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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
产品外观设计
项目简介    擅长日用产品外观设计、机电产品外观设计、电子产品外观设计、秸秆类产品等。赋予产品有现代感和设计美感的外观,将会大大增加产品的竞争力和销售力度。本项目可提供全套的产品前期概念设计、外观设计,后期结构模具设计。特别是日用产品和秸秆类材料的新产品设计(秸秆材料类家具、秸秆材料类日用品)。负责人简介王明治,讲师、设计艺术学硕士、中国工业设计学会会员; 个人作品先后入围“全国两轮车大赛”、全国高校美展、《瞭望》杂志海外专刊设计师篇等;获外观设计专利2项。
南京工程学院 2021-04-13
锅炉快速设计系统
余热锅炉快速设计系统包括五大模块,分别是锅筒、过热器、省煤器、蒸发器、水保护段。该系统适用于余热锅炉设计生产厂家,设计人员输入主要工作参数后,系统自动进行热力计算,然后确定各受热面的结构形式。根据受热面结构参数对产品模型进行参数化驱动,生成出符合设计要求的产品模型,进而输出生产图纸、计算说明书、工艺信息表等一系列设计数据,实现了余热锅炉设备的快速准确设计。
上海理工大学 2021-04-13
室内装修设计
产品详细介绍     室内装修设计         秉承“尊重儿童童性”的设计宗旨,将环境设计与教育功能紧密结合,确定科学的设计方案,精心绘制配套图纸,让幼儿在自然、温馨、充满童趣的氛围中与环境进行真正的对话。
武汉亿童文教股份有限公司 2021-08-23
创意设计桌
产品详细介绍一桌等于多桌 一室等于多室 广大人制图桌做得到 广大人公司健康家具 最专业最有效 广大人公司专业生产绘图制图桌,为您提供绘图制图桌销售信息、绘图制图桌求购信息以及绘图制图桌贸易信息等。型号Model:G-87-1桌板Desktop size:L600*W900*h750桌面可调角度Angles adjust:~85° 升降幅度Height adjusts:750~1100mm桌面承重Load weight:80kg加盟广大人系列健康家具 助您成为地区及外销老大创意设计桌多功能升降,一桌等于多桌: 普通书桌、绘画,设计桌,一间课室等于多间课室。·作普通书桌:可微调高度角度,预防近视、腰椎病和颈椎病。·特殊书桌:可站立学习和工作,回复人体脊椎和呼吸的自然状态,预防肥胖和痔疮。·作绘画桌、设计桌:可调任意角度,可调节多个高度,可叠加大图板;无需电源,价格低廉。CREATIVITY TABLEMultifunctional movement,One desk has more functions: common desk, rawing table,designingtable. One classroom had three functions.·As general desk :The height and the angle can be adjust,prevent from short sight , lumbar and neck hurt .·As special desk :Can study and work at stand pose, and make your chine release, prevent illness .·As design table :The angle and the height can be adjust ,and attach a big size board. No power needed ,low price.最专业绘图桌 最专业升降桌 最专业设计桌 最专业制图桌 升降设计桌 升降桌 升降课桌 升降学生桌 升降绘画桌   升降书桌 画桌 绘图桌 画架 绘图仪 绘图仪器 绘图用品 制图桌 制图用品 绘图工具 升降枱 自动升降桌 儿童绘画桌 工程制图桌 创意设计桌 创意桌 设计桌 创意 创意人 创意产业 创意产业园 创意园 创意设计 艺术创意 学生绘画桌  美术桌 儿童家具 背背佳 好视力 美术作业桌 美术展览 全国美展 美展 人体工学 多功能升降桌
广大人 2021-08-23
创业企业股权设计
失败的创业各有不幸,成功的创业都是相似的 一定是做好了股权设计 股权设计得好 吸引了人才 融入了资金 引进了资源 成就的是创 业 故 事!
