高等教育领域数字化综合服务平台
云上高博会服务平台 高校科技成果转化对接服务平台 大学生创新创业服务平台 登录 | 注册
|
搜索
搜 索
  • 综合
  • 项目
  • 产品
日期筛选: 一周内 一月内 一年内 不限
反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
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。
南京工业大学 2021-01-12
海藻活性物质的筛选及其分离纯化的关键技术研究
①基于海洋微藻多糖筛选,建立了海洋微藻多糖的分离纯化工艺 从10种海藻微藻中,筛选到多糖含量较高的四爿藻4种海洋微藻。进一步,建立了它们多糖的热水浸提法和微波萃取法工艺,初次发现2种提取方法在它们多糖提取中的优劣。在此基础上,测定多糖结构、硫酸基和糖醛酸等活性基团含量,筛选到球等鞭金藻和小球藻多糖。随后,初次建立了它们多糖的分离纯化工艺,制备到5种新的纯多糖。这些纯多糖具有中等强度的体外抗氧化和抗菌活性,填补了国内外研究空白。 ②建立了抑藻活性物质的筛选方法,建立了7种大型海藻抑藻活性物质的分离纯化工艺 从40种大型海藻中筛选目标物,获得浒苔等7种大型海藻。在此基础上,建立了它们抑藻活性物质的分离纯化工艺,填补了国内外研究空白,并制备到52种,其中50种是初次从大型海藻中分离得到。进一步,研究了42种抑藻活性物质对7种赤潮微藻的抑藻活性。针对每种赤潮微藻,获得了1种以上的比重铬酸钾更有抑藻优势的活性物质。
江苏海洋大学 2021-05-10
一种从海带中分离的翅孢壳真菌及其应用
本发明提供一种从海带中分离的翅孢壳真菌,其保藏编号CGMCC No.14640。本发明再一个方面提供上述真菌的次生代谢产物,所提供的次生代谢产物在制备抗老年痴呆制品中的应用。本发明从海带中分离纯化出内生菌,并对菌株进行体外AChE抑制活性的筛选,对活性菌株进行鉴定和发酵条件的优化。该真菌代谢物的乙酸乙酯相具有抗氧化损伤和抑制乙酰胆碱酯酶的双重活性,能够改善D‑半乳糖致AD模型小鼠学习记忆
青岛农业大学 2021-01-12
一种水培苗定植海绵夹取式自动分离机
本实用新型公开了一种水培苗定植海绵夹取式自动分离机。包括固定组件和夹取分离组件;夹取分离组件安装在固定组件一侧,通过夹取分离组件中的气缸推动夹具夹取海绵,同步带轮运输机构将滑杆向远离海绵的方向运动,滑杆上的夹具随着轨迹控制板的通槽相互之间距离变大,撕裂海绵,使用上下运动气缸将海绵插入定植板中,完成整个定植过程。本实用新型结构简单、功能完善、性能稳定,能够高效地实现将整块海绵分离成一小块并放入定植板中的任务。
浙江大学 2021-04-13
去甲表鬼臼毒素的生物转化及分离提纯方法
研发阶段/n本发明公开了一种将鬼臼毒素生物转化为4-(2,3,5,6-四甲基吡嗪-1-基)-4′-去甲表鬼臼毒素的方法,包括:(1)、将鬼臼毒素加入到液体发酵培养基中,然后接种腐殖性土壤菌二级液体种子进行生物转化;(2)、将步骤(1)产物经分离纯化后加入到液体发酵培养基中,接种鬼臼类植物内生菌二级液体种子进行生物转化;随后添加川芎嗪继续生物转化,收集转化产物,即得。本发明还公开了从上述产物中分离纯化4-(2,3,5,6-四甲基吡嗪-1-基)-4′-去甲表鬼臼毒素及其含量检测的方法。本发明通过生物转化
湖北工业大学 2021-01-12
一种水凝胶改性聚合物分离膜的制备方法
本发明公开了一种水凝胶改性聚合物分离膜的制备方法.其步骤如下:首先将亲水性单体在紫外光辐照下初步聚合,得到亲水性预聚体,与聚合物,添加剂,和交联剂共混后经过成膜机涂布或挤出,得到初生聚合物膜;然后,将初生聚合物膜在紫外光辐照下交联聚合,得到水凝胶改性聚合物分离膜.本发明先将亲水单体制备成预聚体,提高其在成膜过程中的保留率,再通过后续交联,在膜本体及表面固定亲水凝胶层,使膜具有优异的亲水性和保水性.本发明与传统的膜改性法相比,亲水层以凝胶形式存在,亲水效果更佳,稳定性更好.
