精馏流程的经济特性,在较严格费用模型条件下,求解了真正大规模的热集成精馏序列综合问题(产品数≥10)。同先前提出的方法比较,本文方法求解问题的范围更广,可处理更复杂的问题,同时具有简单、易实施、计算量小等优点,是多组分复杂精馏系统综合的有效方法。(本文来源于《天津大学》期刊2003-05-01)

张伯嗣,林梦雄[10](1984)在《复杂精馏塔系统的数学模型及其数值解》一文中研究指出本文提出了一个复杂塔系统的数学模型,由于这类系统存在着相互复杂的连接3,它不同于通常的复杂精馏塔,在物料和能量平衡的系数矩阵中出现了偏离叁对角的元素。本文采用了Browne的基本求解方法,即用Newfon-Raphson法使全部方程线性化并采用全部变量迭代。因此,必须采用稀疏矩阵技术。本文采用矩阵逆的消去形式和乘积形式来保持求解过程的稀疏性,以便有效地使用内存。同时也提出了两个收敛判别准则以改善问题的收敛性。(本文来源于《计算机与应用化学》期刊1984年04期)

复杂精馏系统论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过建立精馏换热网络线性规划模型,快速确定最小公用工程量(或费用)的精馏流程和操作参数,使精馏系统的合成问题简化,最后通过文献中的算例验证了模型的可行性。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

复杂精馏系统论文参考文献

[1].马英杰.采用虚拟瞬态连续性模型优化复杂精馏系统[D].天津大学.2017

[2].孙长江.复杂精馏系统的合成研究[J].燃料与化工.2015

[3].董丰莲,袁希钢,罗祎青.热集成复杂精馏系统综合的研究[J].化工进展.2007

[4].董丰莲.复杂精馏系统合成中的热集成研究[D].天津大学.2007

[5].王晓红,李玉刚,胡仰栋.基于遗传规划的复杂精馏系统综合[J].化工学报.2006

[6].安维中,袁希钢.基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅰ)模型化方法[J].化工学报.2006

[7].安维中,袁希钢.基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅱ)计算举例与分析[J].化工学报.2006

[8].王晓红,李玉刚.用于复杂精馏系统综合的改进遗传规划算法[J].青岛科技大学学报(自然科学版).2006

[9].安维中.基于随机优化的复杂精馏系统综合研究[D].天津大学.2003

[10].张伯嗣,林梦雄.复杂精馏塔系统的数学模型及其数值解[J].计算机与应用化学.1984

论文知识图

算法的计算框图改进遗传规划算法计算框图热集成匹配的叁种方式一gw一c流程与Lurgi流程的对比四个PI控制器的IMC-PI控制方框图系统解耦仿真结果

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