中药提取工艺仿真系统测试案例的研究

摘要

动态过程系统仿真软件的测试验证是仿真建模和开发过程中不可缺少的环节，可以确保仿真软件的可信性。本文针对中药提取工艺仿真系统进行测试，需要针对不同的单元设备及工艺流程的仿真系统进行测试。通过对校核、验证和验收(Verification，Validation and Accreditation，简称VV&A)的研究，确定针对仿真软件的测试思路，从而确定不同的测试环节下具体的测试方法，完成测试案例收集。测试方法的确定是本文的难点，针对不同的设备和化工工艺选择不同的测试级别和测试方法很重要。
　　本文以中药提取工艺不同的单元设备和中药提取工艺过程为实例进行研究。为了完成测试案例的收集，根据对VV&A方法的研究，确定仿真验证的数学模型，提出多层分步验证的思路。第一步，定性验证化工仿真模型，通过定性的验证测试确定仿真系统软件建模的正确性;第二步，在稳态过程，定量验证化工仿真软件;第三步，在动态过程中通过最大值、最小值、斜率、拐点等，定量验证仿真模型的正确性和可信度;第四步，在动态化工过程中，可能出现多因素复杂工况，如主副反应、气液平衡等现象，在多因素多级别的情况下验证，验证仿真软件的自适应能力;第五步，在实际生产中不可避免会出现设备失效，验证仿真软件在设备失效时对生产过程的影响。通过对课题的研究，完成对蒸发器、精馏塔、中药提取工艺的建模和仿真，同时确定在不同验证步骤下以及工艺要求下测试验证的方法，完成对中药工艺中的单元设备储罐、蒸发器、精馏塔、吸收设备、反应器以及中药提取工艺不同工段仿真系统的测试案例的研究。