Benfild溶液吸收、再生系统的数学模型分析及模拟策略

根据Benfild溶液吸收、再生系统循环回路及主要单元设备的特点,提出了合并迭代某些系统断裂变量,直至同时收敛的模拟策略。鉴于描述再生过程的微分方程组的边值问题在某些数域内呈严重病态的情况,采用直接搜索法求解相应的非线性方程组,由此避免了离散牛顿法等一类下降型算法对初值及函数光滑性的要求。系统模拟计算中,因采用上述模拟策略可以避免多次计算描述再生塔的边值问题,故整体计算效率优于联立模块法或序贯模块法。     

联立模块法对环氧乙烷生产过程的模拟

应用联立模块法的模拟策略,对多循环回路、多控制变量的乙烯氧化制环氧乙烷过程进行了稳态、操作型数学模拟。在Upadbye和Grens准则基础上,提出了同一断裂族中具体断裂流股的实用选择方法。通过适当地选择已知对应函数关系的一些流股作为断裂流股,使得待求的非线性方程组的维数大大降低,从而明显地减少了计算时间和所需的计算机内存空间。针对化工过程非线性强的特点,采用了一种交替使用离散牛顿法和拟牛顿法,作为一维不完全搜索的非线性方程组的求解方法。一维搜索使用新的初始步长限制方法。系统模拟计算表明,这种算法是成功的,计算结果与生产实际相符。