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间歇精馏操作过程的动态贝叶斯优化方法
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作者 郭恭涵 丁晖殿 +5 位作者 李强 贾胜坤 钱行 苑杨 陈海胜 罗祎青 《化工学报》 北大核心 2025年第2期755-768,共14页
间歇精馏是一种重要的化工分离技术,在处理小批量、多组分生产中具有显著优势。为提高间歇精馏性能,研究者提出了多种间歇精馏过程强化结构,如中间储罐间歇精馏塔(MVBDC)、隔板间歇精馏塔(DWBDC)等。本文建立了传统间歇精馏塔(BDC)、MV... 间歇精馏是一种重要的化工分离技术,在处理小批量、多组分生产中具有显著优势。为提高间歇精馏性能,研究者提出了多种间歇精馏过程强化结构,如中间储罐间歇精馏塔(MVBDC)、隔板间歇精馏塔(DWBDC)等。本文建立了传统间歇精馏塔(BDC)、MVBDC、DWBDC三种典型结构的动态仿真模型,搭建了控制系统,并通过贝叶斯优化算法对三种间歇精馏的操作变量进行了严格优化,通过分析严格优化后的结果对比了三种精馏过程结构的优劣。结果表明,DWBDC具有最短的操作时间和最好的经济效益,是一种优越的间歇精馏过程强化结构。 展开更多
关键词 精馏 动态仿真 优化 结构对比 过程强化
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基于动态模式分解的精馏吸收状态变量非设计条件下的重构与预测
2
作者 党青梅 李强 +5 位作者 丁晖殿 贾胜坤 钱行 苑杨 黄克谨 陈海胜 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期4229-4240,共12页
精馏和吸收作为典型的非线性过程,其操作过程中存在大量描述系统特征的状态变量。为了对这些状态变量进行重构和预测,实现精馏吸收过程的实时数字孪生,通过动态模式分解算法(DMD)获取非线性系统的近似线性化模型,用于快速获取精馏吸收... 精馏和吸收作为典型的非线性过程,其操作过程中存在大量描述系统特征的状态变量。为了对这些状态变量进行重构和预测,实现精馏吸收过程的实时数字孪生,通过动态模式分解算法(DMD)获取非线性系统的近似线性化模型,用于快速获取精馏吸收过程中各级浓度、流量、温度和持料量等状态变量。在此基础上,应用Kalman滤波器对DMD生成的线性模型进行实时校正,使得在非设计和有限测量条件下,也可以有效地预测吸收或精馏的状态变量,而无须重新训练模型。 展开更多
关键词 非线性系统 吸收 精馏 动态模式分解算法 近似线性化 重构 预测
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复合精馏序列的温度推断控制
3
作者 汪国超 丁晖殿 +3 位作者 师丽 李强 夏涛 苑杨 《化工进展》 2025年第8期4720-4731,共12页
复合精馏序列(CDS)通过将简单精馏塔与隔壁塔整合成一个系统来分离多元混合物,不仅能够实现较低的设备投资成本与操作能耗,还能有效降低系统的工业实施难度。但是,由于隔壁塔单元固有的高度非线性特性,以及各精馏单元间因物料流连接而... 复合精馏序列(CDS)通过将简单精馏塔与隔壁塔整合成一个系统来分离多元混合物,不仅能够实现较低的设备投资成本与操作能耗,还能有效降低系统的工业实施难度。但是,由于隔壁塔单元固有的高度非线性特性,以及各精馏单元间因物料流连接而产生的强烈耦合效应,实现CDS的稳定操作与有效控制面临显著挑战。为解决这一问题,本文提出了3种温度推断控制方案,包括温度控制方案、温差控制方案以及双温差控制方案。闭环仿真验证表明,这3种方案均能保证CDS的平稳运行与有效控制,并且,随着控制策略从简单的温度控制逐步演进到更为复杂的双温差控制,虽然控制复杂度有所增加,但被控产品纯度的稳态偏差能够被有效降低。3种温度推断控制策略的提出有助于解决CDS的操纵与控制难题,为推动CDS的工业应用奠定基础。 展开更多
关键词 复合精馏序列 温度推断控制 温差 过程控制 多元混合物分离
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