制碱工业生产过程的建模与仿真

针对60万吨的纯碱生产流程，建立了包括石灰石煅烧、盐水制备、盐水氨化和碳化、重碱煅烧以及蒸氨等过程基于物料平衡和能量平衡产率模型，以典型操作单元为例给出了建模细节说明，并利用工厂实际运行数据对模型的参数进行了拟合。提出了针对该模型的数据校正和MINLP优化目标函数。基于上述模型对纯碱的生产过程进行各种生产条件下制碱过程的物流和能耗的实际状态的仿真，与生产数据进行了对比，验证了模型的有效性。该模型是对制碱过程进行数据校正和过程优化的基础。     

基于时序InSAR监测的VMD-SSA-LSTM矿区地表形变预测模型研究

矿区地表形变引起的滑坡、塌陷等灾害对矿山安全生产造成了极大影响，因此对地表形变进行预测对于矿山安全开采和灾害预警预报具有重要的现实意义。采用时序InSAR技术获取矿区面域式地表形变数据，结合变分模态分解算法(VMD)对其进行分解，通过构建麻雀优化算法(SSA)与长短期记忆神经网络(LSTM)相结合的预测模型，对分解后的形变分量进行综合预测；以云南省玉溪市大红山矿区为例，利用该模型对其地表形变进行了预测，结果表明：VMD算法在一定程度上可以解决矿山地表形变数据时序特征复杂且难以直接分析判别的问题；SSA-LSTM预测模型通过智能搜索算法自动寻找预测网络模型超参数，有效减少了人为因素对模型预测效果的干扰，模型预测结果的决定系数R²均大于0.96;同时，该模型采用“多维输入”的方式训练模型，提高了训练效率；该模型在预测精度、训练效率等方面均取得了较好的效果。采用VMD-SSA-LSTM预测算法对时间序列InSAR监测下的形变数据进行分析能有效预测矿区地表形变，可为矿山安全生产管理提供参考。     

基于并行EGO和代理模型辅助的多参数优化方法研究

化工流程模拟优化问题常常具有高维、非线性的特点，使得仿真计算难以收敛。过长的求解时间是调度优化和运行优化的主要瓶颈之一。采用代理模型对机理模型进行替代是降低计算复杂度、保证结果准确性的有效途径。Kriging代理模型具有较强的非线性近似性，但处理高维问题依然较为困难。因此，本文研究并行EGO(efficient global optimization)算法与代理模型集成，并将模型应用于化工过程。并行EGO算法以Kriging代理模型的预测函数和误差函数为基础，先推导出样本分布概率密度函数与累积分布函数相结合的解析表达式；然后通过PEI(pseudo expected improvement)准则得到新的样本点以更新代理模型；最后结合改进的差分进化算法对优化参数进行全局搜索。在保证结果准确性的前提下，将本文算法与其他优化算法进行比较。8个多峰测试函数的测试结果表明，该算法的收敛速度提高了85%。然后将其应用于双级氨吸收制冷过程的模拟，结果表明该方法的模拟误差小于0.01%，优化时间从9846 s缩短至3705 s。     

活络模具传热结构优化及在轮胎硫化中的应用研究

本研究借助有限元分析软件对轮胎活络模具结构进行优化，收集模具优化前、后的升温数据，并对比分析预热及硫化过程中的传热性能差异；对比模具优化前、后成型轮胎的硫化数据，分析硫化程度的差异。结果表明，模具优化后，预热过程中升温速率提高；生产初期，成型轮胎硫化程度较高；稳定生产阶段，成型轮胎胎面硫化程度提高。     

HPO工艺羟胺反应动力学研究和工艺优化探讨

对HPO工艺硝酸盐加氢还原制备磷酸羟胺的反应进行了小试研究。其小试条件与工业装置相同，得出了羟胺反应动力学模型。对催化剂活性和选择性的影响因素进行了探讨；用侧线实验装置对小试研究结果进行了验证。同时考察了传质对反应的影响；提出了工业装置进一步提高产能，优化生产的途径。     

基于响应面法的风洞热阀阀体结构优化

以风洞热阀为研究对象，基于响应面法对风洞热阀的主要构件——阀体的结构进行优化。首先利用三维建模软件建立阀体的参数化模型，导入仿真软件中，计算阀体最大等效应力，对优化目标关于相关参数做敏感性筛选；其次采用中心复合试验方法确定样本点，计算出样本点对应的响应值；最后构建优化参数关于优化目标的回归响应面模型；通过方差分析表、摄动分析图和三维响应面图分析不同参数对优化目标的影响程度。并利用回归分析软件的优化模块进行最优求解，得到最优参数组合。     

