基于本质安全的半间歇式等温强放热反应加料速度优化

针对半间歇式等温强放热反应,加料速度是控制放热速率的有效控制方法之一。本文综合考虑反应过程安全性及经济性,建立半间歇式等温过程加料速度优化数学模型。为避免强放热反应的热失控,基于本质安全思想,考虑最危险情况——冷却失效情形引发的反应热失控作为实现过程安全的约束条件,并采用罚函数法将约束优化模型转化为无约束优化模型。采用粒子群算法(PSO)对优化问题求解,并将模拟退火(SA)引入粒子群算法增强全局寻优能力。优化计算结果表明:相比于采用恒定加料速度方式,基于混合粒子群算法(SA-PSO)优化算法的分段线性加料方式不仅可以实现过程本质安全化,还可以大大提高转化率。