蒸汽蓄热器在市政污水处理厂热水解厌氧消化工艺中的应用设计

在日益严格的环保要求下,热水解厌氧消化工艺成为市政污泥减量化、稳定化、无害化、资源化的途径之一。Cambi热水解工艺是全球工程化应用最成熟的工艺,由于其序批式反应机制,蒸汽系统负荷有较大波动,应用于热电联产系统中会导致锅炉负荷不稳定,可能产生锅炉故障等问题。以北京某污泥中心热电联产项目为例,为解决热电联产系统蒸汽负荷波动和蒸汽源产气波动的问题,采用3种方法计算了蒸汽蓄热器理论蓄热量和容积,综合比较确定蒸汽蓄热器设计容积为200 m^(3)。蒸汽蓄热器的应用可达到改善锅炉运行状况、提高锅炉运行热效率和供汽品质、均衡用汽负荷、热电联产稳定性等作用。通过对北京市政污水处理厂进行蒸汽蓄热器应用设计,可为蒸汽波动带来的运行问题和节能设计提供新的解决思路。

苯和甲苯硝化及磺化反应热危险性分级研究

首先介绍了化工工艺热安全性的内涵,并从反应过程热危险性分析的方法学出发,介绍间隙、半间歇化学反应工艺热危险性分级研究的总体思路及方法。然后,围绕甲苯和苯的硝化、磺化反应,用全自动反应量热仪(RC1e)和加速度量热仪(ARC)测定其反应过程的绝热温升(△Tad)、目标反应所能达到的最高温度(TM)、分解反应最大速率到达时间(θD)等参数。运用风险评价指数矩阵法(方法1)和基于失控过程温度参数的热危险评估法(方法2)分别对其硝化和磺化反应过程的热危险性进行了分级评估。结果表明,这两种方法具有良好的一致性;给定工艺条件下甲苯和苯的一段硝化反应过程的热危险度等级较低;而磺化反应的热危险较高。尽管这两种方法还有一定的局限性,但对于间歇、半间歇合成工艺的本质安全化设计、工艺热危险性的评估具有重要的参考价值和实用意义。

硫代苄基半胱氨酸反应结晶过程的研究

以L-半胱氨酸为原料,用N aOH溶液作为反应介质,乙醇作为氯化苄的稀释溶剂,进行流加操作反应结晶制备硫代苄基半胱氨酸.通过正交试验获得最佳的合成条件,氯化苄流加速率为0.73 mL/m in,半胱氨酸与氯化苄摩尔比为0.8¨1.0,反应温度为5℃,搅拌转速为250 r/m in,产物收率为91.26%.扫描电镜分析结果表明,用乙醇作溶剂流加操作下结晶形态远好于未加乙醇溶剂的晶行.得到了产物的初级成核速率方程和反应结晶达到拟稳态时晶体生长速率方程.

基于核偏鲁棒M-回归的间歇反应过程混合模型辨识

提出了一种混合模型两步辨识策略,用以解决间歇反应过程的建模问题,并能够有效融合先验知识及过程数据信息。该策略将混合模型的同步辨识分解成为两个独立的步骤,首先确定混合模型的结构,并利用Tikhonov正则化方法实现间歇反应过程反应速率的精确估计;接下来采用核偏鲁棒M-回归(kernel partial robust M-regression,KPRM)算法建立过程变量与反应速率间的经验模型,从而有效抑制过程数据中离群点的影响。利用半间歇过程仿真实验对所提出的策略进行验证,获得了相比于传统方法更高的估计及预测精度。

间歇反应控制系统的设计与实现

间歇反应由于主副反应竞争、放热剧烈、压力随温度急剧变化等特性,其控制始终是一个棘手的问题。选用过程与控制实验系统(MPCE)中的间歇反应作为对象,西门子过程控制系统(PCS7 BOX)作控制器,通过PCS7软件进行硬件和软件组态,设计并实现了间歇反应自动控制系统。该系统包括自动开车、正常生产控制、安全监控等3大部分。反应温度采用专家控制方法,进行温度分段控制。结果表明系统能够可靠有效地运行,很好地满足了工艺要求。

间歇反应过程仿真模型的研究

该文在用机理法建立缩合反应动力学模型的基础上,建立了间歇反应过程的动态仿真模型,并采用欧拉法对全混釜反应器进行物料、热量衡算及相平衡计算。在相平衡计算中引入定容闪蒸算法,利用"双层法"确定相平衡方程中的参数,既保证了计算的准确性和稳定性,又符合动态模拟快速的要求,取得了较好的仿真效果。

流加式聚合反应生产过程的动态模型及其参数估计

流加式聚合反应生产过程相当复杂,其模型化同时涉及聚合反应动力学、传热、相变原理以及热量、质量动态平衡定律等。本文为一类流加式聚合反应生产过程建立了动态数学模型,并基于某化工厂聚醚釜的实际运行数据估计了其中的各种参数。从而为开发此类过程的控制和优化方案提供了基础。

