模拟移动床分离过程的动态模型研究
吸附分离技术在工业分离领域应用越来越广泛，各种新型吸附剂的研发以及吸附分离工艺的成熟化，都大大促进了吸附分离技术的发展。其中，利用吸附分离技术的工业床层吸附分离工艺已形成完善的技术体系，从固定床、连续逆流循环移动床发展到现在的模拟移动床，其工业应用价值逐步提升。
本文着重针对模拟移动床装置应用于从混合二甲苯分离出对-二甲苯过程的专利工艺——Parex工艺，进行动态模型研究。混合二甲苯因其工业产量高，组分大多都是重要的化工原料，因此，混合二甲苯分离技术已成为工业分离中的研究热点。其中，又以对-二甲苯吸附分离技术最为突出。Parex工艺以模拟移动床装置为核心，已形成完善的技术体系，对-二甲苯产出率、纯度随着技术的发展日益提升。
本文在总结前人对模拟移动床模型研究的基础上，根据最基本的建模方法论，将整个工艺划分为工艺子系统和控制策略子系统，从而独立工艺模型和控制模型的建立，避免了由于混合两种不同模型而产生的模型形式复杂、计算占用机时长等不足。在建立工艺模型时，以欧拉法观点，从模拟移动床床层微分单元入手，利用连续性方程和运动方程，充分描述其浓度、流量随时间的变化规律，从而计算得到全塔浓度变化分布，以及外部进出物流对模拟移动床操作的影响。
针对模型需要求解偏微分方程组的问题，在模型求解过程中，本文结合多年实践经验，在充分的理论基础上，采用新的离散化计算体系，将偏微分方程离散为常微分方程。在保证计算准确率的基础上，很大程度提高了计算的效率，为模型的工业应用奠定了良好的基础。
吸附分离;Parex工艺;模拟移动床;动态模型;离散化计算体系
北京化工大学
硕士
化学工程与技术
王健红
2010
中文
TQ028.15;TQ019
63
2010-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）