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1.
由于间接式功交换网络在工业上应用广泛,提出了基于超结构模型的间接式功交换网络综合方法.通过构建分级超结构,以年度总费用最小为目标建立了混合整数非线性规划模型.根据设备操作曲线提出压力与流量的约束,实现了间接式功交换网络中流股间的可行匹配,得到了最优功交换网络结构.算例结果分析表明,最优功交换网络结构的年度总费用比未进行流股匹配的基础结构减少了29.04%,验证了模型的有效性与网络结构优化的可行性.  相似文献   
2.
为实现单组份体系质量交换网络(mass exchanger network,MEN)和换热网络(heat exchanger network,HEN)同步综合,提出一种新的综合方法,并针对过程系统中质量交换网络和换热网络耦合关系强、连接参数(传质温度)作为优化变量在两网络同步优化时难度大的问题提出了解决方案。采用质量夹点法综合质量交换网络、虚拟温焓图法综合换热网络来构造总网络数学模型,并通过提出连接参数与总网络同时优化的策略,实现质量和换热总网络(com-bined mass and heat exchanger network,CM&HEN)全局同步优化。采用实例对所提方法进行验证,结果表明:该方法所需的年度总费用更低,说明该方法不仅能够实现同步综合,而且能获得更优解。  相似文献   
3.
用能与用水同时最小化过程综合方法研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
水网络是一种特殊的质量交换网络,但在水网络设计中同时考虑能量集成的研究很少,且大多限于单杂质系统。因此将水网络中用能与用水同时最小化的多目标优化通过问题分解转化为单目标优化,将多杂质问题转化为单一关键杂质用水操作的最小新鲜水流量问题,通过水夹点分析方法,得到优化的水网络;考虑用水单元操作温度,对水网络进行能量集成,最终得到用水和用能同时集成的优化的水网络。用文献中的例子进行了计算,所得最小用水量和能量消耗量与文献中的结果相同。该法也可以用于多杂质系统。  相似文献   
4.
针对以往考虑污垢增长的柔性换热器网络(HEN)综合方法计算复杂、求解难度大等问题,提出了改进措施:首先简化由虚拟温焓图法得到的污垢热阻最大时的换热器网络结构,通过Excel中单变量求解函数对制约换热的因素进行调整来保证换热约束和降低总费用;然后应用遗传/模拟退火算法优化网络的换热面积。采用实例研究对该方法进行验证,结果表明:该方法在节省年度总费用的同时,有效地降低了计算复杂度,提高了计算效率。  相似文献   
5.
采用射频磁控溅射方法,在石英玻璃基片上制备了Ge2Sb2Te5相变薄膜.X射线衍射分析表明:室温沉积的薄膜为非晶态;170℃真空退火后,薄膜转变为晶粒尺度约为17 nm的面心立方结构;250 ℃退火导致晶粒尺度约为40 nm的密排六方相出现.研究了室温至450℃下薄膜相变的热力学性能.差热分析显示:薄膜的非晶相向fcc相转变的相变活化能为(2.03±0.15)eV;fcc相向hex相转变的相变活化能为(1.58±0.24)eV.薄膜反射率测量表明:面心相与非晶相的反射率对比度随着波长从400 nm增加到1 000 nm在15%~30%变化,六方相与非晶相的反射率对比度在30%~40%.不同脉冲宽度的激光对非晶态薄膜的烧蚀结果显示:激光的能量密度对薄膜的记录效果有显著影响,在5 mW、50 ns的脉冲激光作用下,Ge2Sb2Te5薄膜具有最好的光存储效果.  相似文献   
6.
煤气化工艺作为煤制天然气的重要环节,是实现煤炭资源清洁利用的关键。基于化工流程模拟软件Aspen Plus建立BGL(British Gas Lurgi)炉煤气化工艺,以合成气有效成分、制气效率及水蒸气分解率为评价指标,考察常规气化技术中气化剂操作参数对工艺的耦合作用,得出最优气化剂组成及预热温度;同时,为解决煤气化过程中CO_2排放量大及氢碳比较低的问题,分别引入CO_2、CH_4对气化剂进行改进,进一步优化气化剂组成。结果表明:在常规气化技术中,m_(O_2)/m_(Coal)=0.33、m_(H_2O)/m_(Coal)=0.14为最优气化剂组成,220℃为最优气化剂预热温度;在改进气化技术中,m_(CO_2)/m_(H_2O)=0.18,m_(CH_4)/m_(H_2O)=0.08为最优气化剂组成。  相似文献   
7.
