[发明专利]一种反应精馏有机污染物产治协同的分级优化控制方法

权利要求书

1.一种反应精馏有机污染物产治协同的分级优化控制方法，该特征在于：将该控制方法应用于反应精馏有机污染物排放与治理强耦合系统，并该系统分解为协同层和子系统层，构建两层优化目标函数，通过PDMOP算法分别求得两层系统的最优解集Pareto解集；将子系统层分解为子系统X₁和子系统X₂，协调两个子系统之间的协同关系，采用基于经济模型的同步优化控制跟踪子系统X₂的最优操作轨迹；

该方法包含以下步骤：

(1)对反应精馏生产过程与有机污染物排放的种类、排放量进行相关性分析，定义污染物去除率指标函数；

(2)将反应精馏有机污染物排放治理强耦合系统分解为协同层和子系统层，将子系统层分解为子系统X₁和子系统X₂，构建协同层与子系统层的优化系统目标函数；

(3)通过反应精馏生产工况环境检测算子，在线识别正常工况与原料波动、负荷调整、过度分离、事故发生、未知异常工况的发生，建立污染物排放预测模型，预测污染物排放的摩尔流量；

(4)针对反应精馏生产污染物排放与污染物治理耦合系统，协调子系统X₁与X₂之间的动态协同关系，利用基于参考点预测的多目标动态优化算法，计算获取协同层、子系统X₁和子系统X₂的最优操作轨迹；

(5)建立子系统X₁与X₂之间的主从关系，X₁为主控系统，将X₁的最优操作轨迹应用于反应精馏生产控制系统，预测污染物排放量；X₂为从控系统，将X₂的最优操作轨迹应用于污染物治理子系统，采用基于经济模型的同步优化控制，跟踪污染物治理过程最优操作轨迹。

2.根据权利要求1所述的反应精馏有机污染物产治协同的分级优化控制方法，该特征在于：反应精馏生产过程中产生的有机污染物排放的种类包括挥发性有机物废气VOCs、有机废水COD和高浓度精馏残液；采用皮尔逊相关系数法分别对不同种类有机污染物排放量进行相关性分析，在子系统X₁和X₂间建立去除率指标，作为子系统间影响关系的指标变量；

其中所述污染物去除率定义为污染物治理总量与排放总量之比，如下式表示：

其中F_ig，F_il，F_is分别是反应精馏废气、废水和残液排放流量，v_ig，v_il，v_is分别是废气、废水和残液排放浓度，F_og，F_ol，F_os为废气、废水和残液治理流量，v_og，v_ol，v_os为废气、废水和残液治理浓度。