连续环状色谱床中的传质研究

本文提出了连续环状色谱床中的传递参数辨识方法、包括建立连续环状色谱轴向扩散系数的辨识模型，以惰性物作为示踪剂采用扰动－应答方法在环状色谱床中直接测定轴向扩散系数；考虑轴向扩散的作用，建立了线性吸附体系的吸附平衡常数及相间总传质系数的辨识模型，并采用扰动－应答技术进行了测定。考察了操作因素对轴向扩散系数及总传质系数的影响规律。结果表明，流体流速增加，轴向扩散系数增大，总传质系数也增大。     

烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附及模拟

在实验研究烷烃中少量芳烃的模拟移动床吸附动态过程及其条件的基础上,用模拟移动床吸附模型进行了模型化拟合计算,传质采用线性推动力模型,得出轴向扩散系数和总传质系数.结果表明:模拟移动床吸附动态模型的计算值与实验值相符;用吸附动态模型计算得出的轴向扩散系数与由关联式计算出的值相一致,且与流速成正比;总传质系数随着进料流量的增加而增大;区域Ⅰ和区域Ⅱ中,总传质系数随着温度和质量分数的升高而逐渐增大.区域Ⅲ和区域Ⅳ中,总传质系数随着温度的升高和质量分数的降低而逐渐减小.在低流量下,区域Ⅲ和区域Ⅳ中的总传质系数远比区域Ⅰ和区域Ⅱ中的总传质系数小.以上实验与计算结果为在直链烷基苯的生产过程中,降低循环烷烃中芳构化物的含量,实现延长脱氢催化剂的寿命提供了技术基础.     

迎头法测定葡萄糖和果糖在氨基柱上的吸附等温线

吸附等温线是色谱体系中组分的基本热力学性质,给出了一定温度条件下组分平衡态时在两相的分配关系,这种关系决定了色谱模型的解的形式。以迎头法测定了葡萄糖与果糖在氨基固定相上的吸附等温线,实验结果表明,葡萄糖和果糖在氨基柱上的吸附等温线为反Langmu ir形式,并进行了温度影响测定,组分浓度与时间的关系进一步验证了葡萄糖与果糖的吸附等温线形式。吸附系数G和b的确定为进一步研究葡萄糖和果糖在氨基柱上的分离提供了基本的热力学信息。     

迎头法测定葡萄糖和果糖在氨基柱上的吸附等温线

吸附等温线是色谱体系中组分的基本热力学性质,给出了一定温度条件下组分平衡态时在两相的分配关系.这种关系决定了色谱模型的解的形式.以迎头法测定了葡萄糖与果糖在氨基固定相上的吸附等温线,实验结果表明,葡萄糖和果糖在氨基柱上的吸附等温线为反Langmuir形式,并进行了温度影响测定,组分浓度与时间的关系进一步验证了葡萄糖与果糖的吸附等温线形式.吸附系数G和b的确定为进一步研究葡萄糖和果糖在氨基柱上的分离提供了基本的热力学信息.     

苯酚在活性炭上的吸附平衡和吸附动力学

分别采用Freundlich模型和Langmuir模型对苯酚在活性炭上的吸附等温数据进行了拟合分析,并通过改变活性炭添加量和苯酚初始质量浓度研究苯酚在活性炭上的间歇搅拌槽吸附动力学;同时,在非线性吸附等温条件下,采用有限元法求解了包含液膜传质阻力和表面扩散阻力的均相扩散模型(HSDM),结合最小二乘法(单纯形法和麦夸尔特法交替计算)来获得液膜传质系数kf和表面扩散系数Ds,在采用麦夸尔特法估算参数的同时,对参数进行了给定区间的置信区间分析.结果表明:Langmuir模型能较好地描述苯酚在活性炭上的吸附等温曲线;HSDM可以有效预测苯酚在活性炭上的动态吸附行为;在一定搅拌速度下,活性炭添加量和苯酚初始质量浓度对液膜传质系数和表面扩散系数基本无影响;液膜传质系数远大于表面扩散系数,表明苯酚在活性炭上的动态吸附过程是由表面扩散控制的;所估算的kf值相对Ds值更为准确.     

