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
SC-0109润滑脂抗水淋性能测定仪
仪器概述  本仪器是根据石油和石油产品行业标准SH/T0109-2004《润滑脂抗水淋性能测定法》的要求设计制造的,用于规定的实验条件下,在38℃和79℃试验时来评价润滑脂抵抗被水冲出轴承能力的新型产品。崇尚国际流行的人性化设计理念,采用数字显示器,简单明了。浴温控制精度高,抗干扰能力强,稳定可靠。 技术参数 1、工作电源:AC 220V±10%;50Hz 2、消耗功 率:600W 3、控温方式:数字显示温控仪 4、水槽控温范围:室温~100℃,可调 5、水槽控温精度:±2℃ 6、温度传感器:Pt100(铂电阻) 7、轴承套转速:600±30r/min 8、喷射口水流速:5±0.5ml/s 9、水槽容量:≥750ml 10、环境温度:20~30℃ 11、环境湿度:≤85% 性能特点 1、本仪器采用电加热棒加热方式,加热速度快。 2、本机按标准来选购球轴承,计时器可精确到0.1S。 3、采用进口温控仪器,确保试验所需精度且稳定可靠。 4、水浴温度通过PT100传感器(电阻测温包)输入到温控器,本传感器反映灵敏,工作可靠。 5、本仪器压缩机体积小、质量轻、运行稳定、无振动,很适合化验室之用。 网址链接 http://www.csscyq.com/proshow.asp?id=748  
长沙思辰仪器科技有限公司 2021-12-21
一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法和应用
本发明公开了一种螺旋状金纳米颗粒组成的柔性超材料及其制备方法和应用,该柔性超材料是以柔性螺旋状超材料作为基底,其上有金纳米颗粒。所述柔性超材料是以螺旋状超材料ito膜作为基底,并由金纳米颗粒通过层层自组装方法组装而成,它在微波频段下有共振的特性,可以在特定频段检测出一个明显的共振峰,这为利用电磁场进行体内生物检测提供了一条可行的道路。
东南大学 2021-04-14
一种非易失性高密度三维半导体存储器件及其制备方法
本发明公开了一种非易失性高密度三维半导体存储器件及其制 备方法,包括由多个垂直方向的三维 NAND 存储串构成的存储串阵列; 每个三维 NAND 存储串包括半导体区域以及围绕半导体区域的四层包 裹结构;半导体区域包括沟道以及分别与沟道两端连接的源极和漏极; 源极与漏极串联连接;沟道为方柱形结构;四层包裹结构从里到外依 次为隧穿电介质层、电荷存储层、阻隔电介质层以及控制栅电极;阻 隔电介质层在不同的方向具有不同的厚度,
华中科技大学 2021-04-14
教创赛专家报告荟萃⑩ | 华中科技大学光学与电子信息学院程孟凡:“智驭AI”——光电学科“训AI促学”能力培养范式创新与实践
华中科技大学光电信息学院在“智驭AI”实践中,参考建构主义学习为核心的理念思路,构建“设计-实践-反思”的教学迭代循环,实现学生能力达成。
高等教育博览会 2025-09-28
基于身份证开锁的物联网电子锁系统
基于身份证开锁的物联网电子锁系统,主要由物联网电子锁、云服务器、后台管理软件、客户端软件组成。整个系统是基于无线以太网通信技术,可实现远程无线对电子锁的监控管理,通过RFID射频识别技术识别身份证信息。该系统解决了可用二代身份证刷卡开锁的问题,实现开锁过程实名制,以及利用无线以太网络传输开锁密码、开锁身份证号、门锁状态等信息的问题。
太原科技大学 2021-05-04
电子式互感器动态响应特性研究及测试系统
主要功能和应用领域 在电子式互感器技术完善过程中,经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中,研究、制造、试验部门做了大量工作,相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展,在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年,四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间,当利用220kV断路器对空载线路充电时,先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量,该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出,该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析,该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明,此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异,国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需求、电子式互感器在智能变电站的重要作用、以及继电保护装置误动作带来的严重后果,四川省电力公司决定立项,开展电子式互感器动态响应行为研究,研究影响电子式互感器动态行为的因素和动态响应特性测试方法,研制可完成动态性能测试的装置,研究改善电子式互感器技术性能的方法。 项目能为产业解决的关键问题和实施后可取得的效果 提出电子式互感器附加动态分量概念,揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因:解释了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的原因。 