隨著現(xiàn)代社會科技發(fā)展,電子、冶金、石油精煉和航空航天等產(chǎn)業(yè)對純氮、純氧等工業(yè)氣體的需求日益激增,大型低溫空氣分離已成為目前大規(guī)模生產(chǎn)高純氣體產(chǎn)品的主要技術(shù)。目前在空分系統(tǒng)設(shè)計和運行中,節(jié)能降耗已成為主要考慮的因素。精餾塔是低溫空氣分離系統(tǒng)降低能耗的關(guān)鍵部機。精餾過程的流動和傳熱傳質(zhì)機理建模正是實現(xiàn)精餾塔設(shè)計與優(yōu)化、精餾系統(tǒng)實時控制的核心。為開發(fā)出準確度高且求解速度快的過程機理模型,本文圍繞非平衡級模型開展了以下研究工作:1.通過閱讀和整理大量文獻,詳細論述了與低溫精餾過程機理建模和精餾塔優(yōu)化設(shè)計相關(guān)的國內(nèi)外研究進展。首先總結(jié)了空氣分離過程的主要技術(shù)和發(fā)展趨勢,闡明了精餾過程機理建模對低溫系統(tǒng)在線控制的研究意義;而后整理并介紹了近20年國內(nèi)外學者研究現(xiàn)狀,闡述了平衡級模型、混合級模型和非平衡級模型的研究進展和應用案例;同時結(jié)合動態(tài)控制需求,綜述了動態(tài)預測模型的建模方法和不同類型以及在低溫空分領(lǐng)域的應用;又針對現(xiàn)有精餾塔的優(yōu)化操作與控制的需求,論述了智能優(yōu)化算法的特點以及在化工優(yōu)化問題中的應用,為后續(xù)研究工作奠定了基礎(chǔ)。2.建立了低溫精餾非平衡級模型并確定求解策略。考慮低溫精餾過程具備一定... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
ABSTRACT
主要符號表
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
        1.1.1 空分過程的意義
        1.1.2 低溫空分技術(shù)發(fā)展趨勢
        1.1.3 精餾過程機理模型的意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 精餾過程機理模型
        1.2.2 精餾塔操作參數(shù)設(shè)計與優(yōu)化
    1.3 主要科學問題及本文工作
        1.3.1 主要科學問題
        1.3.2 本文主要工作
2 精餾過程非平衡級穩(wěn)態(tài)建模
    2.1 建模與求解
        2.1.1 建立非平衡級模型
        2.1.2 確定求解策略
        2.1.3 物性計算模型及方法
        2.1.4 對比驗證
    2.2 驗證傳遞關(guān)聯(lián)式可靠性
    2.3 本章小結(jié)
3 基于非平衡級模型的低溫精餾塔穩(wěn)態(tài)特性分析
    3.1 進、出物料流量的影響
    3.2 進、出物料位置的影響
    3.3 本章小結(jié)
4 基于MI-PSO的低溫精餾塔多目標優(yōu)化設(shè)計
    4.1 數(shù)學模型與優(yōu)化算法
        4.1.1 改進的粒子群優(yōu)化算法（MI-PSO）
        4.1.2 不等式約束處理
    4.2 精餾塔優(yōu)化過程
        4.2.1 過程描述
        4.2.2 多目標函數(shù)
        4.2.3 MI-PSO程序參數(shù)設(shè)置
    4.3 多目標優(yōu)化結(jié)果
    4.4 本章小結(jié)
5 全文總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間所取得的科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]不銹鋼車身墻板氮氣保護激光焊接焊縫成形及接頭力學性能[J]. 鄭凱,韓曉輝,鄒江林,劉永剛,馬愛華,馬明菊,武強,肖榮詩.  應用激光. 2018(04)
[2]基于非平衡級模型的低溫甲醇洗流程模擬[J]. 李慶會,張述偉,李燕.  化工進展. 2012(S1)
[3]基于液氮低溫冷刀系統(tǒng)的凍結(jié)組織溫度場分布研究[J]. 倪潤明,田學隆,童明偉,王槐志,郭杰.  低溫與超導. 2012(01)
[4]乙烯復雜精密精餾塔動態(tài)模擬中的平衡常數(shù)和熱焓的分析與處理[J]. 尤冬青,羅雄麟,張惜嶺.  化工進展. 2010(04)
[5]氣體分餾裝置精餾過程的動態(tài)建模與仿真[J]. 李琦,邵誠.  系統(tǒng)仿真學報. 2009(14)
[6]基于SIMULINK系統(tǒng)的間歇萃取精餾動態(tài)模擬[J]. 韓檬,高建東,張曙光,譚欣.  現(xiàn)代化工. 2009(06)
[7]規(guī)整填料干塔壓降與波紋齒角的關(guān)系[J]. 羅淑娟,宋新月,費維揚.  化工學報. 2007(11)
[8]多元精餾體系仿真中的問題及對策[J]. 何仁初,羅雄麟.  系統(tǒng)仿真學報. 2006(03)
[9]國內(nèi)外空分發(fā)展現(xiàn)狀與展望(下)[J]. 顧福民.  低溫與特氣. 2005(05)
[10]規(guī)整填料塔內(nèi)氣相流動的計算流體力學模擬[J]. 張鵬,劉春江,唐忠利,袁希鋼,余國琮.  天津大學學報. 2005(06)

博士論文
[1]基于wave理論的內(nèi)部熱耦合空分塔動態(tài)建模及控制方案設(shè)計[D]. 付堯.浙江大學 2018

碩士論文
[1]低溫空分規(guī)整填料塔混合級模型建模研究[D]. 吳釗.浙江大學 2013



本文編號：3022707