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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
季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物的制备方法及用途
本发明公开了季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物的制备方法及用途。首先采用溶液滴定络合的方式制备季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物,后将其溶解在有机溶剂中,将其涂覆在支撑层上,烘干得到季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物渗透汽化优先透醇膜。季铵盐型阳离子聚电解质-阴离子表面活性剂复合物内部的离子交联结构能够有效抑制该渗透汽化透醇膜在醇/水料液中的过度溶胀,保持膜的稳定性;同时,表面活性剂的疏水长链和聚电解质的疏水主链,能提供膜对醇的优先选择吸附。因此,该类优先透醇膜制膜方法简单易行、成本低廉,具有良好的工业化应用前景。
浙江大学 2021-04-13
高速全自动换刀PCB雕刻机 A10 远苏精电
远苏精电 PCB自动换刀雕刻机 快速PCB制板机 钻铣雕一体 技术参数 加工范围:单面板/双面板 工作台面积:330×330mm 最小加工线径:3mil 最小加工线距:5mil 分辨率:03mil 换刀系统:气动换刀 工作速度:4m/min(Max) 主轴转速:0~80000r/min,无级可调速,软件自动优化转速 主轴功率:500W 主轴电机:变频电机 定位系统:500万像素工业级摄像头 刀具库:φ55mm 钢刀具库 刀具安装座:全铝防锈 刀具类型:自带定位环 刀具检测分辨率:1mm 刀具间距:5mm 换刀时间:3-20s 刀具检测时间:15s 直线导轨:进口直线导轨 传动方式:进口滚珠丝杆 钻孔孔径:1~3.175MM 钻孔深度:02-6.0mm 钻孔速度:150(孔/min) 控制方式:电脑控制,标配5寸工业一体电脑 通信方式:RS-232/USB 操作系统:Windons 98/2000/XP/Vista/7/10 体积:750mm(L)×665mm(W)×1250mm(H) 重量:180kg 消耗功率:800 W 电源:220V/50HZ 防尘静音安全罩:金属安全罩、气动撑柱、透明可视窗、外置急停按钮及所有操作按键 支持软件:支持Protel99se、Altium Designer、CAD等常用EDA软件(支持所有pcb及gerber格式的文件) 产品亮点 超强兼容:能兼容市面上大多数设计线路图软件,如:Protel 99SE、DXP、Altium Designer系列、Cam 350、Eagle、pads、proteus、Auto CAD等线路板厂通用Geber格式软件。 定位技术:视觉识别自动原点定位,消除目测误差,定位更准确。 操作自由:对电路板的制作过程,没有苛刻的顺序限制,适应不同用户操作习惯;操作简单,即使不懂PCB工艺亦可轻松制作出电路板。 自动回位:可以从任意位置自动回到设定的零点。 断点续雕:在雕刻中突然断电,自动重新获取系统加工原点,从任意百分比开始雕刻,或雕刻到某一百分比结束。 虚拟加工:根据设定的参数,虚拟显示实际加工过程。 实时显示加工路径:加工前首先显示所有加工路径,在加工过程中实时显示当前位置。 任意区域选择雕刻:选择任意区域,进行雕刻。 组合雕刻/自动选择刀具:选择两把雕刻刀,自动分配雕刻区域。在不影响雕刻精度的情况下选择一把大雕刻刀,快速铣掉大块的空白区域。 万能钻孔:使用固定铣刀挖出任意孔,减少了换钻头的次数。 外形铣割:板子雕刻完成后进行外形铣割。 智能主轴转速优化功能:根据刀具自动优化主轴转速,从而提高雕刻精度。 视觉校正原点:配备高分辨率激光检测系统,保证每次开机复位后,机器的原点在同一位置,精确到01mm,保证取刀的可靠性。 自动换刀系统:设备采用气动换刀高速主轴,高分辨率激光检测道具系统,一体式多种刀具库。加工PCB只要点击鼠标即可轻易完成,“傻瓜式”制作PCB。 自动刀具选择:软件自动选择最适合的刀具参数,免除人工选择刀具参数的繁琐。 自带照明:工作主轴自带照明功能,更方便观察整个雕刻线路板过程。 超限保护:安全可靠,XYZ双重限位保护,超限自停。 工业吸尘系统:采用工业大功率低噪声吸尘器,迅速除去加工中产生的粉尘,消除对周边环境的影响,对使用者身体的伤害。同时在加工中保持覆铜板表面的清洁,利于用户观察加工的情况,采取必要的措施。