深圳市华扬财智股权投资管理有限公司 2021-02-01
SOC设计实验箱
SOC设计实验箱融合FPGA数字系统设计和SOC开发应用的企业级项目案例,为学生提供创新创业开发平台,为老师提供横向课题开发环境。
安徽青软晶芒微电子科技有限公司 2021-12-16
SYNOPSYS 光学设计软件
SYNOPSYS™ 光学设计软件是目前世界上功能强大的光学设计软件之一。60多年的发展更新和Windows界面使得新手很容易上手使用;能轻松面对更高的专业需求。其开发者OSD公司是世界领先的光学设计软件的开发者之一, 同时提供光学设计服务,OSD公司几乎在所有类型的光学系统设计方面有着丰富的经验,包括测试仪器、天文、照明、微光夜视、红外系统、目镜等方面,设计完成了超过28000个的项目。 从1976年以来,全球的用户已成功地利用SYNOPSYS™设计研制了大量镜头,受到广大客户的肯定和好评。SYNOPSYS™可以分析优化各种各样的复杂光学系统。支持多种特殊光学面如衍射光学元件、复杂非球面、自由曲面设计、各种变焦镜头,扫描系统。很容易实现元件的偏心和倾斜; 美国Optical Systems Design(LLC简称OSD),作为一个光学设计服务和软件开发商,五十多年来一直孜孜不倦地在时间范围内推动创新光学技术的发展。目前OSD公司是世界最大的光学设计软件供应商,发展了国际领先的光学设计软件——SYNOPSYS™光学设计软件。客户遍布全世界25个国家和地区。OSD公司可以快速有效地解决用户的设计需求、概念发展或方案开发、详细的镜头设计、公差分析、技术性能分析(包括衍射效应,通过Monte-Carlo分析公差预算影响);建立的透镜系统会自动匹配首选供应商的光学样本列表,从而降低加工成本和加快设计加工进程。  
武汉墨光科技有限公司 2022-10-19
网络化服务与工程支持系统集成平台开发及其应用
网络化服务集成平台是设计、实施网络化服务系统的基础。本成果建立了通用的网 络化服务与工程支持信息集成平台,集成企业相关的服务资源,为企业实现网络化服务 系统提供技术的支持。本项目涉及信息技术、自动化技术、制造技术和管理技术等多个科学研究领域,成 果来自于多个相关的理论研究和工业实施项目。成果已经应用于上海大众汽车有限公司、 沈阳机床集团、无锡机床集团等企业,相关成果正在机床、电气等行业推广。 同时,本项目通过中德合作,探索了一条高校、企业和外国高校以及外国企业之间 合作研究开发项目的新模式,打开了中德交流合作模式的另一扇窗口。
同济大学 2021-04-11
临床与可穿戴心电设备长时程心电智能诊断平台
心血管疾病是威胁人类健康的重要杀手。我国心血管病患者已达到 2.9 亿人,心血管病 死亡占城乡居民总死亡原因的首位。中国已步入老龄化社会,2050 年,老龄化水平将达到 30%以上。老年人群体作为心血管疾病的多发群体,面向老年人的心血管病管理和治疗已成为不可回避的一个重要社会问题。实现老年人群体等重点人群心血管健康的长时程监护,从而早预防、早发现、早治疗,已经成为医疗服务的重点。 基于长时程医疗数据的临床心电智能检测平台是推动心血管疾病科学防治和管理升级 的关键技术。近年来,众多医疗设备厂商在可穿戴设备领域大力投入,所研发可穿戴设备可 实现用户心电图等生理健康数据的长时程监测,弥补了医院测量心电图的短时性。本课题中, 基于人工智能算法研发心血管疾病智能诊断系统,将可穿戴设备、移动终端、云端服务器所 实现自动诊断结果与专家诊断结果有机结合起来,实现心电疾病诊断智能化。长时程临床心 电智能检测平台的建立,利用可穿戴设备实现了对用户身体状况的长时程监测和异常筛查, 可有效推动心血管疾病健康管理模式建立。 北京清华长庚医院心内科张萍教授团队在正常和疾病心电数据库有长期的积累,曾负责十二五国家科技支撑计划《基层心电监护产品应用评价研究》,在心电监护产品评价和推广 应用方面积累了丰富的经验,在本项目中提供了医疗级心电测试数据库,与清华大学王贵锦 副教授一起搭建了医生在环并不断反馈的心电智能检测平台,同时,北京清华长庚医院作为 北京市昌平区远程诊断管理中心,为未来心电产品的推广应用和心电智能诊断的评测提供了 良好的平台。清华大学电子工程系王贵锦老师团队在低功耗硬件设计、生理大数据分析、心 电智能算法研究领域有着长期的积累。团队在国内外顶级期刊会议上发表文章百余篇,其中 SCI 文章 40 余篇,发明专利授权近 20 项。团队基于人工智能算法开展心血管疾病智能诊断 研究,在多种心电疾病诊断中达到世界先进水平。 团队所研发临床长时程心电智能检测平台特点如下: l 实现长时程心电数据的展示、查询、关键指标计算等功能; l 基于医疗大数据和人工智能技术,实现室性早搏、房性早搏、T 波改变、ST 段改 变、早复极图形改变、心房颤动等 10 余种常见心电术语的智能诊断,准确度高; l 建立心电诊断术语工程化分级体系,实现医学和工程科学高效结合; l 建立心电图规范化数据库,为医学研究创造基础。 团队所研发的手持式可穿戴心电智能检测平台特点如下: l 实现了院外心电数据的测量和采集 l 基于手持式单导联设备和人工智能技术,实现了心房颤动的院外筛查和诊断
清华大学 2021-05-08
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