基于统计学和解耦算法的丙酮—丁醇蒸馏系统优化研究
| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-14页 |
| 第一章 绪论 | 第14-33页 |
| §1-1 引言 | 第14-15页 |
| §1-2 丙丁生产中的发酵过程 | 第15-20页 |
| 1-2-1 发酵法丙丁生产的发展历程 | 第15-17页 |
| 1-2-2 丙丁菌 | 第17页 |
| 1-2-3 发酵原料 | 第17-18页 |
| 1-2-4 发酵过程及强化 | 第18-19页 |
| 1-2-5 发酵醪液 | 第19-20页 |
| §1-3 丙丁的分离 | 第20-22页 |
| 1-3-1 发酵醪液的汽液平衡关系 | 第20-21页 |
| 1-3-2 丙丁生产中的分离方法 | 第21-22页 |
| §1-4 丙丁的蒸馏 | 第22-24页 |
| 1-4-1 丙丁分离流程 | 第22-23页 |
| 1-4-2 丙丁蒸馏分离流程的特点 | 第23-24页 |
| §1-5 过程模拟的必要性 | 第24-27页 |
| 1-5-1 过程模拟的意义 | 第24-25页 |
| 1-5-2 流程模拟软件 | 第25-26页 |
| 1-5-3 实验与数值模拟的关系 | 第26页 |
| 1-5-4 复杂工艺流程的模拟计算方法 | 第26-27页 |
| §1-6 优化方法 | 第27-30页 |
| 1-6-1 优选法 | 第27-28页 |
| 1-6-2 正交设计法 | 第28页 |
| 1-6-3 均匀设计法 | 第28-29页 |
| 1-6-4 人工神经网络 | 第29页 |
| 1-6-5 响应面分析法 | 第29-30页 |
| §1-7 课题背景 | 第30-31页 |
| 1-7-1 国际背景 | 第30-31页 |
| 1-7-2 国内现状 | 第31页 |
| §1-8 本文工作 | 第31-33页 |
| 第二章 相平衡与精馏计算 | 第33-43页 |
| §2-1 相平衡分析 | 第33-36页 |
| 2-1-1 汽液相平衡分析 | 第33-35页 |
| 2-1-2 液液相平衡分析 | 第35-36页 |
| §2-2 平衡方程 | 第36-42页 |
| 2-2-1 物料衡算方程 | 第36-37页 |
| 2-2-2 热力学方程 | 第37-41页 |
| 2-2-2-1 单方程法 | 第37-38页 |
| 2-2-2-2 多方程法 | 第38-41页 |
| 2-2-3 热平衡方程 | 第41-42页 |
| 2-2-4 归一化方程 | 第42页 |
| §2-3 本章小结 | 第42-43页 |
| 第三章 基于解耦算法的丙丁蒸馏系统计算机模拟 | 第43-53页 |
| §3-1 丙丁蒸馏工艺 | 第44-46页 |
| §3-2 基于解耦算法的计算机流程模拟 | 第46-52页 |
| 3-2-1 解耦算法与解耦控制 | 第46页 |
| 3-2-2 数学模型的建立 | 第46-48页 |
| 3-2-3 热力学方程及算法的选取 | 第48页 |
| 3-2-4 计算机模拟 | 第48-51页 |
| 3-2-5 迭代与修正 | 第51页 |
| 3-2-6 结果分析 | 第51-52页 |
| §3-3 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 丙丁蒸馏新工艺 | 第53-71页 |
| §4-1 原工艺的深度分析 | 第53-55页 |
| 4-1-1 醪塔子系统 | 第53-55页 |
| 4-1-2 丁塔子系统 | 第55页 |
| 4-1-3 乙丙子系统 | 第55页 |
| §4-2 新工艺的开发 | 第55-64页 |
| 4-2-1 醪塔子系统 | 第55-61页 |
| 4-2-1-1 热泵回收工艺 | 第55-57页 |
| 4-2-1-2 侧采工艺 | 第57-59页 |
| 4-2-1-3 换热器使用方式的改变 | 第59页 |
| 4-2-1-4 回流方式的改变 | 第59-61页 |
| 4-2-1-5 稳定进料温度 | 第61页 |
| 4-2-2 丁塔子系统 | 第61-64页 |
| 4-2-3 乙丙子系统 | 第64页 |
| §4-3 新工艺的实验验证 | 第64-69页 |
| 4-3-1 实验仪器及试剂 | 第64-65页 |
| 4-3-2 实验装置 | 第65-66页 |
| 4-3-3 实验过程及结果 | 第66-68页 |
| 4-3-4 分析与讨论 | 第68-69页 |
| 4-3-5 误差分析 | 第69页 |
| §4-4 本章小结 | 第69-71页 |
| 第五章 响应面法优化操作参数 | 第71-107页 |
| §5-1 统计学优化方法 | 第71-74页 |
| 5-1-1 单因素法与正交实验法 | 第71页 |
| 5-1-2 统计学与响应面方法 | 第71-72页 |
