新型反应精馏集成过程与传统反应精馏过程的比较

在传统反应精馏塔模型中引入Murphree板效率,建立了带侧反应器的新型反应精馏集成过程的模型,采用Aspen Plus的RADFRAC模块计算效率高,结果可靠.从反应量、温度、液相摩尔流率和组成分布等系统地比较了新型反应精馏集成过程与传统反应精馏过程.结果表明,带5个侧反应器的新型反应精馏集成过程可以达到传统反应精馏塔的等同效果,并且新型集成过程的精馏塔结构比传统反应精馏塔结构简单,设备尺寸小.     

反应精馏过程的操作优化与集成优化分析

为优化反应精馏工业装置操作,分析了反应精馏过程优化问题的内容和特点,提出了一套行之有效的优化策略,并建立了典型过程的以经济效益为目标、符合过程约束和质量及转化率约束的优化数学模型。对MTBE装置进行了操作优化分析,可提高年经济效益1.62%。提出了反应精馏过程的集成优化思想,通过对乳酸提纯反应精馏装置进行集成优化分析,可有效确定过程的最优设计参数,并提高年经济效益8.23%。计算结果表明:该模型及其算法可有效用于反应精馏过程的优化分析。通过优化计算可取得明显的经济效益。     

特殊精馏分离甲乙酮-水共沸物系的工艺模拟与优化

由于共沸物的存在,甲乙酮-水混合物的分离在工业生产上一直是一个具有挑战性的问题。采用萃取精馏和变压精馏对分离工艺进行流程模拟与优化,得到摩尔分数为99.9%的甲乙酮产品,以年度总费用(TAC)最小为目标函数,采用序贯迭代法对其进行优化,得到最小TAC为6.569×10⁵美元。通过分析比较3种常用萃取剂无限稀释相对挥发度的大小,筛选出乙二醇作为萃取剂,得到最佳萃取剂用量、理论板数及进料位置;针对常规变压精馏工艺提出热集成方案,与采用方案前相比,年度总费用降低了27.1%。最后,对萃取精馏、变压精馏和热集成变压精馏3种分离工艺年度总费用进行对比,萃取精馏工艺比热集成变压精馏工艺年度总费用降低了21.5%。结果表明,在经济性方面,萃取精馏相比于热集成变压精馏更适合甲乙酮-水共沸物系的分离。     

苯氯化反应与精馏过程的模拟与实时监控系统

以反应与精馏集成生产氯化苯过程为研究对象,依据化工机制模型和动态特性,采用化工流程模拟HYSYS软件建立苯氯化反应与精馏集成过程流程模拟系统.采用Visual Basic语言编写通讯模块,实现WINCC集成监控系统和模拟系统数据之间的实时通信.构建了苯氯化反应与精馏集成过程的实时监控平台.实现了模拟过程动态显示、PID控制器参数整定、历史数据查询、报表显示与打印、实时报警等多项集成功能.     

基于热力学原理研究精馏过程节能的途径

从精馏过程热力学分析,精馏最小功,损失功讨论等方面出发,详细探索了精馏过程的节能途径.提出了优化操作条件、采用高效节能的精馏工艺和加强操作控制管理等节能方案,并初步探讨了塔系的热集成技术、内部能量热集成等精馏过程的节能途径.     

合成碳酸二甲酯反应精馏过程的模拟与优化

以实际工业生产装置为研究对象,研究了酯交换法合成碳酸二甲酯的反应精馏过程模拟与优化问题？建立了过程非平衡级模型,引入了分离效率函数,求解、模拟结果与文献值吻合良好、成功地解决了复杂反应精馏过程数学模型的建立与求解问题,并在此基础上优化计算了操作条件,同时用VB语言开发了完整实用的仿真软件？软件可用于碳酸二甲酯反应精馏塔的工艺设计、操作过程分析和参数调优等工作。     

反应精馏合成乙基叔丁基醚过程的数学模拟

鉴于反应精馏技术的广阔应用前景及应用过程中的特殊性和复杂性 ,以反应精馏合成乙基叔丁基醚为例 ,对该过程进行了数学模拟 ,建立了通用的数学模型 ,并用部分牛顿法进行求解 .经实验结果检验 ,发现实验值与模拟值基本吻合 ,证明了模型是合理可用的 .利用模型对反应精馏合成乙基叔丁基醚的主要工艺条件进行寻优 ,发现存在部分最优的工艺条件值 :最佳总板数为 16 ,乙醇最佳进料摩尔分数为 0 .5 ,最佳进料流量为 0 .2 4×10 - 3mol/s ,同时也发现体系的共沸对反应精馏有负面影响 .这对实现反应精馏合成乙基叔丁基醚的优化生产具有指导意义 .     

