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公开(公告)号：CN111474856B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202010446679.2
申请日：2020-05-25
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种隔离壁精馏塔的浓度软测量方法，属于化工过程的软测量方法。这种集成了数据驱动模型的浓度软测量方法，在隔离壁精馏塔温度浓度串级控制的基础上增加了浓度软测量，从而通过对易检测变量的检测实现对产品浓度的预测。串级控制中内层采用比例积分控制进行隔离壁精馏塔灵敏板温度的控制；外层采用模型预测控制进行产品浓度的控制。利用本发明，充分利用易于检测的辅助变量，预测产品浓度，避免了实时在线检测浓度的高价格和长时延；充分利用比例积分控制和模型预测控制结合，实现隔离壁精馏塔的快速无差控制。
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公开(公告)号：CN113230685B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202110502527.4
申请日：2021-05-08
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了一种双反应段双隔壁塔的塔器，反应段双隔壁塔的塔器包括顶部隔离壁、底部隔离壁。顶部隔离壁左侧包括反应塔的精馏段和顶部反应段，顶部隔离壁右侧包括了分离塔的精馏段；底部隔离壁左侧包括了反应塔的提馏段和底部反应段，底部隔离壁右侧包括了分离塔的提馏段。顶部与底部隔离壁塔中间为公共段。对主反应为副反应为且反应选择性非常低的反应物系进行反应，并对反应生成的混合物进行分离。本发明结构具有极高的设计自由度，加强系统内部的能量耦合和物质耦合，提高反应的选择性，降低反应分离过程的能耗，实现高效反应分离，减少生产投入的目的。
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公开(公告)号：CN114741772A
公开(公告)日：2022-07-12
申请号：CN202210532175.1
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京化工大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/27 , G06F30/25 , G06N20/00 , G06N3/00 , G06F119/08 , G06F111/04
Abstract: 本发明涉及一种基于启发式算法解决隔离壁精馏塔设计问题的方法，属于化工设计领域，用于解决隔离壁精馏塔设计时关键参数确定的问题。具体采用基于在线Kriging模型改进的元胞粒子群优化方法(KCPSO)。通过引入在线Kriging模型辅助元胞粒子群的搜索，与仿真软件中的隔离壁精馏塔模型相配合，可以实现在较短的时间内找到最优解。采用本发明能够大大提高粒子群的收敛质量与收敛速度，有效解决隔离壁精馏塔设计问题，其结果可以作为隔离壁精馏塔设计的依据。
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公开(公告)号：CN114741772B
公开(公告)日：2024-06-28
申请号：CN202210532175.1
申请日：2022-05-09
Applicant: 北京化工大学
IPC: G06F30/13 , G06F30/27 , G06F30/25 , G06N20/00 , G06N3/006 , G06F119/08 , G06F111/04
Abstract: 本发明涉及一种基于启发式算法解决隔离壁精馏塔设计问题的方法，属于化工设计领域，用于解决隔离壁精馏塔设计时关键参数确定的问题。具体采用基于在线Kriging模型改进的元胞粒子群优化方法(KCPSO)。通过引入在线Kriging模型辅助元胞粒子群的搜索，与仿真软件中的隔离壁精馏塔模型相配合，可以实现在较短的时间内找到最优解。采用本发明能够大大提高粒子群的收敛质量与收敛速度，有效解决隔离壁精馏塔设计问题，其结果可以作为隔离壁精馏塔设计的依据。
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公开(公告)号：CN111467828B
公开(公告)日：2021-07-20
申请号：CN202010233682.6
申请日：2020-03-30
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了一种二元蒸馏塔温度控制系统及方法，具有低、中、高三种产品浓度的二元蒸馏塔的温度推断控制系统的综合与设计问题。对于中和高产品浓度的二元蒸馏塔，灵敏度与稳态偏差最小方法均不能给出性能优良的温度推断控制系统。本发明提出了在精馏段对灵敏度和稳态偏差最小方法进行折衷，在提馏段选择温差作为被控变量的新方法。前者有助于实现被控塔板稳态特性与动态特性的平衡，后者能够回避提馏段压力变化的不利影响。对于中和高产品浓度的二元蒸馏塔十分有效；对于低产品浓度的二元蒸馏塔也优于灵敏度和稳态偏差最小方法。不仅稳态偏差减小的情况更多，而且被控产品浓度的动态偏差也有所减小。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111537679B
