DYH401特殊精餾實(shí)驗(yàn)裝置

DYH403 反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)裝置（連續(xù)精餾）

DYH586 管式反應(yīng)器流動特性測定裝置

精餾是石油加工中使用廣泛的分離單元之一，而石油化工行業(yè)又是整個(gè)化工行業(yè)中能耗大的。由于精餾過程高能耗，熱力學(xué)效率較低的特點(diǎn)，該過程一直是化工領(lǐng)域中重要的研究課題。精餾塔設(shè)計(jì)的好壞，對于能耗的節(jié)省，公用工程的節(jié)約起著至關(guān)重要的作用，因此精餾塔設(shè)計(jì)一直是化工設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)。進(jìn)入２１世紀(jì)以來，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)輔助精餾塔設(shè)計(jì)已經(jīng)逐步取代了手工計(jì)算和設(shè)計(jì)，與之相對應(yīng)的是 Ａｓｐｅｎ?。校欤酰蟮然つM軟件的廣泛應(yīng)用，面向計(jì)算機(jī)的數(shù)值算法的開發(fā)等。精餾塔的研究熱點(diǎn)，也由初的精餾單獨(dú)作為一個(gè)單元，逐步發(fā)展為反應(yīng)與精餾相耦合的反應(yīng)精餾，再逐步發(fā)展為更節(jié)能，更節(jié)省設(shè)備投資的分隔壁精餾塔 （ ＤＷＣ ）的研究 。 １　 常規(guī)精餾塔設(shè)計(jì) 精餾塔設(shè)計(jì)是化工過程中的核心單元操作之一，是重要的分離單元過程。近年來對于簡單精餾塔設(shè)計(jì)算法的研究，主要集中于兩個(gè)方面： ① 是精餾塔常用計(jì)算方法的改進(jìn)與精餾過程新算法的提出 ； ② 研究如何用計(jì)算機(jī)對精餾過程進(jìn)行輔助計(jì)算。 １．１　 常用算法的改進(jìn)與新算法的提出精餾塔的設(shè)計(jì)，就是在給定進(jìn)料狀況與組成，以及一定的操作條件的情況下，通過一系列的計(jì) 算，后給出分離所需的理論板。常用的精餾塔設(shè)計(jì)方法包括圖解法，逐板計(jì)算法，簡捷法等。此外塔板組成線法等新算法的提出，也為 精餾塔設(shè)計(jì)的算法研究打開了新的思路。數(shù)值算法 （又稱數(shù)值分析）是指在數(shù)學(xué)分析問題中，對使用數(shù)學(xué)近似算法的研究。由于精餾塔設(shè)計(jì)所需的變量多，假設(shè)通常也比較多，往往不能獲得一個(gè)*精確的結(jié)果，所以使用數(shù)值算法來優(yōu)化傳統(tǒng)精餾塔設(shè)計(jì)方法，提高設(shè)計(jì)的精確度，無疑是一個(gè)良好的研究方向。近幾年來，已有多篇報(bào)道圍繞利用數(shù)值算法對傳統(tǒng)精餾計(jì)算進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。吳曉藝等研究了拉格日插值法在圖解法設(shè)計(jì)精餾塔中的應(yīng)用。在這個(gè)研究中，研究者通過已知的平衡數(shù)據(jù)，使用ＭＡＴＬＡＢ編程模擬生成氣液平衡曲線并通過圖解法計(jì)算，獲得了理論板數(shù)和進(jìn)料位置。該方法準(zhǔn)確性高，只要有氣液平衡數(shù)據(jù)即可采用，與大型模擬軟件相比，使用 ＭＡＴＬＡＢ編程計(jì)算運(yùn)行時(shí)間短，計(jì)算效率高，具有很強(qiáng)的適用性。 Ｊａｖａｌｏｙｅｓ － Ａｎｔｏｎ等使用數(shù)值模擬方法和粒 子群算法對復(fù)雜精餾塔進(jìn)行了嚴(yán)格設(shè)計(jì)。在該文獻(xiàn)中，作者將粒子群算法 （ ＰＳＯ ）這一啟發(fā)式算法引入到復(fù)雜塔的設(shè)計(jì)過程，并體現(xiàn)在混合整數(shù)非線性規(guī)劃 （ ＭＩＮＬＰ ）和 ＧＤＰ當(dāng)中。