多因素不确定条件下的间歇生产调度优化

不确定条件下的间歇生产调度优化是生产调度问题研究中具有挑战性的课题。提出了一种基于混合整数线性规划(MILP)的鲁棒优化模型,来优化不确定条件下的生产调度决策。考虑到生产过程中的操作成本和原料成本,建立了以净利润最大为调度目标的确定性数学模型。然后考虑需求、处理时间、市场价格三种不确定因素,建立可调整保守程度的鲁棒优化模型并转换成鲁棒对应模型。实例结果表明,鲁棒优化的间歇生产调度模型较确定性模型利润减少,但生产任务数量增加,设备空闲时间缩短,从而增强了调度方案的可靠性,实现了不确定条件下生产操作性和经济性的综合优化。     

乙炔法气相合成醋酸乙烯工业固定床反应器的优化操作的研究Ⅲ工业固定床的数学模型与操作优化的计算机模拟

在前面乙炔法气相合成醋酸乙烯的宏观动力学与失活动力学研究的基础上，建立了工业固定床反应器的数学模型，同时为优化操作计算机模拟提供了一系列计算机软件。依据工厂试生产数据用该模型进行了计算机模拟，得到了工业固定床反应器的反应动力学和失活动力学模型参数。基于该模型对工业操作进行优化模拟计算［１～４］，生产试验的结果表明，按照计算机所选择的适当的操作条件和升温制度，可在保证日产率的前提下延长催化剂使用周期     

树枝状聚赖氨酸的合成

合成了一种具有精确分子结构的树枝状聚赖氨酸，并用^1H—NMR＆^13C-NMR和ESI-MS和MAL—DI-TOFMS等手段对所得产物结构进行了表征。通过不同条件实验的方法对树枝状聚赖氨酸的合成条件进行了优化。结果表明，反应温度、切割时间和溶剂对产率的影响明显。优化后的反应条件是原料配比为Ni-Boc-赖氨酸：N己二胺=2：1．0；冰水浴下反应2小时后温度升高至25℃继续反应24小时；保护基团切割时间为1．5小时。在优化的条件下，产物最高收率为80．2％。采用DMF作溶剂，效果优于DCM。     

洗衣机波轮有限元分析及拓扑优化设计

为提高波轮结构设计与开发效率，提升波轮洗涤质量，降低波轮材料损耗，针对波轮结构的优化设计，运用有限元分析和拓扑优化的方法，并以某迷你洗衣机波轮为例进行实例验证。首先，对波轮结构进行优化设计，并以此为基础进行后续分析与优化；其次，用Solid Works软件建立波轮三维模型并导入Ansys Workbench软件，进行静力学分析和模态分析，得到典型工况下的变形、应力和固有频率情况，由此确定其结构优化设计的方向；最后，在保证波轮强度和刚度的情况下，以优化波轮质量为目标，通过拓扑优化方法对波轮进行结构分析与改进，并进行对比验证。对比结果表明，优化后的波轮结构在提高强度和刚度的同时，波轮整体质量减轻了18%，优化设计效果明显。本研究为实际产品的结构优化设计提供了方法和依据。     

催化裂化反应动力学模型与优化研究

为了研究和建立催化裂化反应动力学优化模型，本文以集总体系动力学模型为基础，提出了十二集总模型，形成了可以用于指导生产的优化数学模型，建立了适合工生产的一种快速有效的优化方法。     

基于灰狼算法和正交试验的冰箱饰条参数优化

为了满足冰箱饰条出厂要求，改善饰条在冰箱中的装配难度以及使用寿命，对其工艺参数进行优化，进而改善其翘曲变形量。通过Moldflow建立产品的模型，设计其浇口与水路。利用正交试验设计，探究工艺参数对于冰箱饰条翘曲变形的影响程度；利用灰狼算法对其工艺参数进行优化，通过迭代寻找最小的翘曲变形量以及对应的工艺参数。结果表明：当模具温度为52℃、熔体温度为205℃、注射时间2.8 s、保压压力45 MPa、保压时间14 s以及冷却时间为26 s，冰箱饰条最大翘曲变形量为0.72 mm，较初始参数下的翘曲变形量减少了40%。通过实际生产进行验证，发现饰条的翘曲变形量满足出厂要求，为饰条的生产设计提供支持。     

