间歇精馏最小时间优化:基于参数批次调整的模型

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"基于参数批次调整模型的间歇精馏最小时间优化策略" 本文主要探讨了如何解决间歇精馏过程中优化计算的模型准确性和计算复杂度之间的冲突。间歇精馏是化工领域常见的分离技术,尤其适用于小批量、多品种的产品生产。然而,由于其操作模式的特殊性,优化计算通常面临模型精度与计算效率的挑战。 作者提出了一种简化模型,用于确定馏出液摩尔分数和操作时间。该模型假设在塔釜内轻组分摩尔分数保持不变的条件下,馏出液平均摩尔分数与回流比的变化量之间存在线性关系。这个线性关系的比例被定义为回流比调节敏感系数。回流比是控制精馏过程效率的关键参数,调整它可以影响塔内的物质平衡和分离效果。 为了适应不同生产状态,模型引入了一个在线更新机制,即模型敏感系数沿批次指标进行动态调整。这一机制确保了简化模型在各种生产条件下的适用性和准确性。通过将回流比作为优化决策变量,作者提出了一个针对最小生产时间问题的优化策略。目标是在保证产品质量的同时,尽可能缩短每个生产批次的时间,从而降低操作成本和能耗。 为了验证该优化方案的有效性,研究者使用Aspen Batch Distillation (ABD)软件中的模型作为实验基础,进行了仿真实验。仿真实验结果显示,基于批次参数调整的最小时间优化策略能够实现优化指标随着生产批次的增加而持续减小,这表明该方法可以有效提升间歇精馏的运行效率。 关键词聚焦于“间歇精馏”、“最小时间问题”和“回流比”,表明研究的核心在于通过调整回流比来解决间歇精馏过程中的时间优化问题。这项工作对于改进间歇精馏过程的经济效益和能源效率具有重要意义,特别是在当前对节能减排和高效化工生产日益增长的需求背景下。