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202010446698.5
申请日：2020-05-25
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于非线性滤波的隔离壁精馏塔浓度软测量方法，采用非线性无迹卡尔曼滤波为集成了数据驱动模型的浓度软测量方法进行误差校正。当浓度检测器每2小时及以上检测一次时，误差校正器采用非线性无迹卡尔曼滤波进行误差校正；误差校正器还可以采用改进的非线性无迹卡尔曼滤波进行误差校正，其中改进之处在于将非线性无迹卡尔曼滤波进行误差校正时，当上一时刻校正浓度点 k‑1的协方差Pk‑1矩阵不是正定矩阵时，使用其F‑范数上的最近对称正定矩阵代替Pk‑1，进行Cholesky分解。本发明解决了由于浓度检测间隔增加而导致的采用扩展卡尔曼滤波存在震荡的问题，实现了隔离壁精馏塔的快速无差控制。
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公开(公告)号：CN115738337B
公开(公告)日：2024-10-29
申请号：CN202211450134.4
申请日：2022-11-19
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于间歇过程的隔离壁精馏塔系统及其控制方法。在间歇精馏中，对于间歇精馏来说，操作的灵活性和对进料波动的不敏感性使其非常有吸引力，然而，间歇精馏所需的热负荷远大于连续精馏所需的热负荷。隔离壁精馏塔是一种有前途的、实用的、能够实现节能减排的化工过程强化技术，本发明的思路是将隔壁塔技术应用于间歇精馏过程从而减少能耗。此外，还设计了对应的浓度控制系统以及温度控制系统。本发明极大程度上减少了间歇精馏过程的能量损耗和精馏时间，实现了良好的动态响应，为间歇隔离壁精馏塔工业化的实现提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN115738337A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211450134.4
申请日：2022-11-19
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明涉及一种基于间歇过程的隔离壁精馏塔系统及其控制方法。在间歇精馏中，对于间歇精馏来说，操作的灵活性和对进料波动的不敏感性使其非常有吸引力，然而，间歇精馏所需的热负荷远大于连续精馏所需的热负荷。隔离壁精馏塔是一种有前途的、实用的、能够实现节能减排的化工过程强化技术，本发明的思路是将隔壁塔技术应用于间歇精馏过程从而减少能耗。此外，还设计了对应的浓度控制系统以及温度控制系统。本发明极大程度上减少了间歇精馏过程的能量损耗和精馏时间，实现了良好的动态响应，为间歇隔离壁精馏塔工业化的实现提供了理论依据。
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公开(公告)号：CN113230685A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110502527.4
申请日：2021-05-08
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了一种双反应段双隔壁塔的塔器，反应段双隔壁塔的塔器包括顶部隔离壁、底部隔离壁。顶部隔离壁左侧包括反应塔的精馏段和顶部反应段，顶部隔离壁右侧包括了分离塔的精馏段；底部隔离壁左侧包括了反应塔的提馏段和底部反应段，底部隔离壁右侧包括了分离塔的提馏段。顶部与底部隔离壁塔中间为公共段。对主反应为副反应为且反应选择性非常低的反应物系进行反应，并对反应生成的混合物进行分离。本发明结构具有极高的设计自由度，加强系统内部的能量耦合和物质耦合，提高反应的选择性，降低反应分离过程的能耗，实现高效反应分离，减少生产投入的目的。
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公开(公告)号：CN113230682A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110502526.X
申请日：2021-05-08
Applicant: 北京化工大学
Abstract: 本发明公开了一种双隔离壁反应精馏结构及设计方法，该结构能同时适用于最不利相对挥发度排序下的放热或吸热四元可逆反应。常规反应精馏结构虽克服了不利动力学特性导致的反应物无法紧密接触问题，但仍存在两个明显缺陷，一是均需后接一到两个常规精馏塔来确保反应操作和分离操作有效性，二是反应区间和分离区间物质与能量耦合欠缺。本发明通过引入隔离壁技术，提出了基于带有外部环流的反应精馏结构的双隔离壁反应精馏结构。该结构实现了将多塔合并为一塔，促进反应与分离区间物质能量充分耦合，大幅度降低操作能耗的有利效果。
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