化工系統(tǒng)模擬與優(yōu)化-展示頁(yè)
2025-07-06 23:43本頁(yè)面
【正文】 eq[mol/(ft3采用簡(jiǎn)捷算法和分層次決策方法也可以盡快地把信息反饋給正致力于開(kāi)發(fā)該過(guò)程的化學(xué)家手中，將有助于化學(xué)家去收集那些有可能獲取最大效益操作范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，并且終止掉那些在有效益操作范圍之外的實(shí)驗(yàn)。經(jīng)驗(yàn)指出，如果要考慮所有的可能性，則對(duì)任何過(guò)程的流程圖一般都可以提出許多方案（經(jīng)常是 104~109個(gè)），采用分層次決策的方法，就可以在很大程度上避免了漏掉某些重要方案選擇的情況。化工系統(tǒng)模擬與優(yōu)化丁二烯和二氧化硫合成丁二烯砜的案例研究徐 國(guó) 想指導(dǎo)教師：錢(qián)宇教授華南理工大學(xué)化工研究所一九九九年八月1 / 19目 錄 序言0．輸入信息1．間歇對(duì)連續(xù)2．流程圖的輸入－輸出結(jié)構(gòu)2．1．流程圖的輸入－輸出結(jié)構(gòu)2．2．設(shè)計(jì)變量和物料衡算的步驟3．流程圖的循環(huán)結(jié)構(gòu) 3．1．過(guò)程循環(huán)結(jié)構(gòu)的決策 3．2．流程的物料衡算4．分離系統(tǒng)4．1．分離序列的綜合4．2．分離系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)5．丁二烯制備丁二烯砜過(guò)程的全流程模擬5．1．丁二烯制備丁二烯砜過(guò)程的全流程圖5．2．丁二烯制備丁二烯砜過(guò)程的全流程經(jīng)濟(jì)衡算參考文獻(xiàn)附錄 PRO/Ⅱ KEYWORD 輸入文件2 / 19序 言概念設(shè)計(jì)是依據(jù)開(kāi)發(fā)性基礎(chǔ)研究的結(jié)果、文獻(xiàn)的數(shù)據(jù)、現(xiàn)有類(lèi)似裝置的操作數(shù)據(jù)和工程經(jīng)驗(yàn)，按照所開(kāi)發(fā)的新技術(shù)工業(yè)化規(guī)模而做出的預(yù)想設(shè)計(jì)。 概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是尋找最佳工藝流程和估算最佳設(shè)計(jì)條件，用以指導(dǎo)過(guò)程研究及提出對(duì)開(kāi)發(fā)性基礎(chǔ)研究進(jìn)一步的試驗(yàn)要求，所以，它是基礎(chǔ)研究與過(guò)程研究的指南，是整個(gè)開(kāi)發(fā)研究過(guò)程中十分關(guān)鍵的一個(gè)步驟。概念設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是尋找最佳“方案”，所以，需要盡快降低要予以考慮的方案數(shù)目，而基于數(shù)量級(jí)分析法的簡(jiǎn)捷算法常常精確得足以消去90％左右無(wú)效益的方案。分層次決策方法就是把設(shè)計(jì)問(wèn)題簡(jiǎn)化為分層次的決策，其步驟如下： 1. 間歇對(duì)連續(xù)； 2. 流程圖的輸入?輸出結(jié)構(gòu)； 3. 流程圖的循環(huán)結(jié)構(gòu)； 4. 分離系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)； 5. 熱交換器網(wǎng)絡(luò)。h)],反應(yīng)速率符合化學(xué)計(jì)量關(guān)系，并且采用 CSTR 反應(yīng)器。 選擇性為 1： x??爾 數(shù)反 應(yīng) 器 進(jìn) 料 中 丁 二 烯 摩轉(zhuǎn) 化 的 丁 二 烯 摩 爾 數(shù)丁 二 烯 轉(zhuǎn) 化 率d. 反應(yīng)動(dòng)力學(xué)：反應(yīng)在產(chǎn)品沸點(diǎn)下有顯著的逆反應(yīng)速率，這時(shí)應(yīng)選擇適宜的反應(yīng)溫度、二氧化硫與丁二烯的摩爾比，不僅要求轉(zhuǎn)化率高，還要求生產(chǎn)控制穩(wěn)定、產(chǎn)品成本低，一般選擇二氧化硫與丁二烯的摩爾比 r =，丁二烯的轉(zhuǎn)化率為40% e. 液相，無(wú)催化劑2. 丁二烯砜產(chǎn)量：P 丁二烯砜 = 80mol/h3. 丁二烯砜的產(chǎn)品純度：x D ? 4. 物化數(shù)據(jù)：一般需要的信息是分子量、沸點(diǎn)、蒸汽壓、熱容、汽化熱、反應(yīng)熱、液體密度和逸度系數(shù)（或狀態(tài)方程）。a)]。2．市場(chǎng)的力量：a．季節(jié)性生產(chǎn)；b．產(chǎn)品的生存期短。產(chǎn)率較低，約為 106lb/a（操作時(shí)數(shù)按 8150 h/a 計(jì)），一般采用間歇，但根據(jù)反應(yīng)的特點(diǎn)，決定選擇一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，操作費(fèi)用和物流費(fèi)用以年為基準(zhǔn)，操作時(shí)數(shù)為 8150 h/a 。 2. 可逆的副產(chǎn)品情況：無(wú)可逆副產(chǎn)物。4. 產(chǎn)品物流的數(shù)目。 表 反應(yīng)工段各組分去向組 分 去 向SO2 循環(huán)C4H6 循環(huán)C4H6SO2 產(chǎn)品初步的流程圖見(jiàn)圖 ：. 設(shè)計(jì)變量和物料衡算的步驟可能出現(xiàn)在第 2 層次上的設(shè)計(jì)變量：對(duì)復(fù)雜反應(yīng)有反應(yīng)器轉(zhuǎn)化率，反應(yīng)物摩爾比，反應(yīng)溫度/或壓力等；過(guò)量反應(yīng)物的情況，過(guò)量反應(yīng)物是指既不回收，又不是氣體循環(huán)和放空的反應(yīng)物。只要總方程式定義不足，就必須尋找一個(gè)或多個(gè)設(shè)計(jì)變量來(lái)完善該問(wèn)題的定義，而這些設(shè)計(jì)變量總是對(duì)應(yīng)于“主要的過(guò)程優(yōu)化”問(wèn)題。
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