基于MPC控制技术优化VPSA制氧工艺的模拟

• 作者: 邢瑞 江南 刘冰 安亚雄 汪亚燕 张东辉
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 吸附 制氧 VPSA模拟 优化 模型预测控制
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 分离工程
• 页码范围: 669-679
• 页数: 10页
• 分类号: TQ028.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20190857

摘要

针对真空变压吸附制氧在gPROMS软件中建立了严格的数学模型，基于LiLSX吸附剂设计了两塔八步的真空变压吸附流程生产纯度为92%的O2。对此流程进行优化，其纯度和回收率有了明显的改进。在此基础上，引入实际生产中经常存在的如进料流量的变化以及吸附性能降低等扰动因素，使模拟工作更接近实际。根据产品气中O2纯度的反馈，采用模型辨识技术设计了MPC控制器，用于预测控制VPSA过程的动态行为。开环和闭环控制结果的对比显示，流程在设计的MPC控制下展现出更好的结果，这表明MPC控制策略可以明显改善空气分离制氧的生产过程。