天津远苏精电科技有限公司 2026-05-06
分层教学考勤机/班级考勤机/走班教学考勤机
产品详细介绍屏幕尺寸:21寸内存容量:2G内置硬盘容量:32G主板处理器:赛扬CPUWiegand输出:WG26/ WG34通讯方式:TCP/IP, RS485(可选),U盘(可选)读写距离:5-10cm显示语言:中文课室排课考勤软件在上课有效时间内刷卡(重复刷卡的显示已签到),设备显示签到成功、界面显示应到人数、缺勤人数、实到人数、当前时间(以及上课时长、时间范围)、课室名称、科目名称、教室姓名、 下方滚动显示缺勤人的姓名。能快捷选择对应的学生安排上课的课室(或者通过excle方式导入)课室安排管理(时间段、日期)教师安排管理(人员、时间段、上课日期、课时,课程名称)可以设置管理设备的权限(每个级长管理对应的设备)可以设置对应的班级权限(每个级长有管理班级上课人员的权限)异常报表的统计(迟到、缺勤等异常信息)请假单据录入、补签录入课室考勤软件在特定的时间进行使用的时间设置因为多数学校都有住宿,没有像走读生那样每天进出校门没有办法统计学生的考勤 。使用此设备可以更好的对在住宿生走读生进行考勤制度的考核,培养学生遵守规则,形成一种良好的习惯。在界面有最早签到人员缺勤人员迟到人员,可以激励学生更早到教室,警醒那些缺勤以及迟到人员 。课室机管理软件可支持播放视频:mpg/vob/avi/wmv/mkv/mov/mp4/ts,音频:mp3/wav文本:txt,  幻灯片:ppt/pptx使用人员的等级管理权限分配管理终端上播放节目自行设置素材、节目设置终端的工作时间段、开关机时间 可利用U盘更新终端数据方便快捷可预先下载素材资源到软件上,以达到随时使用。可利用网络网页数据实时同步显示可以根据需要编辑显示金融数据模板或其他学生学习模板添加流播素材、场景使用设置节目的播放时段添加空白场景窗口转换续播节目
广州野马电子科技有限公司 2021-08-23
深圳贴片机,1.2米贴片机,软灯条贴片机
产品详细介绍深圳贴片机,1.2米贴片机,软灯条贴片机QS-600-24   http://www.qinsidianzi.com/
深圳市勤思科技有限公司 2021-08-23
薄膜拉力机(电子拉力试验机)
产品详细介绍薄膜拉力机用途:于塑料薄膜、胶粘剂、胶粘带、不干胶、医用贴剂、离型纸、保护膜、组合盖、背板材料、无纺布、橡胶、纸张纤维等产品的拉伸、剥离、变形、撕裂、热封、粘合、穿刺力等性能测试。薄膜拉力机标准:GB 13022、GB 8808、GB 1040、GB 4850、ASTM E4、ASTM D828、ASTM D882、ASTM D1938、ASTM F904、ISO 37薄膜拉力机特征:兰光研究制造的高端产品,采用国际知名品牌零部件,进口高精传感器,仪器稳定性高;微电脑控制,液晶显示,操作简便。薄膜拉力机具备抗拉强度、最大拉断力、断裂伸长率、撕裂强度、热封强度、剥离强度、定伸应力、弹性模量多项独立试验功能;专项试验结果一目了然,无需繁琐设置、计算;最大量程500N,完全满足行业需求同时具备超高0.5级精度;超长行程1000mm满足大变形率材料的测试要求;最大量程500N,完全满足行业需求同时具备超高0.5级精度。薄膜拉力机技术指标:规       格:500N   50N (可选其一)精       度:0.5级 试验速度:50  100  150  200  250  300  500mm/min 试验宽度:30 mm(标配夹具)                   50mm (可选夹具)行       程:1000mm了解详情请致电:济南兰光0531-85068566 Labthink兰光产品: 1. 透氧仪 2. 气体渗透仪 3. 透气性测试仪 4. 透湿仪 5. 透湿性测试仪 6. 密封试验仪 7. 落镖冲击试验仪 8. 密封仪 9. 泄漏与密封强度测试仪 10. 氧气透过率测试仪 11. 热封仪 12. 氧气透过率测定仪 13. 水蒸气透过率测试仪 14. 薄膜拉力机 15. 摩擦系数仪 16. 初粘性测试仪 17. 智能电子拉力试验机 18. 撕裂度仪 19. 热缩试验仪 20. 电子剥离试验机 21. 揉搓试验仪 22. 瓶盖扭矩仪 23. 顶空分析仪 24. 磨擦试验机 25. 热封试验仪 26. 摆锤冲击试验仪 27. 墨层结合牢度试验机 28. 持粘性测试仪 29. 薄膜测厚仪 30. 雾化试验仪 31. 摩擦系数测试仪 32. 纸箱抗压试验机 33. 气相色谱仪 34. 摩擦系数测定仪 35. 测厚仪 36. 胶粘剂拉伸剪切试验机 37. 透气度测试仪