提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为,用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应,比较仿真一次电流与MU输出电流的差别,确定电子式电流互感器附加动态分量的大小:提出一种检测电子式电流互感器动态响应行为的方法。 研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性,评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性:解决了电子式电流互感器动态响应特性测试和工频信号、谐波信号、行波信号传递特性检测手段问题。 提出利用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统,检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法:提出一项新的继电保护装置检测项目,防止因电子式互感器附加动态分量引起继电保护误动作 项目的特色、先进性及技术指标 创新性:提出电子式互感器附加动态分量概念,揭示了罗氏线圈电子式电流互感器出现附加动态分量的一个原因;提出了一种检测电子式互感器动态响应行为的方法。该方法是用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真模拟输电线路电流的行波过程和罗氏线圈的暂态行为,用模拟量再现方法检测采集器和合并单元的动态响应,比较仿真一次电流与MU输出电流的差别,确定电子式电流互感器附加动态分量的大小;研制了《电子式互感器动态响应特性测试系统》。利用该检测平台可以检测电子式互感器的动态响应特性和宽频域范围的信号传变特性,评价电子式互感器的工频信号传递特性、谐波信号传递特性和行波信号传递特性;提出利用小步长(200ns—1us)电磁暂态仿真配合《电子式互感器动态响应特性测试系统》组成三相试验系统,检测电子式互感器附加动态分量对继电保护动作行为影响的方法; 关键技术:电子式互感器建模与小步长电磁暂态仿真技术;快速、高精度D/A转换的实现技术;高精度、宽频带、宽线性范围模拟放大器实现技术; 一种利用改变实验数据流与采集器采样时间差,自动检测电子式互感器附加动态分量最大值的试验方法; 电子式互感器宽频域传递特性自动试验技术;精确到40ns的61850-9-2报文时间检测技术。 总体性能:仿真能力:支持步长为200ns—1us的电磁暂态仿真;模拟量输出能力:通道数:6路,三路用于模拟电子式电流互感器,三路用于模拟电子式电压互感器; D/A转换精度:准16位;D/A转换速率:5M点/s;放大器带宽:DC—400kHz;电压(rms)输出精度:30mV—57V范围内,误差小于0.1%;测量能力:数字量通道数:百兆口,1路;千兆口,1路;模拟量通道数:1路;模拟量采样速率:10M点/s;)模拟量(rms)信号测量精度:30mV—57V,0.1%; 试验、分析功能:工频信号传输延时测量、谐波传变特性测量、行波传变特性测量,电子式互感器动态响应行为测试,动态响应行为对继电保护装置影响实验。
电子科技大学 2021-04-10
电子式互感器动态响应特性研究及测试系统
在电子式互感器技术完善过程中,经历了基本原理研究和实用化技术研究两个阶段。在实用化技术进程中,研究、制造、试验部门做了大量工作,相继在宽量程高精度测量技术、耐环境能力及可靠性技术、抗干扰技术等方面取得重要进展,在此基础上进入基于电子式互感器智能变电站的试点应用阶段。 2011年,四川建设了两座220kV智能变电站。在220kV劲松变电站投产试验期间,当利用220kV断路器对空载线路充电时,先后发生了线路充电导致线路纵联电流差动保护误动作和线路充电导致220kV母线电流差动保护误动作。 投线路开关导致基于罗氏线圈的电子式电流互感器产生一个附加动态分量,该附加动态分量上升时间约5ms、峰值达到约5.62A、持续时间约70ms。由附加动态分量波形特征可以看出,该分量特征不同于常见的因开关设备操作引发的输电线路暂态电流的暂态/动态过程。初步分析,该附加分量与电网操作及罗氏线圈原理电子式电流互感器动态响应行为有关。 围绕事件展开的调查表明,此前已有同类事件在国内其它地区发生。各厂家对此现象的认识和处理措施存在差异,国内也未见有开展相关研究工作及开展相关性能测试的报道。 考虑到智能变电站的发展需
电子科技大学 2021-04-10
通信原理瘫痪肢体运动功能重建微电子肢动仪
相关成果已获授权发明专利4项(其中国际发明专利1项)、实用新型专利两项,已申请发明专利8项。获中国侨界贡献奖(创新成果)、江苏侨界贡献奖(创新成果)、第十三届“挑战杯”全国大学生课外学术科技作品竞赛团体二等奖、第八届全国研究生电子设计大赛全国总决赛“团体特等奖”、第十四届中国国际工业博览会高校展区优秀展品二等奖等多个奖项。2015年4月荣获第43届日内瓦国际发明展特别金奖。
东南大学 2021-04-10
制冷空调电子膨胀阀控制策略与控制器
该成果是可取代制冷空调系统中热力膨胀阀的较先进技术。
东南大学 2021-04-10
首页 上一页 1 2
  • ...
  • 146 147 148
  • ...
  • 186 187 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