2-巯基苯并噻唑作为一种重要的硫化促进剂,广泛应用于橡胶行业。对于溶剂法制备高纯2-巯基苯并噻唑,选择合适的结晶溶剂至关重要。传统溶剂的筛选方法为实验试错,需要耗费大量的时间和金钱。该文提出了一种基于计算机辅助分子设计的结晶溶剂设计方法。计算机辅助分子设计问题可以表示为混合整数非线性规划模型,该模型包括目标函数、结构约束、性质约束和过程约束,目标函数为产品纯度和收率,同时对熔点、沸点、闪点、溶解度系数和固液相平衡进行约束。其中与过程约束相关的活度系数采用基于片段活度系数的类导体屏蔽模型(COSMO-SAC)进行预测。采用分步求解法对混合整数非线性规划模型进行求解,得到10种候选溶剂,其中8种溶剂所得产品的性能优于目前工业水平。对部分候选溶剂进行实验验证,结果显示所得产品的性能与模拟结果较为一致,从而证明了模型的有效性。  相似文献   
8.
现有质量交换网络综合的研究多限于贫、富流股中杂质含量较低,流股流率可近似为固定值的多组分体系,为此研究了传质负荷相对较大的相容多组分质量交换网络,将流股进出口流率作为变量进行优化.此外,还考虑了温度和压力对传质相平衡方程的影响,将传质浓度差也作为变量进行优化以权衡操作费用和设备投资费用,以年度总费用最小为目标函数建立了非线性规划的数学模型,借助自适应模拟退火遗传算法求解,同步计算出贫、富流股进出每一个传质单元设备的最佳流率以及优化的传质浓度差和质量交换网络结构.  相似文献   
9.
溶液结晶是一项重要的工业操作,被广泛用于各个领域.针对扑热息痛-乙醇体系,结合计算流体动力学、结晶动力学和粒数衡算模型建立了CFD-PBM耦合模型,模拟搅拌结晶器中的间歇冷却结晶过程.与实验进行对比表明,模拟结果和实验结果有较好的一致性.探究晶种加入、破碎过程、搅拌速度和降温速率对粒度分布的影响,得出如下结论:适当加入晶种可以避免新晶体成核造成的高过饱和度,从而获得具有平均粒径大、颗粒数多的粒度分布;采用合适的破碎模型,考虑更为全面的结晶动力学模型,能够提高产品粒度分布的预测能力;随着搅拌速度增大,颗粒数增加,颗粒的平均粒径减小;线性降温速率减小,产生的颗粒数减少,但颗粒的平均粒径增大.  相似文献   
10.
考虑工业园区中的余热再利用,将公用工程系统、换热器网络(heat exchanger network, HEN)、制冷系统进行同步综合是降低园区整体能耗的关键。针对该问题,该文提出了一个基于数学规划思想的工业园区全局热集成方法。通过分析热量相关系统间的潜在作用关系,建立了一个经工艺流股余热发生蒸汽,并考虑厂际间HEN、热公用工程系统、循环水系统和吸收式制冷循环(absorption refrigeration cycle, ARC)系统耦合关系的全局热集成超结构,通过构建混合整数非线性规划(mixed-integer nonlinear programming, MINLP)数学模型,以经济性最优为优化目标设计园区内流股的换热匹配、多等级蒸汽的分配权衡、以及冷冻水和冷却水的使用。其中,过程热流股发生的蒸汽与公用工程蒸汽作为园区热源为过程冷流股和ARC系统提供多等级蒸汽;冷却水与冷冻水系统作为园区冷源满足工艺热流股和ARC系统的制冷需求。最后,通过案例计算分析了余热利用对园区全局能量分配的影响。结果表明:考虑余热利用的全局热集成方法能显著降低园区总体能耗及投资,证明了所提方法的有效性。  相似文献   
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