济南兰光机电技术有限公司 2021-08-23
林果收获机
一种林果收获机,包括机架,所述机架上安装有收集箱、输送通道、振动臂以及驱动振动臂的振动装置,所述输送通道分成输送段和收集段。所述收集段向外弯折,所述收集段设置有内向外逐渐向上倾斜的倾斜滚面。所述收集段外端设置进料口,并安装有伞式接果机构,所述进料口位于伞式接果机构设置的卸料口上方。所述输送段与收集箱相连,输送段内安装有传送带。林果收获机将振动掉落的果实,通过伞式接果机构收集,再通过输送通道送入收集箱中,将采集的果实集中,自动化程度高。振动臂对树木的树枝进行振动,不需要较大幅度的振动,即可将果实振动掉落,减轻了对树木损伤。
青岛农业大学 2021-04-11
纸管机开发
研究领域 以企业的生产需要为出发点,以研发新产品、新设备、新工艺为目标,进行光机电一体化成套设备及新技术的研究与开发,解决企业发展过程中的瓶颈问题。围绕创新制造工艺、机电控制及自动化,开展绿色化、系统化智能机电一体化技术及其在生产过程中的应用研究。主要研究方向有:(1)绿色新能源生产技术及设备(2)特种加工机械(3)新型包装机械(4)根据企业实际需求定制光机电一体化成套设备(生产线)的研发。科研成果及简介 所承担主要项目: 锌空燃料电池极片干嵌法成形过程控制的理论与技术(国家自然基金) ·高速水墨柔性印刷模切机CL1224 (国家科技部) ·机械软起动控制系统的开发(天津市教委) ·柔性传动行星轮差速机构的研究 (河北省教育厅) ·机械液压自动控制软启动系统(石家庄科技局) ·自动分页装订机的开发研究(河北省教委) 横向课题: 纸管机开发(天津巨业衣架制造有限公司) 盘料螺纹钢滚丝机(天津市天鹏建筑器材有限公司) 五金平台自动机械手的研制(庆辉五金制品有限公司) 乒乓胶皮海绵上料系统的研发(天津七二九体育器材开发有限公司) 电池极片卷绕设备(海裕百特锂能设备有限公司) 锂电池极片轧制卷绕线 ; 流延膜挤压收卷装置及控制系统的合作研发; 瓦棱机生产线控制系统的研制; KSQ-500电池极片卷绕设备开发 木工挖船机(威卢克斯有限公司) WS-260卫生巾生产线获奖与专利一种布料机                  发明专利           专利号:200910068754.x一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号:200910069172.3一种双向水泥土搅拌桩机      发明专利           专利号:200910069171.9一种双向水泥土搅拌桩钻杆    发明专利           专利号:200910069170.4一种收获机                  发明专利           专利号:200910069269.4可转让项目 可承担(合作开发)科研项目与技术合作光机电一体化成套设备(生产线)的研发
河北工业大学 2021-04-11
蓝莓收获机
本实用新型公开了一种蓝莓收获机。蓝莓收获机,包括:机架、风机和第一出风罩,所述机架为倒U型结构,所述机架的底部设置有滚轮,所述机架的两侧分别设置有储物架,所述机架的顶部设置有朝向所述储物架方向出风的所述第一出风罩,所述第一出风罩通过风管与所述风机连接。实现蓝莓收获机的自动化收获蓝莓,并降低农户的劳动强度。
青岛农业大学 2021-04-13
花生收获机
本实用新型提出一种花生收获机,该花生收获机包括机架,所述机架上设置有可输送落花生的输送单元,所述输送单元上沿输送方向上依次设置有可将落花生果实筛落于所述输送单元的筛果单元,可将落花生根部切断的切根单元,以及可将切除后根部进行打捆的打捆单元,其中,所述筛果单元的底部对应设置有可输送筛落果实的果实输送链条,所述切根单元的底部对应设置有可归拢剩余落花生秧蔓的漏斗,所述漏斗的底部对应设置所述打捆单元,以将落花生的秧蔓打捆。该花生收获机不仅能够实现花生的果、秧分离,且可将花生秧蔓的根部切掉,提高了花生秧蔓的利用率。
青岛农业大学 2021-04-13
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