过程装备优化设计

过程装备优化设计内容摘要：

.............................................................. 10 参考文献 .................................................................................................................................. 11 致 谢 .................................................................................................................................. 11 过程装备优化设计 1 引 言 优化 设计 英文名是 optimization design，从多种方案中选择最佳方案的设计方法。 它以数学中的最优化理论为基础，以计算机为手段，根据 设计 所追求的性能目标，建立目标函数，在满足给定的各种 约束条件 下，寻求最优的设计方案。 优化步骤： ① 建立数学模型。 ② 选择最优化算法。 ③ 程序 设计。 ④ 制定目标要求。 ⑤ 计算机自动筛选最优 设计 方案等。 通常采用的最优化算法是逐步逼近法，有线性 规划 和非线性规划。 优化 设计 就是在满足设计要求的众多设计方案中选出最佳设计方案的设计方法。 化工优化设计 在化工优化设计中， Aspen Plus 是一个生产装置设计、稳态模拟和优化的大型通用流程模拟系统。 Aspen Plus 是大型通用流程模拟系统，源于 美国能源部 七十年代后期在麻省理工学院（ MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。 该项目称 为 “ 过程工程的先进系统 ” （ Advanced System for Process Engineering，简称 ASPEN），并于 1981 年底完成。 1982 年为了将其商品化，成立了 AspenTech 公司，并称之为 Aspen Plus。 该 软件 经过 20 多年来不断地改进、扩充和提高，已先后推出了十多个版本，成为举世公认的标准大型流程模拟软件，应用案例数以百万计。 产品特点： 一、 产品具有完备的物性数据库 物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。 人们普遍认为 AspenPlus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。 许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用 Aspen Plus 的物性系统，并与其自身的工程计算软件相结合。 Aspen Plus 数据库包括将近 6000 种纯组分的物性数据 1. 纯组分数据库，包括将近 6000 种化合物的参数 2. 电解质水溶液数据库，包括约 900 种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。 3. 固体数据库，包括约 3314 种固体的固体模型参数。 4. Henry 常数库，包括水溶液中 61 种化合物的 Henry 常数参数。 5. 二元交互作用参数库，包括 Ridlich－ Kwong Soave、 Peng Robinson、 Lee esler Plocker、 BWR Lee Starling，以及 Hayden O’Connell 状态方程的二元交互作用参数约 40,000 多个，涉及 5,000 种双元混合物。 过程装备优化设计 2 6. 无机物数据库，包括 2450 种组分（大部分是无机化合物）的热化学参数。 二、 产品线比较长，集成能力很强。 Aspen Plus 是 Aspen 工 程套件（ AES）的一个组份。 AES 是集成的工程产品套件，有几十种产品。 以 Aspen Plus 的严格机理模型为基础，形成了针对不同用途、不同层次的 Aspen Tech 家族软件产品，并为这些软件提供一致的物性支持。 如： Polymers Plus： 在 Aspen Plus 基础上专门为模拟高分子聚合过程而开发的层次产品，已成功地用于聚烯烃、聚酯等过程。 Plus 可以为夹点技术软件直接提供其所需要的各流段的热焓、温度和压力等参数。 BJAC/ HTFS： 换热器详细设计（包括机械计算）的软 件包， Plus 可以在流程模拟工艺计算之后直接无缝集成，转入设备设计计算。 （ SM）模块和联立方程（ EO）两种算法同时包含在一个模拟工具中。 序贯算法提供了流程收敛计算的初值，采用联立。