多组分热耦合精馏分离系统综合方法研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-8页 |
| 常用字母缩写表 | 第23-24页 |
| 主要符号表 | 第24-31页 |
| 1 绪论 | 第31-58页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第31-35页 |
| 1.1.1 过程系统综合 | 第31-34页 |
| 1.1.2 分离系统综合 | 第34页 |
| 1.1.3 精馏基分离系统综合研究新挑战 | 第34-35页 |
| 1.2 精馏过程节能与强化研究进展 | 第35-46页 |
| 1.2.1 精馏过程分类及用能特性 | 第35-37页 |
| 1.2.2 精馏节能技术分类 | 第37-39页 |
| 1.2.3 热集成精馏技术 | 第39-43页 |
| 1.2.4 精馏过程强化技术 | 第43-46页 |
| 1.3 分离系统综合定义与分类 | 第46-49页 |
| 1.3.1 问题定义 | 第46页 |
| 1.3.2 按进料特性分类 | 第46-47页 |
| 1.3.3 按产品特性分类 | 第47-48页 |
| 1.3.4 按分离单元特性分类 | 第48-49页 |
| 1.3.5 按系统集成特性分类 | 第49页 |
| 1.4 精馏基分离系统综合研究进展 | 第49-56页 |
| 1.4.1 分离系统综合研究方法 | 第49-50页 |
| 1.4.2 常规精馏序列综合研究进展 | 第50-53页 |
| 1.4.3 热耦合精馏系统综合进展 | 第53-55页 |
| 1.4.4 精馏基混合分离系统研究进展 | 第55-56页 |
| 1.5 论文研究思路与组织架构 | 第56-58页 |
| 2 结构受限热耦合精馏序列综合研究 | 第58-100页 |
| 2.1 多组分精馏分离系统耦合度分析 | 第59-67页 |
| 2.1.1 系统耦合度定义 | 第59-61页 |
| 2.1.2 系统耦合度生成机制及其节能原理 | 第61-64页 |
| 2.1.3 基于耦合度的流程结构调控方法 | 第64-67页 |
| 2.2 结构受限热耦合精馏系统综合框架 | 第67-70页 |
| 2.2.1 当前工业应用瓶颈分析 | 第67-69页 |
| 2.2.2 强结构限制类问题 | 第69页 |
| 2.2.3 弱结构限制类问题 | 第69-70页 |
| 2.3 状态任务网络表示法 | 第70-73页 |
| 2.3.1 超级结构的选择依据 | 第70-71页 |
| 2.3.2 状态任务网络的构建 | 第71-73页 |
| 2.4 热耦合精馏序列综合数学模型 | 第73-81页 |
| 2.4.1 模型假设 | 第73页 |
| 2.4.2 流程拓扑结构约束方程 | 第73-76页 |
| 2.4.3 精馏塔设计方程 | 第76-80页 |
| 2.4.4 目标函数与费用计算方法 | 第80-81页 |
| 2.5 结构限制规则与约束方程 | 第81-85页 |
| 2.5.1 塔段数目约束 | 第81-82页 |
| 2.5.2 换热器数目约束 | 第82-83页 |
| 2.5.3 完全热耦合结构偏好规则 | 第83-85页 |
| 2.6 案例研究 | 第85-99页 |
| 2.6.1 案例1:结构限制规则展示与验证 | 第85-90页 |
| 2.6.2 案例2:耦合位置影响因素 | 第90-96页 |
| 2.6.3 案例3:六元分离案例 | 第96-99页 |
| 2.7 本章小结 | 第99-100页 |
| 3 基于质能级的复杂精馏系统综合研究 | 第100-131页 |
| 3.1 塔段型综合框架的不足 | 第100-101页 |
| 3.2 基于质能级的状态空间超级结构 | 第101-105页 |
| 3.2.1 超级塔与质能级 | 第101-103页 |
| 3.2.2 状态空间超级结构 | 第103-105页 |
| 3.3 复杂精馏系统综合方法 | 第105-109页 |
| 3.3.1 问题定义 | 第105页 |
| 3.3.2 数学模型 | 第105-108页 |
| 3.3.3 求解策略 | 第108-109页 |
| 3.4 案例分析 | 第109-119页 |
| 3.4.1 案例1:能耗最优方案对比 | 第109-112页 |
| 3.4.2 案例2:年度费用最低方案对比 | 第112-117页 |
| 3.4.3 案例3:双进料问题方案对比 | 第117-118页 |
