收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

热集成精馏系统建模、优化与控制的若干问题研究

祝雪妹  
【摘要】:在石油加工工业和化学工业中,精馏是分离液相混合物十分重要的操作单元,同时它又是一个高耗能设备。随着全球范围内能源危机的日益严重,以及市场竞争的日益激烈,使得人们存在着无数的动机,采用新的或改进的方法和设备来降低它的操作能耗。一方面,通过利用优化技术、先进控制技术来降低能耗,另一方面,通过工艺上改进,如热泵循环精馏、热集成精馏等方法来降低精馏过程的能耗。 本论文的研究对象是双塔热集成精馏系统,它是精馏过程中有效的节能操作方式之一,节能效果可达50%。它的基本原理是由一个高压塔和一个低压塔来构成一个精馏系统,高压塔的塔顶蒸汽作为低压塔的塔釜供热,以节省能耗。为了能够达到理想的节能效果,必须对这两个塔进行合理的操作和控制,否则,反而会影响正常的生产。但由于采用了这样的热集成操作方式,使得两个塔之间的关联变得十分严重,给系统的操作和控制带来了很大的难度。 本论文将以分离甲醇和水二元混合液的热集成精馏系统为研究对象,展开了机理模型的建立、模型参数估计、状态变量估计、以最小能耗为目标的动态优化和控制的研究工作。论文主要内容包括: (1) 热集成精馏系统的动态机理模型建立方法介绍。在建立机理模型过程中,充分考虑了每个塔板的9个状态变量:塔板温度,塔板压力,汽、液相流量,汽、液相浓度和持液量(Holdup)的动态特性。利用Wilson模型计算液相的非理想特性。根据汽液平衡、物料平衡和能量平衡所建的机理模型是一组非线性的微分代数方程组。为了能够使模型适合优化和控制策略研究的需要,利用三点正交配置离散化的方法,对模型方程进行离散化,将其转化成代数方程,然后,利用牛顿—拉夫逊方法来求解。 (2) 为了提高模型的精度和实现热集成精馏系统先进控制策略,必须解决上述模型中的塔板效率和进料浓度等参数的在线估计问题。热集成精馏系统模型的参数估计是一个大系统、非线性、时变的多参数估计问题,本论文提出了可调加权系数动态优化的参数估计方法,在该方法中利用二级动态优化进行参数估计的方法。通过对优化过程的分析,揭示了参数估计的内在特性,进一步提出了反馈


