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反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备,也是最主要的耗能单元,反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成,其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系,而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性,以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰,都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术,通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合,使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性,降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥,而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性,这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式,当系统受到干扰时,很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移,造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此,在传统控制模式的基础上,探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论,对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题,切实提高系统运行品质,有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所,经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,实现不同工况反应与精馏的最佳匹配,解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上,研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论,提出反应与精馏强化过程一体化设计思想,对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术: (1)反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上,采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法,合理选择过程被控变量和操作变量配对模式,运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案,采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试,并根据实际工艺扰动情况,通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值,评价传统控制模式闭环系统性能,在此基础上,改进自动控制方案设计,确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 (2)生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整,负荷的变化将可能引起系统工况的波动,产品质量下降,能耗增加等问题,甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法,实现反应与分离能力动态协同调控;本项目在多变量基础控制系统上,在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块,分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制(Error tolerant DMC)与传统控制相融合方法,实现反应能力与分离能力动态协同调控,使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调,导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中,对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量,采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型,实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 (3)反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上,开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中,是以能耗和操作成本最小为优化目标,以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件,采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算,给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案,采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹,通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节,使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值,实现工况优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性,从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程,融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术,采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线,如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究,并将项目成果融合,开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计,研制一套流程模拟综合实验平台,进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 (1)针对反应与精馏强化过程,在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移,导致集成优势难以充分发挥工程问题,项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论,在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性。 (2)项目沿着学科交叉与融合方向,将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合,提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想,并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究,解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题,发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。
南京工业大学 2021-01-12
分层教学考勤机/班级考勤机/走班教学考勤机
产品详细介绍屏幕尺寸:21寸内存容量:2G内置硬盘容量:32G主板处理器:赛扬CPUWiegand输出:WG26/ WG34通讯方式:TCP/IP, RS485(可选),U盘(可选)读写距离:5-10cm显示语言:中文课室排课考勤软件在上课有效时间内刷卡(重复刷卡的显示已签到),设备显示签到成功、界面显示应到人数、缺勤人数、实到人数、当前时间(以及上课时长、时间范围)、课室名称、科目名称、教室姓名、 下方滚动显示缺勤人的姓名。能快捷选择对应的学生安排上课的课室(或者通过excle方式导入)课室安排管理(时间段、日期)教师安排管理(人员、时间段、上课日期、课时,课程名称)可以设置管理设备的权限(每个级长管理对应的设备)可以设置对应的班级权限(每个级长有管理班级上课人员的权限)异常报表的统计(迟到、缺勤等异常信息)请假单据录入、补签录入课室考勤软件在特定的时间进行使用的时间设置因为多数学校都有住宿,没有像走读生那样每天进出校门没有办法统计学生的考勤 。使用此设备可以更好的对在住宿生走读生进行考勤制度的考核,培养学生遵守规则,形成一种良好的习惯。在界面有最早签到人员缺勤人员迟到人员,可以激励学生更早到教室,警醒那些缺勤以及迟到人员 。课室机管理软件可支持播放视频:mpg/vob/avi/wmv/mkv/mov/mp4/ts,音频:mp3/wav文本:txt,  幻灯片:ppt/pptx使用人员的等级管理权限分配管理终端上播放节目自行设置素材、节目设置终端的工作时间段、开关机时间 可利用U盘更新终端数据方便快捷可预先下载素材资源到软件上,以达到随时使用。可利用网络网页数据实时同步显示可以根据需要编辑显示金融数据模板或其他学生学习模板添加流播素材、场景使用设置节目的播放时段添加空白场景窗口转换续播节目
广州野马电子科技有限公司 2021-08-23
深圳贴片机,1.2米贴片机,软灯条贴片机
产品详细介绍深圳贴片机,1.2米贴片机,软灯条贴片机QS-600-24   http://www.qinsidianzi.com/
深圳市勤思科技有限公司 2021-08-23
薄膜拉力机(电子拉力试验机)
产品详细介绍薄膜拉力机用途:于塑料薄膜、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、离型纸、保护膜、组合盖、背板材料、无纺布、橡胶、纸张纤维等产品的拉伸、剥离、变形、撕裂、热封、粘合、穿刺力等性能测试。薄膜拉力机标准:GB 13022、GB 8808、GB 1040、GB 4850、ASTM E4、ASTM D828、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM F904、ISO 37薄膜拉力机特征:兰光研究制造的高端产品,采用国际知名品牌零部件,进口高精传感器,仪器稳定性高;微电脑控制,液晶显示,操作简便。薄膜拉力机具备抗拉强度、最大拉断力、断裂伸长率、撕裂强度、热封强度、剥离强度、定伸应力、弹性模量多项独立试验功能;专项试验结果一目了然,无需繁琐设置、计算;最大量程500N,完全满足行业需求同时具备超高0.5级精度;超长行程1000mm满足大变形率材料的测试要求;最大量程500N,完全满足行业需求同时具备超高0.5级精度。