將 ＭＩＮＬＰ技術(shù)引入精餾塔設(shè)計(jì)，是對設(shè)計(jì)方法的一種很大的拓寬。 Ｃａｓｔｉｌｌｏ對已有的操作葉進(jìn)行改進(jìn)，將同一理論板上不同回流比或再沸比的組成點(diǎn)連接，取代了原來同一回流比或再沸比下不同理論板連線這一不連續(xù)的連 線 方 式，這 種 新 的 連 線 稱 之 為 塔 板 組 成 線（ｓｔａｇｅ?。悖铮恚穑铮螅椋簦椋铮睢。欤椋睿澹?），在此基礎(chǔ)上， Ｔｈｏｎｇ 和Ｃａｓｔｉｌｌｏ系統(tǒng)研究了塔板組成線設(shè)計(jì)精餾塔的方法。該方法的提出，改變了原有的精餾塔設(shè)計(jì)思路。操作葉是塔板組成線的集合，且每條塔板組成線均為連續(xù)，任意兩條精餾段與提餾段塔板組成線的相交，都可成為精餾塔設(shè)計(jì)可行的一組充要條件，因此，該方法可一次性為設(shè)計(jì)者提供大量可行的精餾塔設(shè)計(jì)方案，從而避免了傳統(tǒng)方法中多次試差的過程。金思毅等在此基礎(chǔ)上，根據(jù)塔板組成線的定義，推導(dǎo)出了塔板組成線方程，并提出了塔板組成線設(shè)計(jì)精餾塔的設(shè)計(jì)策略。秦姣等據(jù)塔板組成線定義，提出了塔板差分方程的概念。與逐板計(jì)算法確定塔板組成線相比，塔板差分方程法更為方便快捷。 １．２　 使用計(jì)算機(jī)對精餾過程進(jìn)行輔助計(jì)算 在現(xiàn)代化工設(shè)計(jì)過程與優(yōu)化過程中，計(jì)算機(jī)的計(jì)算早已取代了傳統(tǒng)耗時(shí)耗力的手工計(jì)算。一些化工應(yīng)用軟件以其強(qiáng)大的數(shù)值、符號運(yùn)算功能、生動的圖像處理能力，代替了過去傳統(tǒng)方式下的筆紙進(jìn)行的設(shè)計(jì)操作。這些軟件的廣泛應(yīng)用，極大地提高了設(shè)計(jì)的效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量。在化工類高等教育中，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)也是教學(xué)內(nèi)容改革的重要組成部分。劉玉蘭等給出了一種使用 Ｅｘｃｅｌ快速計(jì)算雙組分理想物系平衡組成，泡露點(diǎn)以及漏液點(diǎn)孔速的方法，雖然該方法現(xiàn)實(shí)工廠實(shí)踐中并沒有太大的意義，但是對于高校中化工高等教育的教學(xué)中，其操作方便快捷，易于掌握，計(jì)算結(jié)果相對可靠，因此有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，節(jié)省計(jì)算時(shí)間，仍然具有一定的實(shí)用價(jià)值。田文德等探究了在使用ＭＡＴＬＡＢ對精餾過程的輔助計(jì)算。這項(xiàng)研究的出發(fā)點(diǎn) 也 是 輔 助 化 工 原 理 課 程 的 教 學(xué)， 由 于ＭＡＴＬＡＢ是一種直觀性較強(qiáng)，相對容易的計(jì)算機(jī)語言，并且數(shù)學(xué)運(yùn)算能力強(qiáng)大，因此這項(xiàng)研究對精餾這類的工程計(jì)算有很大的實(shí)用價(jià)值。綜上所述，使用計(jì)算機(jī)對簡單精餾的輔助計(jì)算，研究方向多集中在高?；瘜W(xué)工程的教學(xué)當(dāng)中。這種輔助計(jì)算，可以很好地加深對計(jì)算過程的理 解，同時(shí)熟悉使用計(jì)算機(jī)語言編程這一工程計(jì)算的手段，對 化 工 過 程 數(shù) 值 模 擬 的 學(xué) 習(xí) 也 有 一 定 的幫助。

DYH401特殊精餾實(shí)驗(yàn)裝置

DYH403 反應(yīng)精餾實(shí)驗(yàn)裝置（連續(xù)精餾）

DYH586 管式反應(yīng)器流動特性測定裝置