| 3.4.4 结果的进一步讨论与分析 | 第118-119页 |
| 3.5 间歇精馏过程优化的应用 | 第119-129页 |
| 3.5.1 间歇精馏优化研究现状 | 第120页 |
| 3.5.2 状态-时-空间超级结构 | 第120-122页 |
| 3.5.3 广义析取动态优化模型 | 第122-124页 |
| 3.5.4 求解策略 | 第124-125页 |
| 3.5.5 间歇精馏算例研究 | 第125-128页 |
| 3.5.6 模型验证与对比 | 第128-129页 |
| 3.6 本章小节 | 第129-131页 |
| 4 多组分精馏基混合分离系统综合研究 | 第131-169页 |
| 4.1 非共沸物系分离改进技术概况 | 第131-133页 |
| 4.2 考虑二元分离改进的多元精馏系统综合 | 第133-143页 |
| 4.2.1 问题剖析与概念定义 | 第133-134页 |
| 4.2.2 基于改进因子的综合框架 | 第134-137页 |
| 4.2.3 简单塔锐分离类型 | 第137-138页 |
| 4.2.4 热耦合精馏塔类型 | 第138-143页 |
| 4.3 多组分萃取过程模型 | 第143-146页 |
| 4.3.1 萃取操作流程描述 | 第143-144页 |
| 4.3.2 三元体系最小萃取剂量的计算 | 第144-145页 |
| 4.3.3 溶质多组分效应处理方法 | 第145-146页 |
| 4.4 精馏-萃取混合分离系统综合研究 | 第146-160页 |
| 4.4.1 分离序列表示方法 | 第147-150页 |
| 4.4.2 精馏-萃取混合分离系统数学模型 | 第150-151页 |
| 4.4.3 解空间搜索策略 | 第151-153页 |
| 4.4.4 萃取对精馏序列作用机制 | 第153-155页 |
| 4.4.5 精馏-萃取案例1 | 第155-156页 |
| 4.4.6 精馏-萃取案例2 | 第156-158页 |
| 4.4.7 精馏-萃取案例3 | 第158-160页 |
| 4.5 多技术混合分离系统综合研究 | 第160-168页 |
| 4.5.1 基于分离技术特征的分离操作筛选 | 第160-161页 |
| 4.5.2 基于关联矩阵分析的序列空间生成 | 第161-162页 |
| 4.5.3 多技术混合分离解空间搜索 | 第162-163页 |
| 4.5.4 多技术混合分离系统案例 | 第163-168页 |
| 4.6 本章小结 | 第168-169页 |
| 5 大规模工业级问题降维方法研究 | 第169-198页 |
| 5.1 多组分产品集总方法研究 | 第169-178页 |
| 5.1.1 多组分集总规则 | 第169-170页 |
| 5.1.2 三组分集总判据 | 第170-171页 |
| 5.1.3 四组分集总判据 | 第171-172页 |
| 5.1.4 四组分以上集总方法 | 第172-175页 |
| 5.1.5 多组分产品集总案例 | 第175-178页 |
| 5.2 大规模多元系统降维方法 | 第178-183页 |
| 5.2.1 降维方法论的基本概念 | 第178-179页 |
| 5.2.2 稳定中心点降维步骤 | 第179-181页 |
| 5.2.3 九元降维案例 | 第181-182页 |
| 5.2.4 降维方法特性分析 | 第182-183页 |
| 5.3 工业案例-连续重整分离新工艺开发 | 第183-197页 |
| 5.3.1 组分预处理 | 第184-189页 |
| 5.3.2 简单塔锐分离序列综合与流程设计 | 第189-191页 |
| 5.3.3 热耦合精馏序列综合与流程设计 | 第191-194页 |
| 5.3.4 原工业序列流程模拟 | 第194-196页 |
| 5.3.5 各分离序列技术经济对比分析 | 第196-197页 |
| 5.4 本章小结 | 第197-198页 |
| 6 结论与展望 | 第198-200页 |
| 6.1 结论 | 第198-199页 |
| 6.2 创新点 | 第199页 |
| 6.3 展望 | 第199-200页 |
| 参考文献 | 第200-216页 |
| 附录 论文大型图 | 第216-220页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第220-222页 |
| 致谢 | 第222-223页 |
| 作者简介 | 第223页 |
