Non-linear model predictive control of the hashimoto simulated moving bed process
Non-linear model predictive control of the hashimoto simulated moving bed process
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桥本模拟移动床过程的非线性模型预测控制
DOI：
10.1007/978-3-540-72699-9_39
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发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Engell
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Küpper;Engell
近年来，连续色谱法作为一种高效的分离技术在工业上得到了广泛的应用，特别是当涉及到热力学性质相近的温度敏感组分或物种时。在SMB过程中，通过在色谱柱的闭合环路中周期性地切换入口和出口来实现液、固相的逆流运动。在单一装置中进行反应和分离的集成是克服化学或热力学平衡、提高工艺效率的一种很有前途的方法。反应性色谱柱填充催化剂和吸附剂的SMB工艺已被提出并成功示范。然而，完全集成通常是不有效的，因为在分离区的塔中，催化剂没有使用，甚至适得其反。通过在进料口周围特定位置的分离柱之间放置反应器，建立了一种更高效的工艺--桥本SMB工艺。在这一贡献中，提出了桥本SMB过程的非线性预测控制概念。控制器计算最优控制变量(流量和切换时间)，以在移动的范围内优化经济目标。产品流的纯度需求被实现为约束，而不是受控变量。将基于优化的控制器与估计选定模型参数的方案相结合，以减少不可避免的模型误差的影响。以Tröger碱的消旋为例，给出了模拟结果。
In recent years, continuous Chromatographic processes have been established as an efficient separation technology in industry, especially when temperature sensitive components or species with similar thermodynamic properties are involved. In SMB processes, a counter-current movement of the liquid and the solid phases is achieved by periodically switching the inlet and the outlet ports in a closed loop of Chromatographic columns. The integration of reaction and separation in one single plant is a promising approach to overcome chemical or thermodynamic equilibria and to increase process efficiency. Reactive Chromatographie SMB processes in which the columns are packed with catalyst and adsorbent have been proposed and demonstrated successfully. However, a full integration often is not efficient because in the columns in the separating zones, the catalyst is not used or even counterproductive. By placing reactors between the separation columns at specific positions around the feed port, a more efficient process, the Hashimoto SMB process, is established. In this contribution, a non-linear predictive control concept for the Hashimoto SMB process is presented. The controller computes optimal control variables (flow rates and the switching time) to optimize an economic objective over a moving horizon. The purity requirements of the product streams are implemented as constraints and not as controlled variables. The optimization-based controller is combined with a scheme to estimate selected model parameters in order to reduce the influence of the inevitable model errors. Simulative results are presented for the example of the racemization of Tröger’s base.
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使用独立色谱柱和非线性吸附等温线的色谱 SMB 过程中的参数和状态估计
DOI：
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
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作者：
A. Küpper;S. Engell
通讯作者：
S. Engell
DOI：
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发表时间：
2004
期刊：
影响因子：
--
作者：
Gültekin Erdem;Stefanie Abel;M. Morari;M. Mazzotti;M. Morbidelli;Jay H. Lee
通讯作者：
Jay H. Lee
DOI：
10.1016/j.compchemeng.2005.02.034
发表时间：
2005
期刊：
Comput. Chem. Eng.
影响因子：
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作者：
Engeil
通讯作者：
Engeil
DOI：
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发表时间：
1995
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Gu
通讯作者：
T. Gu
反应液相色谱法
DOI：
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发表时间：
2006
期刊：
影响因子：
--
作者：
T. Borren;J. Fricke;H. Schmidt
通讯作者：
H. Schmidt