RPMS在大连石化催化料调合优化测算中的应用

RPMS模型优化原理是用线性规划方法,在满足设置的约束条件下求取目标函数最优值。利用RPMS模型对催化料调合进行优化测算,通过模型优化求解得到各方案的最优二次装置负荷、最优产品分布,并选出了效益最好的调合方案,为生产优化提供了决策支持。     

室温固相合成球形氧化锆纳米晶体

用碳酸铵与氯氧化锆作原料，在适量表面活性剂聚乙二醇辛基苯基醚（OP乳化剂）的存在下，在室温下充分混合研磨得到反应混合物，洗去其中的可溶性无机盐后烘干得到前驱体，前驱体经热分解即可得到球形氧化锆纳米晶体。基于均匀设计、逐步回归分析及最优化计算，对纳米氧化锆的固相合成条件进行优化，所获取的优化工艺条件为：氯氧化锆取10mmol时，反应物碳酸铵与氯氧化锆的物质的量比等于1．4：1；表面活性剂用量40μL；研磨时间40min；热分解温度500℃及热分解时间120min。在此条件下合成的氧化锆晶体粉末颗粒均匀、团聚弱，其一次粒子的平均粒径约20nm，收率为95％。     

多冷却塔循环水系统的结构优化

对含有多个冷却塔的循环水系统进行研究，建立了多冷却塔循环水系统结构优化模型，用商业软件GAMS中NLP（非线性规划法）求解该模型，求解出操作费用最小时的匹配系数，并系统给出了最优结构；文章最后部分给出了详细的案例分析，将优化前后风机和水泵的电耗，补充水量，操作费用加以比较；结果表明，优化后风机和水泵的电耗，补充水量均有所降低，操作费用节约多达20％左右，优化效果明显。     

响应曲面法优化硝酸分解磷矿工艺

采用响应曲面法优化硝酸法生产磷酸工艺，探讨硝酸浓度、液固质量比、反应温度对磷矿分解率的影响，对优化实验结果进行多项回归拟合分析，建立反映硝酸浓度、液固质量比、反应温度及三者之间交互作用对磷矿分解率影响的二次多项回归模型。结果表明，优化后的最佳工艺条件为反应时间1.5 h、硝酸w(HNO3)45%、液固质量比14、反应温度65℃，此条件下磷矿分解率的模型预测值与验证实验平均值的偏差很小，说明模型预测与优化的可信度高。     

过程系统能量流结构模型及其应用

综述了过程系统能量综合优化的能量流结构研究与进展；重点介绍了过程系统三环节能量流结构模型，该模型基于对过程系统中能量演变共性规律的认识，定量地描述了过程系统能量流在转换、利用、回收过程中的平衡关系；概述了按照能量流结构进行过程能量综合优化策略和方法；指出了过程系统能量综合优化中能量流结构的进一步发展可以包容其他相关方面，如环境、安全等。     

基于改进WOA-LSTM的焦炭质量预测

“双碳”背景下，提升焦炭质量是保证钢铁行业高质量发展的研究重点之一，而炼焦行业存在着在线实时监测难、焦炭质量预测模型泛化能力差等问题。为此，提出一种通过自适应全局搜索算法，即改进鲸鱼优化算法（WOA）与长短期记忆（LSTM）循环神经网络综合建模的方法来解决这一问题。首先选取出配合煤中可反映焦炭质量的可测参数，再运用主成分分析（PCA）去除变异性小的冗余因子后，得到预测因子，将其作为LSTM网络的外部输入；通过加入自适应惯性权重以及最佳扰动更新改进WOA，从而训练LSTM网络的超参数，采用均方根误差（RMSE）和R-squared 进行算法检验；最后将改进后的AGWOA-LSTM模型与典型的LSTM、WOA-LSTM模型进行对比，以验证本方法的优越性。结果表明AGWOA-LSTM模型预测焦炭质量具有精度高、运行速度快等特点。研究对焦炭生产具有一定的理论指导意义。     

牙膏级磷酸氢钙生产工艺的评述

介绍了牙膏级磷酸氢钙的主要生产方法及特点，并就每一种生产工艺的优点及不足作了评价；通过对不同生产条件进行比较，提出了适宜的工艺路线；在分析国内牙膏生产现状的基础上，对牙膏级磷酸氢钙的发展及市场前景进行了展望。     

牙膏级磷酸氢钙生产工艺的评述

介绍了牙膏级磷酸氢钙的主要生产方法及特点，并就每一种生产工艺的优点及不足作了评价；通过对不同生产条件进行比较，提出了适宜的工艺路线；在分析国内牙膏生产现状的基础上，对牙膏级磷酸氢钙的发展及市场前景进行了展望。