摘要：以NRTL活度系数模型为基础,利用Aspen Plus对不同单组分萃取剂回收芳烃的萃取精馏装置进行了全流程模拟和工艺操作参数优化。综合考虑各操作变量及其关联,提出了基于局部耦合参数迭代优化的整体协同优化策略,在保证分离要求的条件下,以能耗为目标,对萃取精馏塔(EDC)、溶剂回收塔(ERC)的进料位置、ERC回流比等关键操作参数进行优化,建立过程能耗的物性关联模型。通过分析不同溶剂对芳烃萃取精馏过程能耗和分离效果的影响,提出了基于能耗目标的芳烃萃取精馏溶剂评价模型,结果表明影响芳烃萃取精馏过程能耗的关键物性为溶剂的分子量及常压沸点,所建立的过程能耗关联模型具有较高的关联性,其R2均大于0.9,可有效指导萃取精馏溶剂选择,为计算机辅助分子设计提供简化的目标函数。

摘要：针对原料油中饱和分与芳香分分离精度低导致糠醛精制工艺抽余油收率低、抽出油质量差的问题,提出基于热力学相图分析的糠醛精制工艺的改进策略。基于虚拟组分法简化润滑油组分为饱和分、芳香分和极性分,采用NRTL模型预测不同温度下的相平衡数据,分析抽提过程液液相平衡关系及操作条件对萃取过程的影响规律,发现温度是影响平衡组成和传质效率的关键因素。基于相图对萃取过程的分析,通过设计多级抽出液回收系统,多温度梯级分离抽出液,解决抽提塔在较低温度下难以操作的问题。结合实际糠醛精制装置进行模拟计算,结果表明设置多级抽出液回收系统,抽提过程溶剂比及冷热公用工程量适当增加,抽余油收率较原工艺提高10%以上,抽出油质量极大改善,显著提升糠醛精制工艺的分离效率。

摘要：反应蒸馏为可逆反应的反应/分离过程设计提供了一个极有吸引力的选择,尤其是对酯化反应和醚化反应。概述了乙酸与C1～C5醇的酯化反应、反应动力学、相平衡,重点介绍了应用反应蒸馏耦合强化过程生产乙酸酯相关的催化剂和工艺流程的改进和开发进展,并对其发展前景作了展望。

摘要：在碳酸二甲酯的转酯化工艺过程模拟、设计与优化研究中,缺少与碳酸丙烯酯(PC)和1,2-丙二醇(PG)二元体系相关的相平衡实验数据及UNIQUAC模型参数。今通过实验数据推算和基团贡献法估算两种方法进行了PC和PG二元体系的UNIQUAC模型参数的估算;利用自行设计的汽液平衡装置实验测定了该二元体系的常压汽液平衡数据,通过绘制T-x-y曲线对比对估算结果的准确性进行验证,结果显示实验数据推算办法获得的UNIQUAC模型参数精度较高;最后借助流程模拟软件Aspen Plus,通过数据回归对该二元体系的UNIQUAC模型参数进行了修正,使用修正后的UNIQUAC模型参数对PC和PG二元体系汽液平衡的温度、液相PC摩尔分数和气相PC摩尔分数计算的平均绝对偏差分别是0.5、0.0124%和2.3035%,表明修正后的UNIQUAC模型参数能够用于高精度要求的工艺过程模拟计算。

摘要：基于塔总组合曲线(CGCC),提出了一种简化内部热耦合精馏塔(HIDiC)结构的图形设计方法。在完成精馏段(或提馏段)单塔段中间换热器优化设置的基础上,结合精馏段与提馏段CGCC的集成图,以HIDiC的可减小过程总?损为目标,确定HIDiC热耦合中间换热器的最优设计。以苯乙烯-乙苯HIDiC为例,计算结果表明,设置中间换热器后,HIDiC可减小过程总?损最大值为1.951 MW,HIDiC的冷凝器、再沸器负荷分别下降63.6%和68.4%;热耦合中间换热器分别设置于精馏段第2、12、和38块塔板,提馏段第20、28和36块塔板,热负荷依次为0.841、1.496和2.053 MW。

