基于遺傳算法的反應(yīng)精餾塔的綜合與設(shè)計(jì).pdf

1、反應(yīng)精餾技術(shù)創(chuàng)新性地將反應(yīng)過(guò)程與分離過(guò)程有機(jī)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(jiǎn)化工藝流程，而且也可節(jié)省投資、降低能耗。反應(yīng)精餾技術(shù)以其顯著的優(yōu)勢(shì)成為目前化工行業(yè)研究的熱點(diǎn)，經(jīng)歷了如穩(wěn)態(tài)建模、穩(wěn)態(tài)優(yōu)化、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)控制等循序漸進(jìn)的研究進(jìn)程，在工業(yè)上的應(yīng)用逐步拓展到酯化、醚化、烷基化等反應(yīng)體系中，各應(yīng)用實(shí)例也進(jìn)一步證實(shí)了它經(jīng)濟(jì)和能耗上強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)。因此，對(duì)反應(yīng)精餾技術(shù)的研究及其工業(yè)化的推廣具有重要意義。
　　在對(duì)反應(yīng)

2、精餾過(guò)程的研究中，穩(wěn)態(tài)的綜合與設(shè)計(jì)尤為重要，它是反應(yīng)精餾系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性研究和工業(yè)化實(shí)施的基礎(chǔ)，但目前對(duì)反應(yīng)精餾系統(tǒng)綜合與設(shè)計(jì)的研究仍舊不全面，亟待一種簡(jiǎn)潔有效的綜合與設(shè)計(jì)方法，來(lái)推動(dòng)反應(yīng)精餾技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。
　　本課題針對(duì)反應(yīng)精餾技術(shù)的綜合與設(shè)計(jì)，在前人的研究基礎(chǔ)上給出了一種新的更為快捷的方法:以年度總費(fèi)用TAC為優(yōu)化目標(biāo)，以總塔板數(shù)、塔板滯液量、精餾段板數(shù)、進(jìn)料位置等為決策變量，在遺傳算法的基礎(chǔ)上搜尋出最優(yōu)操作點(diǎn)并達(dá)到總體效益最

3、大化。在優(yōu)化過(guò)程中，運(yùn)用MATLAB軟件編譯遺傳算法代碼，Aspen Plus軟件模擬反應(yīng)精餾過(guò)程，以軟件集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)兩者之間的數(shù)據(jù)互訪，完成反應(yīng)精餾塔的綜合與設(shè)計(jì)。
　　將本文的設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到理想四元反應(yīng)、乙酸乙酯的合成、醋酸甲酯的合成三個(gè)反應(yīng)精餾實(shí)例中，并與文獻(xiàn)所給的初始模型作對(duì)比。結(jié)果表明，應(yīng)用該設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)出來(lái)的反應(yīng)精餾塔，能在保證產(chǎn)物純度達(dá)到要求的前提下，獲得TAC較低的方案，且該設(shè)計(jì)方法應(yīng)用簡(jiǎn)便，運(yùn)行快捷，可通用于反應(yīng)