精馏塔静态仿真──Ⅱ．分段数学模型的应用

为了减少精馏塔的静态仿真时间，必须降低数学模型的维数。本文应用分段集结原理，建立了精馏塔的分段数学模型。它不仅显著地降低了数学模型的维数和计算时间，而且所得仿真结果能够准确契合精确模型的输出。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的仿真研究，证实了这种分段模型化方法的有效性。     

精馏塔静态仿真

为了减少精馏塔的静态仿真时间，必须降低数学模型的维数。本文应用分段集结原理，建立了精馏塔的分段数学模型。它不仅显著地降低了数学模型的维数和计算时间，而且所得仿真结果能够准确契合精确模型 输出。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的仿真研究，证实了这种人段模型化方法的有效性。     

分段集结法建立多元精馏塔简化动态模型

本文用分段集结(compartment)方法,给出了一种新颖的多元精馏塔简化动态模型。其原理简单,推导方便,不受分离物系及精馏塔操作状态的限制,可根据需要将精馏塔任意分段,具有较强的灵活性,不仅可使得精馏塔逐板机理模型维数大为降低,而且简化模型的结构和参数均能保持原来的物理意义。用该简化模型对某一丙烯腈萃取塔进行仿真,所得过渡过程能够较好地拟合精确机理模型的动态响应,而且稳态值能够准确地契合精确模型的输出,同时耗机时间明显减少。仿真证明,分段集结建模方法是行之有效的。     

精馏塔静态仿真：Ⅰ.静动态混合数学模型的应用

本文为了克服精馏塔静态仿真不易收敛和初值难以给定等难题，巧妙地利用隐含数值积分方法的特点，将稳态与动态数学模型耦合起来，用以求解高难度的非理想精馏塔静态仿真问题。所得静动态混俣模型大大提高了精馏塔静态仿真的鲁棒性，对于高度非理想精馏塔的仿真尤为有效。通过对某丙烯腈萃取精馏塔的静态仿真，充分证明了这种混合模型化方法的可行性。     

精馏塔静态仿真──Ⅲ．多项式正交配置方法的应用

运用多项式描述精馏塔各个变量逐板分布的原理，可以显著减小精馏塔数学模型的维数，大大缩短仿真时间。所得简化模型具有较高的精度，且可根据需求进行相应的调整。通过对某脱乙烷精镏塔的静态仿真，证实了这种简化模型化方法的有效性。     

精馏塔静态仿真

运用多项式描述精馏塔各个变量逐板分布的原理，可以显著减小精馏塔数学模型的维数，大大缩短仿真时间。所得简化模型具有较高的精度，且可根据需求进行相应的调整。通过对某脱乙表馏塔的静态仿真，证实了这种简化模型化方法的有效性。     

二元高纯精馏塔动态建模及仿真

基于二元高纯度精馏塔的动态响应的特点，该文系统化地提出了一种新颖的精馏塔动态建模方法。在一定的假设条件下，仅仅需要稳态设计数据及操作条件，便能构造精馏塔的状态空间数学模型，而且所得模型可直接用于控制系统的设计与分析。通过对某二元高纯度精馏塔的计算机仿真，证明了该建模方法具有较强的鲁棒性和令人满意的准确度。     

分隔壁塔分离苯和乙烯烷基化产物的模拟

研究了分隔壁精馏塔在分离苯和乙烯烷基化产物中的应用。采用Aspen Plus的Petlyuk模块对分隔壁精馏塔进行了模拟计算。首先采用等效三塔简捷模型计算分隔壁精馏塔的分壁段、主塔塔板数等参数,以此为基础,采用Petlyuk模型对分隔壁精馏塔进行严格计算,再采用Aspen的模型分析工具确定塔的最佳工艺参数。结果表明,对于乙烯和苯烷基化产物体系,采用分隔壁精馏塔分离的最佳参数为主塔理论塔板数58块、预分段理论塔板数25块,上、下端互联位置分别在15板、40板,进料位置在第10块板（预分段）,侧线乙苯抽出位置在第24块板（基于主塔）,主塔回流比13,互联物流液体流量500 kmol/h,气体流量950 kmol/h。在此参数下,计算得到的侧线采出乙苯质量分数为9992％,满足乙苯产品的纯度要求。     

一种新型的二元精馏塔在线优化方法

为了对二元精馏塔实现在线优化，本文提出一种求解速度度、稳定性好、便于在线校正的分段逐板计算静态数学模型。在此基础上提出了一种新型的递阶在线优化方法。通过对某３０万ｔ／ａ乙烯装置中乙烯精馏塔优化研究，取得了满意的结果，单位产品能耗降低了３－５％。     

三、精馏塔的动特性

(一)前言以搞清精馏塔运行的问题为出发点,1950年初许多研究人员作了精馏塔动特性的研究, 在介析一般装置动特性的过程中(不只限于精馏塔),首要的问题,就是如何处理装置内的各种现象,也就是在动特性解析过程中,如何进行装置内现象的模型化和方程表示的问题及如何把它引入到解析动特性的过程中去,作为模型化对象的各种装置内现象中,最主要要考虑的是物质传递过程和流动过程。精馏塔动特性的解析过程中第二个问题,就是,用这个解析结果来表示实际精馏塔动特性时其确切程度如何。精馏塔动特性的解析方法大体上有以下两种:一种是用传递函数的形式进行解析(亦称为手算法)、另一种是用模拟计算机或数字计算机,从基本方程式直接求得动特     