| 5-1-3 中心组合设计 | 第72-74页 |
| §5-2 响应面分析原理 | 第74-77页 |
| 5-2-1 拟合原理 | 第74-75页 |
| 5-2-2 应用法则 | 第75-77页 |
| §5-3 醪塔子系统的优化 | 第77-90页 |
| 5-3-1 醪塔单参数影响 | 第77-84页 |
| 5-3-1-1 理论板数的影响 | 第77-80页 |
| 5-3-1-2 进料位置选择 | 第80-81页 |
| 5-3-1-3 侧采位置选择 | 第81-82页 |
| 5-3-1-4 侧采量和侧采冷却温度的影响 | 第82-83页 |
| 5-3-1-5 回流量的影响 | 第83-84页 |
| 5-3-2 响应面法优化醪塔操作参数 | 第84-89页 |
| 5-3-2-1 中心组合设计 | 第84-85页 |
| 5-3-2-2 数学模型拟合及统计分析 | 第85-89页 |
| 5-3-3 分析与讨论 | 第89-90页 |
| §5-4 丁塔子系统的优化 | 第90-99页 |
| 5-4-1 丁塔单参数模拟计算 | 第90-93页 |
| 5-4-1-1 理论板数的影响 | 第90-91页 |
| 5-4-1-2 进料位置影响 | 第91-92页 |
| 5-4-1-3 回流比的影响 | 第92-93页 |
| 5-4-1-4 2#丁醇塔 | 第93页 |
| 5-4-2 响应面法优化1#丁醇塔操作参数 | 第93-98页 |
| 5-4-2-1 中心组合设计 | 第93-95页 |
| 5-4-2-2 数学模型及统计分析 | 第95-98页 |
| 5-4-3 分析与讨论 | 第98-99页 |
| §5-5 乙丙子系统优化 | 第99-105页 |
| 5-5-1 丙酮塔单参数模拟计算 | 第99-101页 |
| 5-5-2 响应面法优化丙酮塔进料位置 | 第101-105页 |
| 5-5-3 分析与讨论 | 第105页 |
| §5-6 本章小结 | 第105-107页 |
| 第六章 实验研究 | 第107-113页 |
| §6-1 实验料液及装置 | 第107-109页 |
| 6-1-1 实验仪器及试剂 | 第107-108页 |
| 6-1-2 实验装置 | 第108-109页 |
| §6-2 1#丁醇塔RSM优化结果验证 | 第109-111页 |
| 6-2-1 实验条件确定 | 第109页 |
| 6-2-2 实验过程 | 第109-110页 |
| 6-2-3 实验数据及分析 | 第110-111页 |
| §6-3 丙酮塔RSM结果实验验证 | 第111-112页 |
| 6-3-1 实验条件确定 | 第111页 |
| 6-3-2 实验过程 | 第111-112页 |
| 6-3-3 实验数据及分析 | 第112页 |
| §6-4 本章小结 | 第112-113页 |
| 第七章 工业化实施 | 第113-125页 |
| §7-1 实施方案 | 第113-114页 |
| 7-1-1 醪塔子系统改进 | 第113页 |
| 7-1-2 丁塔子系统改进 | 第113-114页 |
| 7-1-3 乙丙子系统改进 | 第114页 |
| §7-2 开车流程 | 第114-120页 |
| 7-2-1 醪塔子系统的进、出料操作 | 第114-118页 |
| 7-2-2 1#丁塔的操作 | 第118页 |
| 7-2-3 丁油塔的操作 | 第118-119页 |
| 7-2-4 2#丁塔的操作 | 第119页 |
| 7-2-5 丙酮塔的操作 | 第119页 |
| 7-2-6 除醛塔的操作 | 第119页 |
| 7-2-7 乙醇精馏塔的操作 | 第119-120页 |
| §7-3 运行数据记录 | 第120页 |
| §7-4 主要塔器运行数据 | 第120-123页 |
| 7-4-1 醪塔和醪精馏塔运行参数 | 第120-122页 |
| 7-4-2 1#丁醇塔运行参数 | 第122-123页 |
| 7-4-3 丙酮塔运行参数 | 第123页 |
| §7-5 能耗分析 | 第123-124页 |
| §7-6 本章小结 | 第124-125页 |
| 第八章 结论 | 第125-126页 |
| 参考文献 | 第126-136页 |
| 附录A 溶剂物性分析 | 第136-139页 |
| A-1 丙酮特性 | 第136-137页 |
| A-2 丁醇特性 | 第137页 |
| A-3 乙醇特性 | 第137-139页 |
| 附录B 精馏计算 | 第139-143页 |
| B-1 精馏原理 | 第139-140页 |
| B-2 精馏操作的评价 | 第140-141页 |
| B-3 精馏计算 | 第141-143页 |
| 致谢 | 第143-144页 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 | 第144-145页 |
