基于Aspen Plus的超重力精馏过程模拟与优化

【摘要】近年来随着超重力精馏技术的应用领域不断扩展，人们对超重力精馏技术模拟精度的要求越来越高。本文在前人对超重力场中传递模型研究的基础上，通过修正传统精馏模型中传质关联式、相界面积关联式等模型方程的方法建立起了基于非平衡级模型的超重力精馏过程模型方程。利用FORTRAN语言程序编写了超重力场下的传质关联式和相界比表面积关联式子程序，经过编译后以动态链接文件的形式导入AspenPlus软件完成了对AspenPlus内传质关联式和相界比表面积关联式的修正，基于AspenPlus内置的Rate-based模型(非平衡级模型)实现了在AspenPlus内建立超重力精馏过程汽、液两相非平衡级数学模型，并利用非平衡级模型对甲醇-水体系超重力精馏过程进行模拟。通过对比陈昱邵、Reddy传质系数关联式以及Rajan、Onda修正相界比表面积关联式对模拟结果的影响，由超重力精馏实验结果选择了模拟精度更高的Rajan传质系数关联式、Onda相界比表面积关联式，证明了非平衡级模型在超重力精馏过程模拟中的可靠性，模拟结果表明超重力场下的传质速率比重力场提高1个数量级。本文基于AspenPlus平台建立的汽、液两相非平衡级超重力精馏模型对超重力精馏分离甲醇-水过程进行了模拟与优化，深入分析超重力精馏塔内进料位置、回流比、转速、原料流量、原料浓度等操作参数对整个体系的影响。基于AspenPlus内对各个参数灵敏度分析的结果得到了最佳的操作条件为进料位置为第13块塔板、回流比为1.6、转速为900rpm、原料流量为30L/h、原料浓度为25%(质量分数)。
【作者】王新成；
【导师】栗秀萍；
【作者基本信息】中北大学，化学工程，2014，硕士
【关键词】超重力精馏；非平衡级模型；AspenPlus；

【参考文献】
[1]欧兰.中国崛起对泰中关系的影响[D].山东大学,国际政治,2014,博士.
[2]周波.第二类样条权函数神经网络算法复杂度研究及其应用[D].南京邮电大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[3]刘小彩.湖南省居民收入与消费关系的实证研究[D].湖南师范大学,西方经济学,2014,硕士.
[4]兰宇宁.公共财政框架下财政支出对社会公平的作用[D].天津财经大学,统计学,2012,硕士.
[5]张文娜.冲击作用下钢梁侧向弯扭屈曲行为的数值模拟分析[D].山东建筑大学,防灾减灾工程及防护工程,2013,硕士.
[6]林丹益.汽车发动机支架拓扑优化及有限元分析[D].浙江工业大学,2013.
[7]于菲.虹影创作心理研究[D].山东师范大学,中国现当代文学,2013,硕士.
[8]刘晴芳.大学生面试作伪行为现状调查及对策分析[D].南昌大学,应用心理学,2012,硕士.
[9]林文静.我国城镇残疾人社会救助制度问题研究[D].河北大学,社会保障,2014,硕士.
[10]王昭.熔喷非织造布结构参数与隔音性能的关系[D].东华大学,纺织材料与纺织品设计,2012,硕士.
[11]罗以洪.TRIZ集成创新方法的系统结构及设计应用研究[D].电子科技大学,2013.
[12]崔微微.城市商业银行组织结构变革研究[D].首都经济贸易大学,企业管理,2013,硕士.
[13]薛雪.山东省公立医院管办分开改革研究[D].山东大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[14]李伏.慢性心力衰竭合并贫血、铁缺乏相关分析[D].山西医科大学,心血管内科学（专业学位）,2013,硕士.
[15]李悦.基于能效的无线传感器网络路由协议的研究[D].南京邮电大学,计算机应用技术,2013,硕士.
[16]刘婷毓.1.23m SiC轻量化主镜柔性支撑技术的研究[D].中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所）,光学工程,2012,硕士.
[17]屈瑾.社会工程视角下的社会保障体系的建构[D].沈阳师范大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[18]李雪芳.基于自动控制步长的病态线性方程组算法研究[D].太原科技大学,应用数学,2013,硕士.
