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乙醇与水精馏塔设计的创新方法

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

1.1.1乙醇与水分离的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.1.2精馏技术在乙醇生产中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8

1.2.1传统精馏方法概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

1.2.2创新设计方法的发展趋势．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

1.3.1主要研究内容．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

1.3.2预期研究目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

乙醇与水分离的原理及传统精馏方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.1乙醇与水的物性特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

2.1.1挥发性差异分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

2.1.2混合特性研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

2.2精馏过程基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

2.2.1蒸汽液体平衡理论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

2.2.2精馏塔的操作机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25

2.3传统精馏塔设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27

2.3.1理论板法计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.2逐板计算法分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

2.3.3常见设计软件应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

乙醇与水精馏塔设计的创新方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

3.1模型预测控制方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34

3.1.1MPC原理及其在精馏中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．35

3.1.2状态空间模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．38

3.2非线性控制策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2.1自适应控制技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

3.2.2模糊逻辑控制方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．42

3.3优化算法在精馏设计中的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43

3.3.1遗传算法优化塔板数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44

3.3.2粒子群算法优化操作参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

3.4新型塔内件技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

3.4.1塔板类型创新．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

3.4.2塔内件结构优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

3.5仿真模拟与实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

3.5.1仿真平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

3.5.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

工程实例分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57

4.1某乙醇生产企业精馏