高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
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
一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法和应用,该柔性超材料是以柔性螺旋状超材料作为基底,其上有金纳米颗粒。所述柔性超材料是以螺旋状超材料ito膜作为基底,并由金纳米颗粒通过层层自组装方法组装而成,它在微波频段下有共振的特性,可以在特定频段检测出一个明显的共振峰,这为利用电磁场进行体内生物检测提供了一条可行的道路。
东南大学 2021-04-14
硅基毫米波集成电路设计
基于CMOS工艺,设计了大量射频、毫米波收发机和频率源芯片; CMOS 90nm 60GHz 接收机芯片,集成片上天线,传输效率优于IBM芯片90%; CMOS 90nm 21dBm 60GHz功率放大器,性能优于Hittite商用GaAs芯片; CMOS 60GHz 移相器芯片,为开发毫米波相控阵芯片奠定良好基础;
电子科技大学 2021-04-10
预应力混凝土结构设计应用研究
该项目由吕志涛院士和孟少平教授主持,是为实现与国际接轨,为编制和修订我国的国家标准《混凝土结构设计规范》、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》和《预应力混凝土结构抗震设计规程》等设计准则而开展的,获国家建设部和国家自然科学基金委资助。
东南大学 2021-04-10
PET的成核剂设计及其工程化应用
PET是典型的半结晶型高分子,兼具优异的热稳定性和良好的机械性能,并且因其可降解成单体易于化学回收可作为绿色环保高分子材料,被广泛应用于纤维、薄膜、包装瓶等领域。同时PET是最便宜的工程塑料,具有巨大的市场潜力。研究表明,离聚物与PET的相容性较好,能够有效分散于PET基体中;尤其是嵌段离聚物形成的微相区域不仅为高分子链结晶提供了界面而且还可以增大晶核尺寸,使晶核快速增大到临界尺寸并突破能量位垒,从而促进晶体的生长。
复旦大学 2021-04-10
智能交通系统开发与集成设计技术
智能交通系统已经成为交通运输发展的重要支撑。2000 年左右我国正式从国家层面开展相关研究及示范工程,智能交通系统的发展已经成为各级交通相关部门的共识。 清华大学自 1996 年开展智能交通系统的研究及系统设计、开发工作,内容涵盖交通信 号控制系统、交通信息平台、指挥调度系统、应急交通指挥等方面,形成了一系列具有自主知识产权的理论与技术应用成果,其中包括智能交通系统规划与系统设计成套理论与技术、 智能交通控制系统、交通信息平台软件、交通安全辅助决策支持系统、交通信息社会化服务 系统等,获得软件著作权 8 项、发明专利 5 项。本技术可以为智能交通系统的发展提供良好的支撑,通过系统设计实施可以有效节省投资资金,同时可提高城市交通运行效率,提高平均通行速度 5~10%,降低事故发生率 5~10%。 4 合作方式
清华大学 2021-04-11
快速响应客户的产品配置设计及管理平台
将大批量定制的先进理念与企业的实际需求结合起来,开发和实施“快速响应客户的产品配置设计及管理平台”。通过进行产品个性化配置设计,以满足不断变化的客户需求,并标示出近似的以前设计过的定制零部件以及需要重新设计的部件,加快定制产品的开发进度,缩短了产品设计周期。通过产品配置设计把产品定义的全部数据,包括几何信息、分析结果、技术说明、工艺文件、合同订单和质量文件等,都与产品结构建立了联系,使用户能够很方便地知道某一项变化所造成的影响, 实现公司销售、设计、生产及管理等信息的集成与共享。
北京航空航天大学 2021-04-13
工程机械产品设计与技术服务
