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。

XM-705E蛋白尿模型（高血压肾脏疾病模型）   XM-705E蛋白尿模型（高血压肾脏疾病模型）放大300倍，由2个肾小体构成，第一个显示了健康的肾小球解剖，第二个显示了肾小球病变，由于高血压传入小动脉血管硬化、血管口径的变化，从而增加内皮细胞和血浆蛋白在尿液。 尺寸：放大300倍，20×15×6cm 材质：PVC材料

XM-842 DNA双螺旋结构模型   XM-842DNA双螺旋结构模型组件用于演示DNA的组成，包括四种碱基、五碳糖和磷酸，并且可以演示DNA双螺旋的模式结构，即两条互相平行的多核苷酸链形成左右手螺旋，磷酸位于圆柱面上，碱基两两配对位于圆柱体的中间，碱基对平面垂直于圆柱体。 尺寸：放大，20×20×60cm 材质：PVC材料

XM-852脾脏结构模型   XM-852脾脏结构模型新鲜的脾脏状态，显示了较厚的被膜，结缔组织伸入实质形成小梁，切面大部分呈暗红色为红髓，由淋巴鞘及脾小结（淡兰色）组成，红髓由脾窦（灰兰色）及脾索(黄色)组成，还显示了脾脏的血液循环。 尺寸：放大，33×25×18cm 材质：PVC材料

XM-813胎儿畸形模型   XM-813胎儿畸形模型由8部件组成，置于基板上，显示头胸腹联体双胎、无脑儿、胸腹联体双胎、臀部畸形胎、腹部畸形胎、头寄生胎、腹和下肢寄生胎、臀联体双胎等胎儿畸形类型。 尺寸：自然大 材质：玻璃钢材料

XM-817胚胎放大模型   XM-817胚胎放大模型为胚胎第4周大小，显示额鼻突、鼻板、视杯、端脑、中脑、菱脑、神经管、心球、心室、肝、上、下肢芽等结构。 尺寸：放大约25倍，14.5×12×6cm 材质：PVC材料

XM-915牙齿病变综合病理分解模型显示牙齿病变综合病理形态，包括龋齿破坏缺损、用合金材料充填修补、化脓性牙髓炎、牙髓坏死、牙根脓肿、根尖脓肿、牙周炎、牙槽化脓等病变结构，共有7个部位指示。 尺寸：放大，11×6×4cm 材质：进口PVC材料 相关产品： 口腔牙齿护理保健模型 牙齿病变模型 牙齿病变系列模型 牙齿病变系列模型 牙齿病理系列模型 本文中所有关于牙齿病变综合病理分解模型http://www.xinman8.com/396.html的文字、参数、图片等如有产品更新换代、参数变动请联系我们的销售、技术工程师。

XM-605B头部解剖模型（颅脑矢状窦解剖模型）   XM-605B头部解剖模型（颅脑矢状窦解剖模型）分为4部件，显示了半脑、脑内部脑干、动脉、视神经等细节，其中右半部脸解剖矢状和水平切，显示脑部和头颅以及口、鼻腔的重要结构，共有24个部位数字指示标志及对应文字说明。 尺寸：自然大 材质：PVC材料

XM-417C耳解剖放大模型（放大3倍）   XM-417C耳解剖放大模型放大3倍，可拆分为2部件，显示有关听力和平衡的所有主要结构。 尺寸：放大3倍，32×16×11cm 材质：PVC材料

XM-402A心脏解剖模型   XM-402A心脏解剖模型可拆分为2部件，外形部分示冠状沟，沟的上方为心底部，包括心房、心耳及出入心脏的大血管；示前、后室间沟为左右心室的分界，出入心脏的大血管有上、下腔静脉，肺静脉、肺动脉、主动脉及主动脉弓上发出的三条血管（由右向左为头臂干， 右颈总动脉、左锁骨下动脉），营养心脏的血管有左、右冠状动脉；示心小静脉，心中静脉，心大静脉，及冠状窦，内部构造显示四个心腔，此外，左右心房之间有房间隔，上有卵园窝，左右心室之间有室间隔，在隔上示膜部和肌性部。 尺寸：自然大 材质：PVC材料