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.pdf

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1、第57卷第7期化工学报Vol.57No.7Z006年7月JournalofChemicalIndustryandEngineeringChinaJulyZ006妥、妥妥妥妥、妥妥研究论文妥基于随机优化的热耦合复杂精馏系统的综合!!"妥、妥妥妥妥、妥模型化方法安维中1!袁希钢1!Z1化学工程联合国家重点实验室天津大学Z天津大学化学工程研究所天津30007Z摘要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

2、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.关键词#复杂精馏流程综合热耦合模拟退火混合整数非线性规划二叉树排序中图分类号T@0

3、Z1.8文献标识码A文章编号#0438-1157Z00607-1591-08SynthesisOfthermallycOuPledcOmPlexdistillatiOnsystembasedOnstOchasticOPtimizatiOn!!"Problemformulation1$YUANXi9an91$2ANWeizhOn91StateKeSLabOratOrSOfChemicalEngineeringTianjinUniuersitSZChemicalEngineeringResearchCenterTianjinUniuers

4、itSTianjin30007ZChinaAbstractBasedonstochasticoptimizationstrategyaformulationmethodologyWasproposedforoptimalsynthesisofthermallycoupledcompleXdistillationcolumnsystemscomprisingsimplecolumnscompleXcolumnsWithsiderectifierandorsidestripperasWellaspartiallyorfullytherma

5、llycoupledPetlyukcolumnsWithprefractionators.TocopeWiththeuncertaintyofthenumberofcolumnsectionsandthermallycoupledstreamsforagivenmulti-componentmiXtureseparationproblemadecompositionstrategyWasproposedsothattheoriginalproblemcouldbedividedintoaseriesofsubproblemsWithd

6、ifferentnumbersofcolumnsections.TorepresentandmanipulatethefloWsheetstructureintheoptimizationacodingprocedureWasdeveloped.TheprocedureWasimplementedbytearingtherepresentationintotWostringsofcodeseparationseCuenceandthermal-couplingscheme.ThefloWsheetstructureencodingWa

7、sperformedbyadoptingabinarysorttreeapproachthatisoriginallyusedindatastructuretheorysothattheproblemformulationandsolutionbecomestractable.finallytakingtheZ005-05-17收到初稿Z005-06-Z8收到修改稿.Receiveddate#Z005-05-17.联系人#袁希钢.第一作者#安维中1968男博士COrresPOndin9authOr#Prof.YUANXigang.E-

8、mail现为中国海洋大学化学化工学院教师.yuanXg@tu.edu.cn基金项目#国家重点基础研究发展规划项目GZ0000Z6308.FOundatiOnitem#supportedbytheNationalBasic