《表5 决策变量与优化目标的上限值、下限值、初始值以及最佳值》

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《基于MPC控制技术优化VPSA制氧工艺的模拟》

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注：1 bar=105Pa

如式（10）（1 bar=105Pa）所示，优化目标是制氧能耗的最小化，同时，为几个关键变量设定好上限和下限值，主要包括：O2纯度不低于92%，O2的回收率不低于60%。表5列出了决策变量与优化目标以及相应的上限值、下限值、初始值以及优化后的最佳值。经过优化，O2的纯度为92.03%，回收率为60.04%。图3展示了优化前后各个步骤结束时N2的轴向气相分布。从床层轴向距离上N2的气象浓度分布可以看出，在经过优化后，吸附前沿往前推进，并且变得更加陡峭，说明在相同的进料量下，吸附剂能够吸附更多量的N2。同时在吸附塔出口处的N2浓度由优化前的0.077 mol·m-3变为优化后的0.042 mol·m-3，致使最终吸附塔塔顶出气的氧气浓度由原来的90.2%上升至92.03%。