随着我国国民经济和社会的快速发展,国家对基础设施建设投资力度的加大,我国工程机械行业迎来了前所未有的发展机遇。据统计,2007年,中国工程机械行业实现主营业务销售收入2223.2亿元,同比增长37.17%;实现利润总额198.26亿元,同比增长67.73%。预计2008年我国工程机械总额可达2900亿元~3000亿元。然而,很多企业在忙于生产的同时,忽略了新产品的研发,特别是一些规模较小的企业,由于缺乏技术人员,模仿的多,创新的少,最终导致一直跟在别人的后面。另外,随着经济和社会的发展,对工程机械的要求趋于多样化、个性化。目前市场上主流产品是挖掘机、装载机、起重机、推土机等。但经济和社会的发展对工程机械的功能提出了新的要求。例如,汶川地震发生后,急需寻找生命的探测机械、抢救生命的救生机械和加大抢救力度的路面修复机械等等。像这样具有新功能的工程机械,目前国内研发的还很少。此外,面对国外工程机械产品的激烈竞争,我国在对国外产品消化吸收的同时,需要开发具有自主知识产权的新产品。然而,目前,我国自主研发的产品总体来说和国外具有较大差距,特别是一些规模较小的企业,自主研发能力较差,整体行业发展水平参差不齐。南京工业大学车辆与工程机械研究所是一个专门从事工程机械设计的研究机构,该所目前具有教授3名,博士生导师1名,副教授2名,在读博士、硕士研究生20余名,近年来开发了沥青混凝土拌合站控制系统、塔式起重机安全监控系统、液压挖掘机关键液压件、多功能塔式起重机等工程机械新产品20余种,获得专利10余项,科研成果显著。该所可根据用户需要,利用高等学校的技术和人员优势,为工程机械企业定制设计产品和技术服务,包括工程机械结构创新设计;机电控制系统开发;液压系统开发;现有产品的升级改造;计算机辅助分析等。
南京工业大学 2021-04-13
乳化剂和分散剂配方设计技术
 乳状液和悬浮液广泛应用于生产和日常生活中,如农药制剂的乳化分散;机械加工中的防锈乳油、脱模剂等;化妆品中的膏、霜等;原油开采中的乳化钻井液、乳液除垢剂、乳化压裂液等;铺路的沥青乳化;食品工业制造冷饮、糕点等中的乳化;印染工业中广泛应用的乳化硅油等。但乳化技术,国内外差距还很大,如优质的硅油乳化剂长期以来一直进口。
南京工业大学 2021-01-12
配送中心及其管理信息系统的设计
项目概况 为企业的仓库(配送中心)提供完整的物流管理整体解决方案。所提供的系统集成设计方案,涉及配送中心作业区域的划分、货架的选型与布局、物流作业机械的选型、信息系统的规划、物流配送中心的管理制度等内容。主要特点 1. 根据企业需求与仓储特点而进行仓库(配送中心)整体设计。包括仓储布局、货架、出入库作业设备的选型方案。2. 为企业编制个性化的仓储管理软件,并建立起物流信息系统。3. 协助建立的计算机网络(有线与无线)系统。 4. 根据企业需要提供移动式仓储管理系统。通过手持式数据采集器,实时采集、实现移动式的仓储管理业务。工作人员可以花更少的时间来检查货架的存货情况,而将更多的时间用于帮助客户和完成其它重要任务。技术指标 通过物流仓储管理信息化解决方案,提高库存管控能力,降低库存成本,提高配送效率,提升企业仓储物流管理水平。本项目可使仓库中的货物从入库开始到产品出库结束的整个过程各环节信息都处在数据中心的准确调度、使用、处理和监控之下,提高仓储响应速度与服务水平,同时便于决策层做出准确的判断,大大提高市场竞争力。 市场前景    中小企业物流信息化是提升企业综合竞争力的途径。物流作为企业的新的利润源,正为企业管理的决策者所瞩目。本项目实施方案已经在南京鼎牌电器有限公司实施,实施效果令人满意,因而具有推广价值。
南京工程学院 2021-04-13
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 55 56 57
  • ...
  • 107 108 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1