[发明专利]一种板式精馏塔性能系数在线分析方法

摘要

本发明公开了一种板式精馏塔性能系数在线分析方法：步骤1、设采样周期为T、性能系数计算的递推周期为nT；步骤2、初始化数组Q[n]和数值P；步骤3、按照采样周期T对板式精馏塔相关运行参数进行采集；步骤4、根据建立的板式精馏塔性能系数稳态计算模型，计算当前时刻板式精馏塔的吸热量Q'和性能系数η'，更新数组Q[n]；步骤5、读取数组Q[n]中的数据，计算当前时刻往前(n‑1)个计算周期内板式精馏塔的吸热量总和ξ_n‑1占当前时刻及当前时刻往前(n‑1)个计算周期内板式精馏塔的吸热量总和ξ_n的百分比L'；步骤6、根据建立的板式精馏塔性能系数动态计算模型，计算当前时刻板式精馏塔的加权递推平均性能系数η_ave，更新数值P的值为η_ave。

主权项

1.一种板式精馏塔性能系数在线分析方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、设对板式精馏塔相关运行参数进行采集的采样周期为T、性能系数计算的递推周期为nT，设置数组Q[n]用于存储从当前时刻开始向前依次计算得到的n个板式精馏塔的吸热量，设置数值P用于存储上一时刻板式精馏塔的加权递推平均性能系数；步骤2、初始化数组Q[n]和数值P；步骤3、按照采样周期T对板式精馏塔相关运行参数进行采集；步骤4、根据建立的板式精馏塔性能系数稳态计算模型，计算当前时刻板式精馏塔的吸热量Q'和性能系数η'，更新数组Q[n]；步骤5、读取数组Q[n]中的数据，计算当前时刻往前(n‑1)个计算周期内板式精馏塔的吸热量总和ξ_n‑1占当前时刻及当前时刻往前(n‑1)个计算周期内板式精馏塔的吸热量总和ξ_n的百分比L'；步骤6、根据建立的板式精馏塔性能系数动态计算模型，计算当前时刻板式精馏塔的加权递推平均性能系数η_ave，更新数值P的值为η_ave；步骤4具体包括如下步骤：401、读取板式精馏塔的相关运行参数，根据热平衡原理，计算当前时刻板式精馏塔的吸热量Q'：Q'＝C*q_m*(t₁‑t₂)+Q_c式中，C表示原料的平均比热容；q_m表示原料的质量流量；t₁表示原料出口温度；t₂表示原料进口温度；Q_c表示环境影响吸热量修正项；402、根据改进的芬斯克方程计算理论塔板层数N_T，其计算方程式如下：式中，x_D表示塔顶易挥发组分的摩尔分数；x_W表示塔底易挥发组分的摩尔分数；403、计算板式精馏塔的性能系数η'，其计算方程式如下：式中，N_P表示实际塔板层数；设上一时刻板式精馏塔的加权递推平均性能系数为η_θ，当ξ_n等于0时，当前时刻的加权递推平均性能系数η_ave等于η_θ；设上一时刻计算得到的吸热量百分比为L_θ，当ξ_n不等于0时，当前时刻的加权递推平均性能系数η_ave为：η_ave＝L_θ*η_θ+(1‑L_θ)*η'。