【摘 要】
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该文以总收率最大为优化目标,采用过程分解和目标函数分解的研究方法,将反应分离再循环系统分解为反应、分离和混合三个基本的操作过程,根据不同的优化目标,深入探讨了反应、
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该文以总收率最大为优化目标,采用过程分解和目标函数分解的研究方法,将反应分离再循环系统分解为反应、分离和混合三个基本的操作过程,根据不同的优化目标,深入探讨了反应、分离、混合和关键设计变量对过程系统的作用,提出了反应分离再循环系统综合优化的新策略,为化工生产过程设计提供了理论基础,主要研究内容如下:(1)根据总收率最大这一目标函数,导出一般化特性方程.以反应分离再循环系统为研究对象,基于反应与混合操作的基本原理,采用几何图示的方法,在二维浓度空间分析了总收率等值线与可得区的关系,导出反应器系统在纯组分进料和非纯组分进料时的一般化特性方程,该方程与可得区凸区域相结合,可确定反应分离再循环系统在工艺上的最佳操作条件.(2)一般化特性方程曲线的构造及特性的研究.根据特定的反应类型,构造该反应类型的可得区,根据分离再循环的条件,构造反应器系统为纯组分进料和非纯组分进料时的一般化特性方程曲线.结合可得区与一般化特性方程曲线,探讨分离回收率、产品随其它组分的带出率、反应动力学常数及化学计量系数等参数的变化以及反应器系统结构及进料条件等对一般化特性方程曲线的影响,考察一般化特性曲线的基本性质,讨论一般化特性方程曲线的特性.(3)在可得区内构造总收率最大曲线.根据反应分离再循环系统特性,结合反应器分区策略,通过改变进料点的位置,可以得到不同进料条件的可得区凸区域及相对应的一般化特性曲线,将一般化特性曲线与可得区凸区域相结合,导出总收率最大曲线.研究总收率最大曲线在可得区中的变化及与单程收率最大曲线和选择性最大曲线的关系,提出反应分离再循环系统网络综合新策略.
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