薄膜拉力机技术指标:规       格:500N   50N (可选其一)精       度:0.5级 试验速度:50  100  150  200  250  300  500mm/min 试验宽度:30 mm(标配夹具)                   50mm (可选夹具)行       程:1000mm了解详情请致电:济南兰光0531-85068566 Labthink兰光产品: 1. 透氧仪 2. 气体渗透仪 3. 透气性测试仪 4. 透湿仪 5. 透湿性测试仪 6. 密封试验仪 7. 落镖冲击试验仪 8. 密封仪 9. 泄漏与密封强度测试仪 10. 氧气透过率测试仪 11. 热封仪 12. 氧气透过率测定仪 13. 水蒸气透过率测试仪 14. 薄膜拉力机 15. 摩擦系数仪 16. 初粘性测试仪 17. 智能电子拉力试验机 18. 撕裂度仪 19. 热缩试验仪 20. 电子剥离试验机 21. 揉搓试验仪 22. 瓶盖扭矩仪 23. 顶空分析仪 24. 磨擦试验机 25. 热封试验仪 26. 摆锤冲击试验仪 27. 墨层结合牢度试验机 28. 持粘性测试仪 29. 薄膜测厚仪 30. 雾化试验仪 31. 摩擦系数测试仪 32. 纸箱抗压试验机 33. 气相色谱仪 34. 摩擦系数测定仪 35. 测厚仪 36. 胶粘剂拉伸剪切试验机 37. 透气度测试仪
济南兰光机电技术有限公司 2021-08-23
通过抑制受精卵极体释放获得异源多倍体泥鳅的技术
该成果提供了一种通过抑制受精卵极体释放获得异源多倍体泥鳅的方法,通过该方法可获得高比例的异源多倍体泥鳅。该成果综合利用了杂交技术和染色体组操作技术培育出新型的泥鳅群体,分别获得异源三倍体泥鳅、异源四倍体泥鳅以及异源五倍体泥鳅,其诱导率高达81.25%-100%;该专利提供的方法诱导泥鳅异源多倍体种类多,数量大,后代生长快, 12月龄比正常自交对照组体重平均增加19.99%-142.34%,增重效果明显;该专利采用的方法是利用冰水对受精卵进行冷休克处理,操作简单,材料易得,操作过程无毒无害,对操作者和受精卵均无毒性;该方法同时适用于诱导其他鱼类异源多倍体,具有较强的推广效益。 市场预期:该专利预期可创造不小的经济效益。 成果完成时间:2017年1月
华中农业大学 2021-01-12
中国科学技术大学实现单离子超分辨成像
中国科学技术大学郭光灿院士团队在冷原子超分辨成像研究中取得重要进展。该团队李传锋、黄运锋、崔金明等人在离子阱系统中实现了单个离子的超分辨成像。
中国科学技术大学 2021-12-29
一种全固态Zn离子选择电极及其制备方法
一种全固态Zn2+选择电极,是由树脂管、对Zn2+敏感小柱体材料为管的封底、铜导线和树脂上盖组成;其制备方法:用光谱纯ZnS、Ag2S、As2S3和AgI,以35∶15∶25∶5到45∶25∶35∶15摩尔比经混合研磨后,压成小长方体,放到石英瓶中,在干燥氮气条件下,加热到600℃,保持3小时;然后自然退火,再把小长方体研磨碎,制成高/宽比为0.25~4的小柱体,放进真空石英瓶中,加热到600℃,保持3小时;然后自然退火;小柱体经抛光制得Zn2+敏感材料的小柱体。再将它及其上铜导线封在树脂管封底,管顶有树脂盖,制得全固态Zn2+选择电极。携带方便,快速准确检测水、血液、蔬菜和水果中Zn2+。
东北电力大学 2021-04-30
一种萃取法制备铼离子液体的方法
稀散金属铼及其化合物,由于具有特殊的物理、化学性质,如导电性、催化活性等,受到越来越多研究者的关注,在石油化工铂铼重整催化剂、军工材料的研制、高温材料以及新型环保化合物的研发等众多方面有广泛的应用。本发明的有益效果是:本发明以萃取法直接从含铼料液中制备新型铼基离子液体,对空气和水稳定。工艺简单,缩短反应时间,简化了合成环节,萃取剂可循环利用。萃取法制备铼离子液体,产率可达60~70%。
辽宁大学 2021-04-11
高纯度无铁离子的聚合氯化铝的制备
聚合氯化铝主要用于自来水和工业污水的净化。此外,聚合氯化铝还可用于造纸、制药、化妆品。在制药行业,聚合氯化铝可用来作防冻剂和化妆品。在造纸行业,用聚合氯化铝代替硫酸铝进行中性施胶。 在制药和造纸行业中对聚合氯化铝的颜色和质量要求都比较高,特别是对铁离子的含量要求更严。因此,制备高纯度无铁聚合氯化铝具有实际意义。 该方法利用有机络合物与聚合氯化铝溶液中的铁离子络合,然后用活性炭吸附除去铁离子,是一种行之有效的除铁方法。其特点是用量少,反应时间短,操作方便,原料易得,价格低廉。在常温和高温条件下都能有效地除去聚合氯化铝溶液中的铁离子,适应温度范围广,无须降温升温操作,有利节省能量。除铁后,聚合氯化铝中的铁离子含量低于15ppm。
武汉工程大学 2021-04-11
等离子球磨技术及其在粉末制备中的应用
项目成果/简介: 机械球磨是一种传统制粉技术,虽应用广泛,但效率较低,介质污染严重等。同时,单一机械能难以诱发材料活化、相变和反应等,不易实现对材料结构的精确控制,部分化合物难以合成。这使得传统球磨在制备高性能功能粉体方面面临极大发展瓶颈。 该技术首次提出将冷场等离子体引入机械球磨过程中,发明了一种高能效、高活性、低污染的介质阻挡放电等离子体辅助球磨(简称等离子球磨)技术及其装备(国家发明和国际PCT专利:ZL2005100362319,ZL201410815093.3,PCT/CN2014/094856),利用近常压下不同气体在球磨罐中形成的高能量电子的非平衡等离子体和机械球磨的协同作用,促进了粉末的组织细化、合金化、活性激活和化合反应等,不仅极大提高了球磨效率,使球磨时间减少了近10倍,显著降低了球磨污染,而且能够形成独特的结构显著提高材料的性能。 该技术先后得到广东省自然科学基金、广州市科学研究计划等支持,发表SCI论文40余篇、申请发明专利15余项;3项专利授权企业实施生产等离子球磨机,2016年至今共销售到30多家高校、研究所和企业。等离子球磨结构示意图等离子球磨应用材料体系知识产权类型:发明专利技术先进程度:达到国际领先水平成果获得方式:独立研究获得政府支持情况:无
华南理工大学 2021-04-10
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