活性炭固定床上氯苯气体的吸附过程

研究了氯苯气体在活性炭固定床上的吸附过程。对不同温度下氯苯在活性炭中的吸附特性进行了测定,并用过热蒸气对活性炭吸附的氯苯进行了脱附回收。采用线性平衡吸附体系的动力学模型对实验数据进行关联,得到了活性炭吸附氯苯的总传质系数和吸附带长度。结果表明:吸附温度升高时,总传质系数减小,吸附带长度增大。根据模型计算得到的穿透曲线与实验结果进行比较,两者吻合较好。     

C8芳烃吸附分离过程模型化及仿真

针对C8芳烃模拟移动床吸附分离过程,在严格分析系统机理的基础上,建立了动态混合池模型。该模型采用了等效连续逆流移动吸附建模方法,并考虑了床层轴向返混。根据装置操作条件,采用了液固吸附线性传质推动力模型和线性吸附等温线模型。仿真结果表明了该模型的有效性。     

从发酵液中吸附提取柠檬酸的研究

本文选用吸附容量大的884(?)树脂,考察柠檬酸与草酸在该树脂上的竞争吸附。用微分床测定草酸存在下柠檬酸吸附和解吸过程的总传质系数。用显式差分法解以总传质系数表征的动力学过程数学模型。结果表明:草酸有较大的竞争吸附性,且因草酸存在,柠檬酸吸附过程的总传质系数比纯柠檬酸溶液的为小,解吸过程的总传质系数则比纯柠檬酸溶液的大。过程数学模型理论透过曲线与柠檬酸纯溶液,柠檬酸与草酸混合液及发酵液的实验值吻合良好。     

复合气液传质过程多元传质系数估算方法

以多元传质的扩散方程为基础，提出化学反应，吸附对气液传质增强因子以及伴有化学反应、吸附的气液传质过程的多元传质系数的估算方法，用非平衡级模型及上述方法得到的传质系模拟脂肪酸甲酯化反应精馏过程，与实验结果吻合。     

真空膜蒸馏用于脱除水中氨的传质性能研究

对真空膜蒸馏脱除水中氨过程总传质系数的计算式进行了理论推导,并以真空膜蒸馏实验考察了料液温度、料液浓度及pH值对总传质系数影响。实验结果表明,随料液温度和pH值的增加,总传质系数明显增大,但pH值升至11后,总传质系数的变化不再明显。在实验所涉及的范围内,料液浓度对总传质系数的影响不大。总传质系数理论计算值与实验测定值吻合较好。     

基于Simplex-annealing混合方法的模型参数估计

针对现有算法的导数依赖性及其局部优化性能 ,为控制工程中的模型参数估计课题提供一种新思路。把具有概率突跳特性模拟退火 (SA)和基于高维 Euclid空间中凸多面体结构的单纯形搜索法 (SM)有机地结合 ,通过对搜索操作和参数的有效设计 ,提出了一种基于 Sim plex- annealing混合算法 (SMSA)的模型参数估计方法。对以传递函数、状态空间和自回归滑动平均 (ARMA)模型形式表达的不同典型对象进行仿真 ,结果表明 :SMSA方法在模型结构已知的情况下可准确地估计参数 ,其性能明显优于单一遗传算法(GA)     

基于CAD模型的立体视觉目标运动估计

提出了一种基于CAD模型的目标运动估计和目标轨迹实时生成方法，分为两步：首先采用立体视觉系统由图像特征点求出目标特征点的每个采样周期的空间位置；然后由其匹配模型的特征点集，通过扩展卡尔曼滤波方法估计目标运动参数，有了上述参数，就可以设计与伺服系统事宽匹配、消除图像处理延时影响的目标轨迹生成器，文中对目标的运动估计算法进行了仿真研究，结果表明该算法是可行的，文章创新之处在于推导了双目立体视觉系统的运动估计算法。     

浅层地温剖面曲线拟合法估算热扩散系数

从浅层岩土热传导和热扩散理论出发,推导出一种半无限均匀岩土地温变化的数学模型,通过利用该模型拟合实测地温剖面曲线,可以求取浅层岩土整体的热扩散系数以及地表年平均温度、温度变幅、初相等大地温度特性参数.两个实例的计算结果表明,所采用的理论模型能够很好地拟合地温实测剖面曲线,通过该方法所求得的浅层岩土热扩散系数与参考文献给出的值很接近,说明该方法是可行的.该方法建立在可靠的理论和清楚物理机制之上,简单有效,可以在实际工作中推广应用.     