浙江大学 2021-04-13
中药配方颗粒红外光谱非分离提取多级宏观指纹鉴定方法
本发明涉及一种中药配方颗粒红外光谱非分离提取多级宏观指纹鉴定方法,属于中药检测技术领域。该方法的步骤是:在中药配方颗粒粉末中加入溴化钾进行压片制样;测定压片试样的中红外光谱、漫反射近红外、漫反射中红外光谱、反射光谱及衰减全反射光谱;求出并绘出相应光谱图的二阶导数光谱图;测定试样的二维相关红外谱;分级对比相应图谱;测定中药配方颗粒中主料和辅料的相对含量。本发明的方法无需对试样进行分离,即可无损地、快速地、不失原本性和配伍性地直接鉴定中药配方颗粒及其质量。此外该方法还可以同时获取药品稳定性和变质机理的信息,便于推广应用,从而可加速中药质量控制进程,大大加速中药现代化。
清华大学 2021-04-13
一种基于微流控通道的磁分离方法及装置
本发明公开了一种基于微流控通道的磁分离方法和装置,所述方法包括:控制样品液流入微流控通道;对所述微流控通道中的样品液施加垂直于微流控通道方向的梯度磁场,使所述样品液中的不同粒子分离;对所述微流控通道中的样品液施加静态均匀磁场;对所述微流控通道中的样品液施加周期均匀磁场,所述梯度磁场、周期均匀磁场以及静态均匀磁场共同作用产生振荡复合式梯度磁场,避免所述样品液中不同的粒子团聚;其中,所述微流控通道、所述梯度磁场以及所述静态均匀磁场位于 xy 平面内,所述周期均匀磁场垂直于 xy 平面。本发明中涉及的磁分
华中科技大学 2021-04-14
超高精度分子辨识天然活性同系物的萃取分离技术
近三十年间,全球有1000余种新药研制成功并获批生产,其中一半以上药物来源可追溯至天然活性物质。然而,中国的天然活性物质分离制造技术长期以来受到专利与技术封锁,90%以上的高纯活性物质依赖进口,高端产品市场份额仅占全球的3%。活性维生素D3是肝功能不全患者治疗骨质疏松类疾病的主要有效药物。但制备活性维生素D3的核心原料笛醇长期受到外国企业垄断。该原料的制备工艺路线长、生产成本高、完全没有自主产权。 浙江大学团队在深入研究羊毛脂的加工利用过程中发现,一种名为2,4-去氢胆固醇的物质,可作为制备活性维生素D3的新原料。但是,2,4-去氢胆固醇与十余种笛类同系物共存,它们之间分子结构相似,要将两者分离非常困难。经过科研攻关和潜心研究,最终团队研发了一系列针对天然活性同系物提取、辨识、分离新技术,采用弱极性邕类同系物分子辨识萃取分离关键技术、低乳化分子辨识分离关键技术、萃取剂多位点协同技术,突破了原的技术落后,走出了一条国产自主创新的道路。
浙江大学 2023-05-10
离子交换纤维分离含铁铟和锌的混合溶液(产品)
成果简介:在湿法冶金中用于同时含有三价和二价金属离子的三价金属或二价金属的富集,浓缩和提纯。 项目来源:自行开发 技术领域:新材料 应用范围:在湿法冶金中用于同时含有三价和二价金属离子的三价金属或二价金属的富集,浓缩和提纯。 现状特点:目前已完成实验室模拟样品的分离和富集。 技术创新:采用离子交换纤维柱逐个分离提纯含铁铟和锌混合溶液中的铁、铟和锌。 所在阶段:可行性研究 成果知识产权:发明专利申
北京理工大学 2021-04-14
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 42 43 44
  • ...
  • 71 72 下一页 尾页
    热搜推荐:
    1
    云上高博会企业会员招募
    2
    64届高博会于2026年5月在南昌举办
    3
    征集科技创新成果
    中国高等教育学会版权所有
    北京市海淀区学院路35号世宁大厦二层 京ICP备20026207号-1