基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅰ) 模型化方法

基于随机型最优化策略,针对包含简单塔、带有侧线蒸出及侧线汽提塔的复杂塔、全热耦合(或Petlyuk)塔的热耦合复杂精馏塔系统的综合问题,提出一种模型化方法.针对热耦合复杂精馏流程系统所需塔段数目以及冷凝器和再沸器数目的不确定性,提出了一种分解求解策略,将原问题分解成一系列具有不同塔段数的子问题分别求解;针对流程结构的优化提出一种流程结构的编码表达法,该方法将问题的分离序列结构和热耦合方式分别用两组编码表示,对分离序列的编码采用了数据结构理论中的二叉树排序方法,使流程结构的描述变得更加简便;最后以预分馏塔组分回收率及回流比为连续变量,建立了热耦合复杂精馏系统优化的混合整数非线性规划(MINLP)模型,该模型用改进的模拟退火算法求解,可同时得到优化的流程结构和操作参数.

基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合(Ⅱ) 计算举例与分析

应用部分(Ⅰ)提出的模型化方法,对多个5组分混合物分离问题进行了求解,以说明方法的实施和有效性.对不同优化方案的优化结果及其经济性做了比较和分析,基于分析结果,对多组分热耦合复杂精馏流程的经济性和设计规则进行了初步归纳.