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 徐光,徐楚韶;参数估计算法的研究[J];武汉科技大学学报(自然科学版);2000年04期
2 冯国庆,周涌沂,李允,李宏,李家宁;利用遗传算法拟合实验变差函数[J];西南石油学院学报;2005年05期
3 周尚志;刘明群;徐泽沛;;钢筋混凝土梁结构动力特性修改逆问题求解方法[J];西部探矿工程;2006年03期
4 王克奇;石岭;白雪冰;王业琴;;基于吉布斯-马尔可夫随机场的板材表面纹理分析[J];东北林业大学学报;2006年04期
5 金一粟;周永华;梁逸曾;;改进粒子群优化算法对反应动力学参数的估计[J];中南大学学报(自然科学版);2008年04期
6 赵明旺;;鲁棒递推最小二乘参数辨识的新方法[J];武汉科技大学学报(自然科学版);1991年04期
7 程振民,袁渭康;分布参数系统参数估计策略[J];化学工业与工程;1994年04期
8 汤伟,贺庆之,王孟效;Householder变换在参数估计中的应用[J];西北轻工业学院学报;1995年03期
9 殷晓静;Alain Degiovanni;;闪光法测试同心圆柱套筒间接触热阻的研究[J];计量学报;1996年02期
10 马正飞,姚虎卿,时钧;数据模型化的分析准则[J];南京化工大学学报(自然科学版);1997年03期
11 刘玉静,吴雪梅;Bayesian参数估计的数学模型、解法及应用[J];东北煤炭技术;1999年04期
12 王克奇,石岭,白雪冰,王业琴;基于高斯-马尔可夫随机场的板材表面纹理分析[J];林业科技;2005年06期
13 阎善郁;王洪德;;基于神经网络技术的主通风机首次故障时间分析[J];煤炭学报;2005年06期
14 吕欣;董明盛;张晓娟;史仲平;毛忠贵;;酒精发酵非结构动力学模型及其参数估计[J];西北农林科技大学学报(自然科学版);2005年11期
15 李振亮;张代钧;卢培利;许峰;;基于批沉降实验研究活性污泥沉降速率[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年01期
16 陈洪平;;基于系统辨识的PID参数自整定算法在合成氨装置中的应用[J];大氮肥;2006年01期
17 潘晖;王凌;刘波;金以慧;;噪声环境下参数估计和模型降阶的一种有效方法[J];化工自动化及仪表;2006年05期
18 严齐斌;;河流水质参数估计的蒙特卡罗方法[J];水利水电技术;2006年10期
19 吴广文;吴元欣;马沛生;杨小俊;金放;宣爱国;;Pd-Cu/La_(0.5)Pb_(0.5)MnO_3催化合成碳酸二苯酯的宏观动力学研究[J];燃料化学学报;2007年04期
20 陈为栋;王祎;顾幸生;;基于动能PSO的环己醇/环己酮动力学参数估计[J];系统仿真学报;2008年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 揭景耀;;一种新型刀具磨损在线估计方法[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
2 周东华;;非线性时变随机系统的状态与参数估计方法综述[A];1994中国控制与决策学术年会论文集[C];1994年
3 宋志勇;喻晖;汪咬元;;一类随机线性系统的参数估计与状态滤波[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
4 蒋红霞;王金海;;非均匀多率系统滤波的研究[A];2007系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2007年
5 张明虎;暴景阳;白雪莲;邓凯亮;高君;;灰色方法在核爆炸当量探测中的应用研究[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
6 贾沛璋;;关于卫星轨道参数的估计[A];1997年中国控制会议论文集[C];1997年
7 王根会;魏胜勇;;大跨度PC梁桥施工控制过程中的参数估计与修正[A];第十三届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2004年
8 刘继忠;周晓军;熊勇;;基于粒子群优化算法的超声信号参数估计[A];2005中国控制与决策学术年会论文集(上)[C];2005年
9 张颖;冯纯伯;;随机线性多变量系统的鲁棒辩识[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
10 张端金;;Box-Jenkins模型全结构辩识[A];1994年中国控制会议论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祝雪妹;热集成精馏系统建模、优化与控制的若干问题研究[D];浙江大学;2005年
2 何映霞;机载SAR运动目标实时检测方案若干技术问题的研究[D];中国科学院电子学研究所;2000年
3 郭淑娟;复杂网络的混沌同步与参数估计[D];上海大学;2010年
4 李虹;基于WAMS的电力系统状态估计若干问题研究[D];华北电力大学(北京);2010年
5 詹亚锋;通信信号自动制式识别及参数估计[D];清华大学;2004年
6 范影乐;混沌动力学在参数估计中的研究[D];浙江大学;2001年
7 尉宇;线性调频和非线性调频信号的检测与参数估计[D];华中科技大学;2005年
8 颜刚;基于模糊马尔可夫场的图像分割算法研究[D];第一军医大学;2005年
9 柯晶;强跟踪状态估计与群集辨识[D];浙江大学;2003年
10 易岷;时延及相关参数估计技术研究[D];电子科技大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李修松;基于EMD算法的路面附着系数估算方法研究[D];吉林大学;2008年
2 武钟财;基于扩展卡尔曼滤波的路面附着系数估计算法研究[D];吉林大学;2008年
3 谢春利;给水系统的测点配置与状态估计[D];四川大学;2001年
4 闫莉萍;多尺度数据融合状态估计算法研究[D];河南大学;2003年
5 赵海艳;有约束线性滚动时域估计及其应用[D];吉林大学;2004年
6 李凌;基于现代内点理论的电力系统加权非线性L_1范数状态及参数估计研究[D];广西大学;2002年
7 杨靖萍;状态估计中带约束加权最小乘法的研究[D];太原理工大学;2002年
8 王娟娟;考虑杠杆量测量的电力系统状态估计研究[D];太原理工大学;2003年
9 王勇;基于相角测量技术的状态估计研究[D];河海大学;2003年
10 任淑云;基于粒子滤波算法的交通状态估计研究[D];北京交通大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 李想 金挺 黄劼;福州电网开发参数辨识与实时拓扑检错系统[N];中国电力报;2006年
2 邬中建;南瑞集团新项目通过国家电网公司验收[N];国家电网报;2007年
3 于洋;统计模型参数估计及其应用成功[N];科技日报;2007年
4 郭洪敏 包鹏;科技创新领头雁[N];华东电力报;2007年
5 北京首创期货研发中心 张良贵 刘旭;股票分红事件对股指期现套利策略优化实证研究[N];期货日报;2008年
6 诸玲珍;多种技术融合演绎测试与测量行业新趋势[N];中国电子报;2008年
7 唐寅生 左强 王强 车前里;浅谈夏季京沪电网存在的威胁及应对措施[N];中国电力报;2006年
8 刘永奇 谢开;美加大停电中的调度危机[N];中国电力报;2004年
9 于姝;四川电网可视预警系统通过鉴定[N];西南电力报;2008年
10 ;抢跑2003年投资热点[N];中国高新技术产业导报;2003年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978