非清晰精馏网络系统NINLP整体最优化方法

以分离清晰度为优化变量之一，建立了非清晰精馏网络最优化模型，该模型为非凸的混合整数非线性规划问题，提出了求解含有双线性项的非凸ＭＩＮＬＰ问题的整体最优化方法，后通过３个非清晰精馏网络最优化算例对上述方法和模型进行了演示。     

具有热集成精馏流程的综合：一种知识与算法相结合的方法

基于对精馏，精馏流程以及热集成特性的分析，本文提出了将知识与算法相结合的方法用于合成具有热集成的精馏流程。将问题的求解分成三个层次来完成；即初始流程及基本结构的产生，精馏系统内的热集成以及精馏子系统与过程系统的热集成。     

“复杂化工过程物质转化机理与能效分析”立项报告

我国化学工业整体水平距离世界先进水平仍有较大差距,缺乏核心竞争力;同时面临着节能、减排和降耗等迫切要求。随着介观和微观物理化学现象测量与表征技术的进步,以及计算机和计算方法的飞速发展,开始具备条件认识和描述物质转化过程中涉及的复杂物理化学过程。近年来化学工程的研究工作已从宏观现象描述和实验数据关联逐步转向对物质转化过程的本质的认识。该项目将以乙烯工业中的主要生产单元为主要研究对象,研究主要反应的反应机理和动力学;流场结构形成机制与调控和反应/传递过程协同机制及能效分析。通过研究分析过程与设备行为特征,确定和优化对过程能效有决定性影响的特征结构。形成基于微观反应动力学建立宏观反应动力学模型的方法、利用反应-扩散模拟预测颗粒动力学的方法以及反应动力学与流场结构有机结合的过程模型化方法,建立物质转化机理与过程效率的联系,用以实现过程行为的预测和优化。提出基于反应器内构件结构优化的流体流动和相间接触结构化及过程强化方法,包括特定结构内构件的构建、内构件及其组合与操作方式的匹配、特定内构件与其相应的操作参数协调等,以对反应器的多尺度流场结构进行多方面、多层次协同控制,到达反应/传递协同增效的目标。形成通过塔间或塔内透热的乙烯精馏分离系统能量集成关键技术,从根本上提高精馏过程热力学效率,实现乙烯分离流程的单元设备节能10%以上。     

型钢混凝土结构施工过程时变效应计算

基于型钢混凝土(SRC)构件实际受力机制,引入主从约束方法推导了型钢混凝土组合构件子结构单元模型,解决了徐变效应下钢和混凝土的协同工作问题.采用有效模量法(AEMM)与有限元法相结合的徐变计算理论,以Visual C++和ObjectARX为工具研发了高层型钢混凝土组合结构施工过程分析软件(SRCCM),并与通用有限元软件进行对比分析,验证了软件的正确性.算例表明:采用主从约束方法的子结构单元模型能够合理地反映型钢混凝土构件实际受力机制,基于该模型所编制的高层型钢混凝土组合结构施工过程分析模拟软件能够在工程实际中应用.     

土壤三卤甲烷生成潜能的测定

通过模拟由土壤进入水源中的有机物质在自来水净化系统消毒条件下所发生的卤化反应,探讨了测定土壤三卤甲烷生成潜能(THMFP)的方法,并对各种实验条件(如水土体积质量比、振荡时间、加氯量等)的设定进行讨论,确定了各实验条件分别为过60目筛土样,振荡4h,水样pH为7.0±0.1,反应温度20℃,投加的氯的质量浓度为8mg/L,反应时间24h.     