[19]王华.知识管理与人才资源开发研究[D].天津大学,2005.
[20]高翠翠.抗菌/抗电磁屏蔽多功能镀银腈纶纤维的制备及性能研究[D].东华大学,纺织工程（专业学位）,2014,硕士.
[21]王唯丞.DMAP合成研究及年产200吨工艺流程设计和3-甲基吡啶氯化工艺初步探索[D].合肥工业大学,制药工程（专业学位）,2014,硕士.
[22]仲鸿美.北京市高尔夫运动参与者的基本特征和消费情况的研究[D].北京体育大学,体育教育训练学,2013,硕士.
[23]孙妙迪.宪法视野下的警察权力[D].中国政法大学,宪法与行政法学,2014,硕士.
[24]谢广磊.毛泽东青年干部思想研究[D].西南大学,马克思主义中国化研究,2014,硕士.
[25]陈璐.新的Poly A RNA结合蛋白Kazrin可能参与细胞内mRNA转运和定位[D].天津医科大学,病原生物学,2007,硕士.
[26]胡正伟.自适应信号处理算法研究及FPGA实现[D].华北电力大学（河北）,通信与信息系统,2004,硕士.
[27]高会.非传统货币政策对宏观经济影响的实证研究[D].上海理工大学,金融学,2012,硕士.
[28]柯乐善（AlyssaCockrell）.China:a History of the Nation through the Lens of Fashion[D].复旦大学,中国语言与文化,2012,硕士.
[29]张啸辰.基于图像识别的油泵试验台油量检测系统的研发[D].上海工程技术大学,车辆工程,2013,硕士.
[30]李海杰.广告主对于微博平台信息满足服务的研究[D].华中科技大学,广告与公关,2013,硕士.
[31]肖梦华.新型谷物清选装置中气固两相流的数值模拟和试验研究[D].浙江理工大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[32]李然.论福费廷业务在我国商业银行的发展[D].中国社会科学院研究生院,金融学,2003,硕士.
[33]季铮.近景目标三维重建的自动化方法研究[D].武汉大学,2007.
[34]李玉杰.新农村建设中的农村妇女经济行为研究[D].东北林业大学,林业经济管理,2013,博士.
[35]王波.邮政物流分销业务在甘肃农村地区发展策略研究[D].兰州大学,工商管理,2012,硕士.
[36]任亮亮,林家骏,陈小伟,姜丽,张洁.用数据挖掘技术分析航迹质量指标[J].中国科技信息,2005,23:106+109.
[37]石干.胃癌RhoGDI2、PAK2表及与临床病理特征关系的研究[D].华中科技大学,消化内科,2013,硕士.
[38]付计划.中兴通讯CDMA2000ALL-IP灵活的组网解决方案[J].世界电信.2006(05)
[39]张玲玲.结构性减税对企业绩效影响的实证研究[D].哈尔滨工业大学,会计学,2013,硕士.
[40]李云.特征选择算法及其在基于内容图像检索中的应用研究[D].重庆大学,2005.
[41]屈博.基于WAMS的电力系统低频振荡在线辨识与抑制[D].北京交通大学,2014.
[42]常绿,王国强,唐新星,李春然,杨涛.装载机发动机与液力变矩器功率匹配优化[J].农业机械学报.2006(11)
[43]鄢静.我国都市成年人关于爱的隐含理论研究[D].华东师范大学,应用心理学,2004,硕士.
[44]柯彤萍.政府干预情境下物流企业信息平台采纳行为比较[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.
[45]黄丙刚.韩汉主从复句对比研究[D].延边大学,亚非语言文学,2014,博士.
[46]刘希闻.电动汽车锂离子电池模型仿真与SOH研究[D].吉林大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[47]祁永发.20年来青海湖流域湿地变化研究[D].青海师范大学,地图学与地理信息系统,2012,硕士.
[48]周敏.利用铝型材厂工业污泥合成堇青石[D].福州大学,材料学,2004,硕士.
[49]王迅婧.燕麦组织培养和农杆菌介导的燕麦遗传转化体系的建立[D].东北师范大学,生态学,2012,硕士.
[50]李雪.学科教师信息技术教学应用能力发展的个案研究[D].新疆师范大学,课程与教学论,2013,硕士.