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第1章 精馏塔动态特性与控制方法 1

1.1精馏塔控制原则 1

1.2精馏塔的扰动分析 2

1.2.1精馏塔动态特性 2

1.2.2精馏塔动态影响 2

1.3精馏塔被控变量分析 3

1.3.1组成控制 3

1.3.2温度控制 3

1.3.3控制器调谐 5

1.3.4中继反馈测试 5

1.4精馏塔整体控制方案 6

1.4.1基础控制 6

1.4.2质量指标反馈 6

1.4.3双重质量指标 8

1.4.4精馏塔塔压控制 9

1.4.5高级控制系统在精馏控制中的应用 11

参考文献 13

第2章 变压精馏分离流程的开发步骤与方案实例 14

2.1变压精馏分离流程稳态优化设计 15

2.1.1高压塔（HPC）、低压塔（LPC）塔压的确定 15

2.1.2塔序列的确定 16

2.1.3建立变压精馏工艺流程 16

2.1.4稳态流程优化 19

2.2由稳态模拟转换为动态模拟 21

2.2.1流程设置 21

2.2.2确定设备尺寸 22

2.3导入Aspen Plus Dynamics 26

2.3.1 Aspen Plus Dynamics的启动与初始化 26

2.3.2 Aspen Plus Dynamics默认控制器 28

2.4无热集成变压精馏分离流程的控制研究 29

2.4.1回流罐液位控制器 30

2.4.2塔釜液位控制器 33

2.4.3进料流量控制器 35

2.5安装温度控制器 37

2.5.1安装塔板温度控制器 37

2.5.2捕捉屏幕布局 40

2.5.3安装死时间元 40

2.5.4中继-反馈测试 41

2.6带有回流比的控制结构 46

2.6.1安装回流比控制 46

2.6.2进料流量扰动 48

2.6.3进料组成扰动 52

2.7采用再沸器热负荷与进料比控制温度的控制结构 54

2.7.1安装控制结构 54

2.7.2进料流量扰动 58

2.7.3进料组成扰动 60

2.8组成-温度串级控制 62

2.8.1安装组成控制器并调谐 62

2.8.2进料流量扰动 64

2.8.3进料组成扰动 65

2.8.4 Matlab绘制进料流量扰动图 65

2.8.5 Matlab绘制进料组成扰动图 71

2.9部分热集成变压精馏分离流程的控制研究 77

2.9.1基本温度控制结构 77

2.9.2改进的组成-温度控制结构 79

2.10完全热集成变压精馏分离流程的控制研究 82

2.10.1基本控制结构 82

2.10.2压力补偿温度控制结构 84

2.10.3改进的压力补偿温度控制结构 87

2.11不同进料组成对变压精馏塔序及动态控制的影响 90

2.11.1稳态流程优化 90

2.11.2用于不同进料组成的变压精馏方案讨论 93

参考文献 95

第3章 萃取精馏分离最低共沸物 96

3.1正庚烷-异丁醇共沸物分离的萃取精馏工艺稳态设计及动态控制 96

3.1.1基于TAC最小的稳态流程优化 96

3.1.2动态控制研究 99

3.2 THF-乙醇共沸物分离的萃取精馏工艺稳态设计及动态控制 109

3.2.1过程稳态优化 109

3.2.2过程动态控制 110

参考文献 116

第4章 变压精馏分离最低共沸物 117

4.1乙腈-正丙醇共沸物分离的变压精馏工艺稳态设计及动态控制 117

4.1.1过程设计 117

4.1.2过程优化 118

4.1.3动态控制研究 120

4.2乙醇-四氢呋喃共沸物分离的变压精馏工艺稳态设计及动态控制 129

4.2.1流程设计与优化 129

4.2.2动态控制研究 132

4.2.3部分热集成（PHIPSD）与萃取精馏（ED）过程比较 141

4.2.4不同进料组成的部分热集成工艺过程比较 142

参考文献 146

第5章 分离共沸物系的精馏隔壁塔 148

5.1分离乙腈-正丙醇物系萃取精馏隔壁塔的优化设计与控制 149

5.1.1过程设计 149

5.1.2过程优化 150

5.1.3萃取精馏隔壁塔动态控制研究 150

5.2分离正丙醇-水物系的共沸精馏隔壁塔的过程设计及控制研究 161

5.2.1过程设计 161

5.2.2灵敏度分析及经济优化 162

5.2.3共沸精馏隔壁塔的动态控制研究 168

参考文献 175

第6章 特殊共沸特性的共沸物变压精馏分离 177

6.1变压精馏过程设计与优化 179

6.1.1过程设计 179

6.1.2优化 179

6.2变压精馏过程的动态控制研究 184

6.2.1常规变压精馏过程的动态控制 184

6.2.2非常规变压精馏过程的动态控制 190

6.3两种过程的比较 193

参考文献 194

第7章 三元共沸物的变压精馏分离 195

7.1基础设计 195

7.1.1物性方法 195

7.1.2经济优化 196

7.2三塔变压精馏工艺分离过程 196

7.2.1利用剩余曲线图进行过程分析 196

7.2.2压力确定 196

7.2.3优化 199

7.3分离序列的确定 201

7.4热集成过程设计 206

7.4.1部分热集成 206

7.4.2完全热集成 208

7.5动态控制研究 208

7.5.1无热集成流程控制 209

7.5.2部分热集成流程的控制 215

7.5.3完全热集成三塔变压精馏流程的控制 220

7.5.4比较 222

参考文献 224

第8章 二氧化碳捕集 225

8.1稳态流程 225

8.1.1流程设计 225

8.1.2物性方法选择 226

8.2动态模拟和控制策略 228

8.2.1基础控制结构 228

8.2.2改进控制结构 230

参考文献 233

第9章 三元物系的间歇精馏分离 234

9.1带有中间储罐的间歇精馏过程的稳态计算 234

9.2间歇精馏的动态控制 236

9.2.1间歇精馏初始条件设置 236

9.2.2组成控制结构 236

9.2.3温度控制结构 240

9.2.4控制结构的比较 248

参考文献 249

第10章 醋酸丁酯生产工艺的优化设计与控制 250

10.1稳态工艺设计 250

10.1.1工艺流程 250

10.1.2反应动力学 251

10.1.3气液相平衡 251

10.1.4流程设计规定 252

10.2过程经济优化 253

10.2.1优化方法 253

10.2.2优化过程 253

10.2.3无热集成工艺优化 253

10.2.4部分热集成工艺优化 256

10.2.5完全热集成工艺优化 257

10.3全流程动态控制研究 258

10.3.1无热集成最优流程动态控制 258

10.3.2部分热集成流程动态控制 277

参考文献 284