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化工精馏过程关键设备工艺参数优化研究

目录

内容概览．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.3研究内容与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

化工精馏过程概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1精馏原理简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12

2.2关键设备介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

2.2.1塔设备．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16

2.2.2换热器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

2.2.3再沸器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

2.2.4过滤器与分离器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

工艺参数优化的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.1生产效率提升．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

3.2能源消耗降低．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26

3.3成本控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

3.4产品质量改善．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

关键设备工艺参数优化方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32

4.1数值模拟与实验研究相结合的方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.2人工智能与机器学习技术的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

4.3优化算法的选择与应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40

模型建立与求解．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

5.1物理模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

5.2数学模型建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

5.3模型的求解策略．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50

实验设计与实施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

6.1实验原料与设备选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

6.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．56

6.3实验过程监控与记录．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58

结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．60

7.1实验结果可视化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61

7.2数据分析方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．63

7.3结果讨论与优化建议．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66

8.1研究成果总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67

8.2存在问题与不足．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．69

8.3未来研究方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72

1.内容概览

化工精馏过程作为分离和提纯的关键单元操作，其运行效率和经济效益与关键设备工艺参数的选择密切相关。本研究的