摘要：基于道南细孔-介电DSPM-DE模型,开展了工业含盐废水多级纳滤分离系统的代理模型构建与优化研究。首先,利用高维模型表征的数学建模方法,构建与原有纳滤理论模型有高拟合度的高精度代理模型。基于此代理模型,进一步构建膜法分盐工艺中的多级纳滤分离的数学优化模型,并以分离单位质量NaCl的比能耗为优化目标,讨论在给定设计参数的条件下进料液中[Cl^(−)]/[SO_(4)^(2-)]的变化对不同级数纳滤系统的分盐性能及最优操作条件的影响。优化结果显示,进料[Cl^(−)]/[SO_(4)^(2-)]的增加有利于提高NaCl总回收率和降低分盐比能耗。在相同的纳滤膜投资成本下,双级系统在降低能耗方面更胜一筹,与单级系统相比最高可节能5.84%。

摘要：为了准确预测蒸发器中流体流动沸腾传热性能,基于实验数据驱动,采用机器学习中多层感知器(MLPN)为通用逼近器,粒子群算法(PSO)用于优化网络权重和偏置,建立PSO-MLPN模型预测12种流体流动沸腾传热特性。神经网络输入参数包括管内径、质量流密度、热流密度、气相质量分数、液体物性参数组合和其他参数(Martinelli数,摩尔质量和汽化潜热),输出参数为流动沸腾传热系数。网络隐藏层数和神经元数由模型精度和灵敏度分析决定。结果表明,预测值与实验值的平均绝对误差、均方根偏差和决定系数分别为3.74%、10.09%和0.984,其中约90%数据的偏差在±20%以内,与传统经验关联式对比也证明了预测模型的优越性。研究提出的PSO-MLPN模型可为今后两相流传热性能研究提供参考,并可用于实际蒸发器设计优化。

摘要：采用面向对象方法,使用统一建模语言进行炼油企业生产计划系统的需求分析和系统设计。首先描述了生产计划系统的功能需求,包括数据管理、模型管理、模型发生器和过程分析等,并且采用序列图初步分析了系统核心功能生产计划的实现过程。在此基础上,进行系统的数据模型设计,包括公用数据模型,装置数据模型和物流数据模型。上述数据模型描述了炼油企业生产流程的静态结构和生产计划活动的信息。最后开发了软件OpTechPlan,并且在中国北方某炼油企业得到了初步的应用。

摘要：针对开环和闭环两类结构的反渗透-压力延迟渗透耦合脱盐系统进行了模型构建与系统优化分析。首先,以标准化比能耗为目标函数,构建了开环结构和闭环结构耦合系统的非线性约束优化模型。在优化模型中,引入包括半透膜性能、操作状态及设计变量的无量纲参数组,建立反渗透和压力延迟渗透单元过程的特征方程以简化模型。同时,为了保证比较的公平性,开环结构的总体能耗中额外包含了预处理和后处理能耗。通过求解上述优化模型,系统地比较和分析了无量纲半透膜总面积和水回收率同时变化导致的最优标准化比能耗、膜面积分配和操作压力的变化规律。结果表明,在水回收率处于正常水平(≤0.55)且系统总面积充足(≥0.9)时,闭环结构在节能及减少预处理费用方面比开环结构具有更明显优势。

摘要：为了解决化工过程余热回收和废水反渗透脱盐的问题,提出深度耦合于背景过程的废热回收驱动的废水脱盐系统。利用Duran-Grossmann模型、Peng-Robinson状态方程和质量传递-扩散方程对耦合系统的有机朗肯循环(ORC)驱动的废水反渗透脱盐(RO)单元进行建模,考察废水进料温度的不确定性对系统最优操作参数的影响。研究结果表明,提出的设计方案能够有效地节省费用和回收废热,在年最低气温、年平均气温、年最高气温3种工况下的单位产水成本分别可降低至0.191、0.129和0.135$×m-3。与同等规模的反渗透装置的单位产水成本(0.3~0.4$×m-3)相比,具有较好的经济性和抵御环境参数不确定性的能力。