基于遺傳算法的反應精餾塔的綜合與設計.pdf

1、反應精餾技術創(chuàng)新性地將反應過程與分離過程有機地耦合在同一裝置內(nèi)，與傳統(tǒng)的精餾系統(tǒng)相比，不僅大大簡化工藝流程，而且也可節(jié)省投資、降低能耗。反應精餾技術以其顯著的優(yōu)勢成為目前化工行業(yè)研究的熱點，經(jīng)歷了如穩(wěn)態(tài)建模、穩(wěn)態(tài)優(yōu)化、動態(tài)設計和動態(tài)控制等循序漸進的研究進程，在工業(yè)上的應用逐步拓展到酯化、醚化、烷基化等反應體系中，各應用實例也進一步證實了它經(jīng)濟和能耗上強大的優(yōu)勢。因此，對反應精餾技術的研究及其工業(yè)化的推廣具有重要意義。
　　在對反應

2、精餾過程的研究中，穩(wěn)態(tài)的綜合與設計尤為重要，它是反應精餾系統(tǒng)的動態(tài)特性研究和工業(yè)化實施的基礎，但目前對反應精餾系統(tǒng)綜合與設計的研究仍舊不全面，亟待一種簡潔有效的綜合與設計方法，來推動反應精餾技術的實際應用。
　　本課題針對反應精餾技術的綜合與設計，在前人的研究基礎上給出了一種新的更為快捷的方法:以年度總費用TAC為優(yōu)化目標，以總塔板數(shù)、塔板滯液量、精餾段板數(shù)、進料位置等為決策變量，在遺傳算法的基礎上搜尋出最優(yōu)操作點并達到總體效益最

3、大化。在優(yōu)化過程中，運用MATLAB軟件編譯遺傳算法代碼，Aspen Plus軟件模擬反應精餾過程，以軟件集成技術實現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)互訪，完成反應精餾塔的綜合與設計。
　　將本文的設計方法應用到理想四元反應、乙酸乙酯的合成、醋酸甲酯的合成三個反應精餾實例中，并與文獻所給的初始模型作對比。結果表明，應用該設計方法設計出來的反應精餾塔，能在保證產(chǎn)物純度達到要求的前提下，獲得TAC較低的方案，且該設計方法應用簡便，運行快捷，可通用于反應