系统生物模型转换研究--从SBML到 Stochastic Pi Calculus

分析了系统生物标记语言（SBML）模型和用随机Pi演算对生物建模（BioSPI）的不同特点,给出了两种模型之间转换的一系列处理规则;在规则的指导下将具体的SBML模型转换为BioSPI表示的程序语言,并借助分析工具来模拟该SBML模型运动变化过程,提出了自动实现转换的方法以及将转换扩展到其他进程演算形式的构想。     

SRC不等肢L形截面异形柱正截面承载力研究

在试验研究的基础上，对型钢混凝土（SRC）不等肢L形截面异形柱的正截面承载力进行有限元数值分析，利用数值迭代法编写了SRC不等肢L形截面异形柱承载力计算程序，由该程序可求得SRC不等肢L形截面异形柱正截面承载力的N-M及Mx-My相关曲线，并能得到其极限承载力，计算结果与试验结果吻合较好；通过计算可知，SRC异形柱比相同截面的钢筋混凝土（RC）异形柱正截面承载力提高很多；最后给出了SRC异形柱的实用设计计算步骤．     

起重机伸缩臂截面拓扑优化

将拓扑优化应用在起重机臂架截面结构设计中,可以解决起重机伸缩臂结构的最优分布问题,从而提高起重机伸缩臂的力学性能,减轻臂架自重.分析拓扑优化中材料变密度法及其相关参数对拓扑优化结果的影响,采用结构力学中的拓扑优化方法建立了伸缩吊臂的拓扑优化数学模型.利用HyperMesh软件建立起重机臂架的有限元模型,并用OptiStruct软件进行优化分析,获得了最优的臂架截面拓扑图.优化结果表明数学模型是合理的,拓扑优化应用在起重机臂架截面设计中是有效的.     

基于缺陷地慢波传输线结构的液晶移相器设计

为了实现低插损、大相位覆盖范围的加载缺陷地结构(DGS)的微带线液晶移相器,利用 HFSS仿真软件对 DGS微带线液晶移相器进行建模和仿真,通过改变DGS的形状来改变单个移相单元的色散特性,提升单个单元的移相能力,从而减少移相单元的使用数量,降低移相器传输线整体插损。以哑铃型DGS的液晶微带线移相器作为参考标准,比较了5种形状的DGS(哑铃型、减少DGS面积、一阶分形、三角形、交叉型)的移相能力和插损差异。仿真结果表明:下一阶分形和交叉型DGS微带线液晶移相器移相能力较好,最后对不同介电常数的移相器进行仿具观察其S 参数和移相能力,进一步验证了这一结果。     

改进的基于残差加权的稀疏表示人脸识别

为进一步有效提升稀疏表示人脸识别系统的识别率和可靠性,在分析人脸图像稀疏表示系数分类能力的基础上,提出了一种基于残差加权的稀疏表示人脸识别新方法.该方法通过对类残差图像关于所属类稀疏表示系数的l2范数进行归一化加权,有效提升了原始基于类残差判决的识别能力.仿真实验结果表明：改进的基于残差加权的稀疏表示方法能够有效提高系统的识别性能.     

基于智能反射面的设备间通信系统速率分析

以通用形式对基于智能反射面(RIS)的设备到设备(D2D)通信系统进行建模,推导出用户的可达速率,获得系统的总速率.当发送方的发射功率足够大时,进行系统的速率分析.仿真实验表明:在瑞利信道条件下,随着用户发射功率的增加,系统总速率近似值与理论值之间的误差不超过3％.     

Mg（OH）2过滤性能优化研究

研究了Mg(OH)2制备过程中投料时间、加入晶种量、反应温度对其过滤性能的影响,得出了改善Mg(OH)2过滤性能的最佳反应条件.     

电力系统综合控制实验台的电磁兼容设计

随着微机测控系统性能及可靠性要求的提高，电磁兼容性问题变得越来越突出。结合“电力系统综合控制实验台”的设计，论述了微机测控系统设计中应注意的问题及电磁兼容设计的一般方法，提出的技术和方法经实践证明是可行和有效的，对微机测控系统的电磁兼容设计具有指导作用；可显减小测控系统对外界的干扰，提高测控系统的抗干扰水平，保证测控系统的可靠运行。