基于YS-170和工控机的集散型丙烯聚合反应过程监控系统

针对一个间歇式液相本体法聚丙烯装置 ,在已有的YS -170调节器的基础上 ,使用工业控制计算机 ,建立一套由“基本控制层”和“上位控制层”组成的经济适用型集散控制系统 。

利用组合B样条神经网络实现对间歇反应过程的动态建模

间歇反应过程具有强非线性、非稳态和反应时间固定等特点。利用间歇反应操作时间可预先确定的性质,提出一种新的组合B样条神经网络的建模方法。被控对象输出f(u,t)往往是操纵变量和时间的函数,新方法把这两类函数关系的模拟分别交由两个神经网络承担,以确定变化区域的时间变量作为B样条神经网络的输入,让其分担描述对象随时间变化的动态特性部分,而输出变量与操作变量间的关系则由另一B样条神经网络表示,两个神经网络的组合输出建立间歇反应器的非线性动态模型。它不仅能够简化每个网络的结构,减少权值参数和训练时间,更重要的是可以方便控制策略的求解。本文介绍了建模方法的设计过程,并应用于苯乙烯悬浮聚合间歇反应建模中,仿真实验研究了方法的有效性。还推导了基于该模型的优化控制策略的算法。

基于混合电位的锌冶炼除钴过程动力学建模方法

为解决湿法炼锌净化除钴过程机理建模困难的问题,首先,将影响除钴效果的反应归纳为电化学反应、锌离子的水解和吸附反应。其次对微电池电势分布引入等电位假设,建立除钴过程电化学反应速率方程、混合电位方程;引入饱和函数模拟铜锑添加剂的催化效应,并基于水解和吸附平衡反应原理建立锌离子水解和吸附反应速率方程。最后,基于质量守恒定律建立批式除钴过程的状态空间方程,通过实验数据对模型进行辨识和验证。研究结果表明:该模型能较好地反映锌粉浓度、铜锑浓度、p H对除钴反应的影响。

半间歇化学反应过程的二维迭代学习PI控制方法

论文针对多批次半间歇化学反应过程特性,研究了二维迭代学习PI控制方法。在二维系统的框架下,综合考虑批次轴重复特性和时间轴动态特性,将PI控制器作为内环结构,使用迭代学习(iteratioe learning control, ILC)方法优化参考轨迹,建立二维ILC_PI控制器;以理想的半间歇反应机理模型为对象,进行ILC_PI方法的控制性能测试,分别引入冷流体流量、进料浓度、测量噪声等扰动测试系统性能,与变参数PID控制方法进行对比分析研究,仿真结果表明二维ILC_PI控制系统,可有效抑制不同类型重复扰动,实现动态特性大范围变化下的反应温度高精度控制。

聚醚多元醇生产中最佳熟化时间的确定

从聚醚多元醇生产的实际操作出发,对环氧丙烷的阴离子型聚合反应动力学进行了分析探讨,建立了流加式生产过程的动态数学模型,并依据生产实际数据计算出了中间体及成品生产过程中的最佳熟化时间,采用最佳熟化时间优化了生产工艺,使每吨产品成本降低了89.7元。

间歇合成PET中影响产品色相的因素

探讨了间歇合成 PET(包括间歇法、半连续法 )中影响产品色相的因素主要有原材料质量 ,乙二醇与对苯二甲酸 ( EG/ PTA)的摩尔比、添加剂、氮气纯度等。

污水处理改良SBR池单元自动化控制研究

目前国际已经研究出不同的污水处理方法,中国环保理论及工艺技术方面与外国的差距不大,差距比较大的是环保单元设备和自动控制系统。SBR即序列间歇式活性污泥法(Sequencing BatchReactor Activated Sludge Process),又称序批式活性污泥法,是一种按间歇曝气方式来运行的活性污泥污水处理技术。我国也正逐渐引进和推广,SBR技术的核心是SBR反应池,SBR反应池对自动化控制要求很高,针对改良SBR工艺(CAST工艺)特性及要求,研究制订构架SBR反应池的自动化控制方案成为了整个污水处理工艺控制方案设计的核心环节。

液相氧化反应失控过程的动态流程模拟

随着化工工业现代化、绿色化概念的普及,氧化工艺特别是新型氧化工艺在当前工艺中所占比重日益增加,但氧化反应多为强放热反应,反应所涉及的物料往往也具有不稳定性.为防止反应安全事故的发生,有必要进行系统的反应安全性研究.针对液相氧化反应,本工作利用流程模拟手段,建立了带控制条件的半间歇动态反应器模型.介绍了反应器模型的结构、传热设置和工艺控制设置方案.选择丙烯环氧化反应开展了模拟研究,设置了相关的动力学参数和反应器参数.通过模拟正常反应过程对设计的反应器参数进行核算,证明在正常工艺条件下可保证反应平稳进行.利用所建立的模型模拟了密闭绝热、冷却失效和冷却水调节阀故障条件下的多场景反应危险性,得到了各场景下反应器温度、压力和反应器内物料组成的变化曲线,为后续工作中制定合理的安全控制措施提供数据支持.