测量参数估值和误差分析的最大最小准则法

本文建议一种平差方法.与最小二乘平差不同,它除了利用观测值以外,还使用我们对观测质量的评价即测量误差范围(可以根据所采用的观测方法的精度以及测量仪器的特性来确定).应用线性规划理论的单纯形法,该方法是以所估参数的最大可能误差最小为目标,最后可得未知参数的最佳估值及其最大可能的误差.     

对偶单纯形法的一个注记

针对运筹学教学难点--对偶单纯形法,通过讨论证明了单纯形表中的列可以视为对偶问题的非基变量的检验数,并讨论了在对偶单纯形法迭代过程中的进基变量与出基变量的确定原则亦如同在单纯形法迭代过程中进基变量与出基变量的确定原则,得出结论是对偶单纯形法本质上就是单纯形法,只是在运用对偶单纯形法解线性规划时需要将单纯形表旋转90°.     

改进单纯形法在催化反应机理研究中的应用

本文根据已有的实验事实,对钒(V)催化还原型罗丹明B—溴酸盐体系的反应过程提出了一种可能的理论模型,运用改进单纯形法将建立的理论模型与实验得到的动力学曲线进行拟合来检验理论模型的可行性,结果表明,所提出的模型与动力学曲线相符,从而证明推测的机理是正确的。     

遗传算法应用于分批发酵动力学模型参数估算

由通用发酵动力模型导出用于描述分批发酵特征的解析解,把遗传算法应用于解分批发酵动力学模型参数。以赖氨酸分批发酵过程模拟为例,表明用遗传算法可有效地解决赖氨氨酸分批发酵动力模型这类复杂的非线性函数的参数估算问题,用ＰＯＷＥＬＬ方法估算结果作比较后表明,遗传算法能进一步提高赖氨酸分批发酵过程状态变量的计算值与实验值的吻合程度。     

非平衡双柱循环色谱研究

从理论和实验丙方面对双柱循环色谱分离过程进行了研究,建立了相应的非平衡模型,以蔗糖和还原糖的双柱循环色谱分离过程进行了实验分析,并采用计算机对该分离过程进行了模拟,实验结果表明,非平衡数学模型计算出的理论流出曲线与实验流出曲线比较吻合,计算机模拟分析结果表明,双柱循环色谱分离产率随着循环次数的增加而增大,采用双柱循环色谱分离获得的分离产率比传统的色谱分离可提高50％以上,当体系中表观选择性系数较小,轴向扩散较严重以及液固两相间的传质阻力较大时,使用双柱循环色谱分离可比使用单柱色谱分离获得更高的分离产率。     

基于改进多种群粒子群算法的光伏组件参数辨识

针对光伏组件参数辨识问题,本文首先通过调整光伏单二极管超越方程重构出低计算复杂度的目标函数,又预估计模型参数对搜索空间进行优化,再结合多种群粒子群算法与单纯形算法的优点,构造出N-MPSO混合新算法用于光伏组件模型参数的精确稳定辨识。最后利用多种实际光伏组件测量数据对所提方法进行检验。结果表明N-MPSO算法相较于传统算法能够更加准确、快速且稳定地辨识出任意环境条件下光伏组件的模型参数,对于光伏组件及光伏电站的设计、测试与诊断具有实际意义。     

改进PSO算法在氧化动力学模型参数估计中的应用

通过构造一个适当的目标函数,将Hg氧化动力学模型的参数估计问题转化为一个多维数值优化问题;然后提出一种基于算术交叉和多样性变异的改进PSO算法来求解该优化问题。算法随机选择粒子与当前最优粒子进行算术交叉操作,将粒子逐步向极值点引导,提高算法的局部搜索能力。引入多样性变异算子以维持种群粒子的多样性。几个标准测试函数的实验结果表明算法具有较好的寻优性能。将算法应用于Hg氧化动力学模型参数估计中,获得了满意的结果。