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gPROMS V3.0是帝国理工学院(Imperial College London)PSE(Process System Enterprise Ltd.)研究中心2006年推出的最新研究成果,具有卓越的化工过程建模、求解与优化功能。
论文通过3个典型化工过程研究了gPROMS的模拟、参数估计、优化及与外部软件EXCEL的连接功能,通过1个较复杂过程,研究了gPROMS模拟复杂过程的能力。即(1)以邻二甲苯氧化生产苯酐过程研究gPROMS的模拟功能;(2)以偏三甲苯液相空气氧化过程研究gPROMS的参数估计及其与EXCEL的连接功能;(3)以青霉素半连续发酵过程研究gPROMS的优化功能;(4)以甲醇-水双塔精馏过程研究gPROMS模拟复杂过程的能力。
建立了邻二甲苯氧化生产苯酐过程二维动态模型方程,利用gPROMS求解,通过模拟结果及进料口温度和冷却剂温度对反应的影响分析,表明gPROMS能很好模拟邻二甲苯氧化生产苯酐过程。
利用gPROMS估计偏三甲苯液相空气氧化过程动力学参数,估计结果同文献计算值相比,更与试验数据吻合;完成外部数据库EXCEL文件,通过gPROMS的连接,实现偏三甲苯液相空气间歇、连续氧化过程数据的在线导入导出。
在青霉素发酵过程非结构模型的基础上,在满足比生长率、基质浓度及体积约束的条件下,以青霉素浓度最大化为目标建立优化函数。用gPROMS求解、寻优。通过调节初始浓度和改变加料方法,获得最优结果是原始结果的五倍多,表明gPROMS具有强大的优化功能。
以新型甲醇精馏过程-主塔为高压塔和常压塔双塔精馏为例,在gPROMS中构造模型,逐级分解模块。在给定的分离条件下,通过进料流率、回流比对塔顶产物浓度的影响,进料板处温度及塔内温度的变化,证实模拟结果符合理论分析与实际操作过程,表明gPROMS能方便地模拟复杂精馏过程。