适用于薄片体对称性问题的正交配置表的构造及其应用

以Ｊａｃｏｂｉ和Ｌｅｇｅｎｄｒｅ正交多项式为基础，构造出配置点数从１至２０且适用于薄片体对称性问题的正交配置表，并将正交配置表用于求解薄片体吸附剂在间歇吸附器内的液相吸附偏微分方程。结果表明：配置点数Ｎ＝１０左右，即可满足计算精度要求。因此，正交配置法具有所需节点数少、计算量小和能适应模型变化等优点。     

多元精馏塔非平衡级模型与仿真：Ⅰ.模型的建立与求解

从应用的角度，对Ｋｒｉｓｈｎａｍｕｔｈｙ和Ｔａｙｌｏｒ的速率模型进行了改进，给出了一种新的多元精馏塔非平衡级仿真模型。通过引入分离效率函数，巧妙地将模型方程化简为三对角矩阵形式，采用分割法选代求解，并用有界Ｗｅｇｓｔｅｉｎ法加速收敛，具有对初值要求不高，计算量小，收敛稳定等优点。该模型既保持了原速率模型的特点，结构简单，又易于求解，适用于精馏塔的工艺设计和操作分析。     

考虑降液管影响的多元精馏塔动态机理建模 I. 动态机理模型的建立

板式精馏塔的塔板可以分为有降液管和无降液管2种类型，有降液管板式塔中降液管是一个重要的塔内件，合理的降液管既可使液体顺利通过，又可使夹带的气体分离出去，同时防止发生液泛。而目前的精馏塔动态模拟中，其机理模型大都没有考虑降液管的影响，不利于分析蒸馏塔的液相滞留量及故障诊断。在考虑降液管影响的基础上，基于严格理论推导对多元精馏塔进行了动态机理建模，建立了降液管结构和水力学模型，并且考虑降液管部分液相混合的影响，建立了其关联板效率及传质扩散的数学模型。通过理论分析发现，降液管对塔板效率、相平衡常数、蓄液量以及塔板压降等有一定程度的影响，将其影响纳入到多元精馏塔的完整动态机理模型中，通过修正相关模型，更充分地反映了精馏塔的内在机理及其动态特性。     

专题报道

正本期以苯-甲苯-二甲苯工业芳烃原料为研究对象,在Aspen Dynamics软件中建立了分壁精馏塔的组分控制开车模拟方法,利用动态严格精馏模型的控制参数模拟了组分控制回路开车的全过程。研究发现,采用分壁精馏塔的组分控制开车模拟的方法可以很好地模拟分壁精馏塔开车过程;组分控制回路进行开车需要经历再沸器加热控制回路主导阶段、     

一种高效热能控制系统

分析乙苯反应工段苯回收塔进料与再沸器的热能控制。反应器的高温出料作为精馏塔的进料，为精馏塔的再沸器提供热能。利用ＤＣＳ控制，实现热能平衡，同时减少设备配置及能源损耗。     

精馏塔动态数学模型 Ⅰ.汽相滞留量对数学模型的影响

在精馏塔模型化当中,塔盘上的汽相滞留量常常被忽略,这对于低压或常压精馏过程是合理的,但对于高压精馏过程,却可能带来严重的误差。为了避免这一问题,本文提出了一种非常通用的精馏塔动态数学模型,系统地综合了塔盘汽相滞留量的影响。通过对某脱乙烷精馏塔的动态计算模拟,充分证实了它的准确性。     

热耦精馏塔在化工节能改造中的可行性

采用非常规的精馏塔序──热耦精馏塔代替常规塔序，利用严格的精馏过程计算模型，对某橡胶厂溶剂回收系统进行模拟计算，分析热耦精馏塔用于非理想体系精馏中节能改造的可行性。     

空分装置精馏塔安装中塔盘水平度的保持

在铝制筛板精馏塔的分段吊装、现场组焊过程；日照升温前吊装，消除不均匀热膨胀变形的影响；以调节拉杆和倒链，保持塔体垂直，以对称施焊，减小焊接变形；调整焊接起始位置，利用焊缝冷却收缩找正精馏塔，安装工作每进行一步都用软管水平仪监测塔盘水平度，最终使塔盘水平度偏差不超过３ｍｍ的Ｌｉｎｄｅ公司安装规范要求 。     

精馏塔分离块动态数学模型

本文分析了精馏塔动态机理建模的几种主要方法,提出了一种新的精馏塔动态机理分离块模型,该模型用分离块代替平衡级塔板,每个分离块可包含任意个平衡级,可大大减少模型的方程数和微分方程的阶数.该模型具有物理意义明确,建模灵活,通用性强,计算量小等特点,适用于精馏塔动态及静态在线优化控制.     

分壁精馏塔分离BTX开车过程的动态模拟

以苯、甲苯和二甲苯(BTX)工业芳烃原料为研究对象,在Aspen Dynamics软件中建立了分壁精馏塔的组分控制开车模拟方法,利用动态严格精馏模型的控制参数模拟了组分控制回路开车的全过程。实验结果表明,采用分壁精馏塔的组分控制开车模拟的方法可以很好地模拟分壁精馏塔开车过程;组分控制回路进行开车需要经历再沸器加热控制回路主导阶段、分液比控制回路主导阶段和系统自平衡阶段,在最后阶段,全塔温度在小范围内波动且最终趋于稳定,产品纯度也逐渐逼近设定值;利用组分控制回路能够成功实现分壁精馏塔的自动开车。