常减压蒸馏装置换热网络的节能优化

利用夹点技术理论对耗能严重的某炼油厂常减压蒸馏装置进行用能诊断分析;并结合热力学原理得到两种优化换热网络,节能效果显著。     

改进固相法制备LiFePO4/C正极材料及其性能

采用改进的固相反应法制备了掺碳的磷酸铁锂正极材料,并用XRD,SEM,元素分析,红外光谱及激光粒度分布仪等对样品进行了测试分析.结果表明,样品具有单一的橄榄石结构和较好的放电平台(约3.4V),粒度较小粒径分布均匀,0.1C首次放电比容量为137.8mAh/g,循环20次后容量保持率为92.6%,以1C倍率首次放电比容量为129.6mAh/g,循环20次后容量下降10.8%.     

用伪并行遗传/模拟退火算法进行多流股换热器网络综合的研究

The multi-stream heat exchanger network synthesis (HENS) problem can be formulated as a mixed integer nonlinear programming model according to Yee et al. Its nonconvexity nature leads to existence of more than one optimum and computational difficulty for traditional algorithms to find the global optimum. Compared with deterministic algorithms, evolutionary computation provides a promising approach to tackle this problem. In this paper, a mathematical model of multi-stream heat exchangers network synthesis problem is setup. Different from the assumption of isothermal mixing of stream splits and thus linearity constraints of Yee et al., non-isothermal mixing is supported. As a consequence, nonlinear constraints are resulted and nonconvexity of the objective function is added. To solve the mathematical model, an algorithm named GA/SA (parallel genetic/simulated annealing algorithm) is detailed for application to the multi-stream heat exchanger network synthesis problem. The performance of the proposed approach is demonstrated with three examples and the obtained solutions indicate the presented approach is effective for multi-stream HENS.     

提高《化工原理》教学效果方法浅谈

《化工原理》是化工及其相关专业学生必修的一门基础技术课程,该门学科的理论知识和计算方法抽象,不易理解,学习起来较困难。为提高《化工原理》课堂教学的效果,文章从培养学生兴趣,简化抽象概念,运用工程概念,主线教学和类比教学等几个方面浅谈几点教学体会。     

多流股换热器网络的识别与构造

多流股换热器网络是一种新型的换热器网络。本文用改进的遗传／模拟退火算法优化综合双流股换热器网络，在此基础上进行多流股换热器网络识别和构造的研究。使网络中单个多流股换热器的换热面积最大，总的多流股换热器的换热面积也最大作为将以双流股换热器为换热设备的换热网络综合成多流股换热器网络的一个标准。通过流股匹配矩阵的使用，说明程序自动实现多流股换热器网络的识别和构造过程。文献实例证明本文提出的多流股换热器网络识别和构造方法对降低网络年度化费用是有效的。     

间歇结晶过程建模和动态模拟

间歇结晶过程广泛应用于精细化工、医药、生物等过程,该过程的模拟将对产品质量和过程控制具有重要作用。本文建立了间歇结晶过程数学模型。该模型是一个包含双曲型偏微分方程(粒数衡算方程)及微分-积分方程的复杂方程组,其较强的非线性使得难以求得解析解。本文用数值方法计算了粒数密度分布函数、过饱和度、成核与生长速率等重要的过程参数,定义并计算了过程的产品质量评价指数。定量模拟了晶种对结晶过程的影响,以及结晶过程中成核和生长的竞争关系,同时,对上述现象和规律进行了理论分析。     

掺碳LiFePO4的合成及性能研究

为提高LiFePO4的电化学性能,通过固相合成法制备了掺碳的LiFePO4正极材料,并用XRD、SEM、电化学工作站及充放电测试等对样品的性能进行了研究分析.结果表明,少量的碳掺杂并未改变LiFePO4的晶体结构但显著改善了其电化学性能,LiFePO4/C样品的粒度较小,粒径分布均匀,0.1C首次放电比容量为141.9mAh/g,循环50次后容量下降了11.2mAh/g,以1C倍率首次放电比容量为126.5mAh/g,循环50次后容量保持率为87.2%.     

间歇结晶过程模型和动态优化研究的进展

间歇结晶过程是一种重要的分离过程单元操作,由于机理的复杂性以及动态特性使得该过程的数学模型研究非常具有挑战性。本文从间歇结晶过程建模和动态模拟、动态优化、模型辨识以及鲁棒优化与控制等方面,介绍了间歇结晶过程数学模型的研究进展,评述了其中的关键问题和求解技术。指出对结晶过程的机理进一步深入认识,开发数值稳定、精度更高的求解算法是间歇结晶过程数学模型研究的基础。全局优化效果较好的进化算法和模型预测控制理论在结晶过程动态优化和质量控制中的应用是今后的研究方向。     

用遗传算法进行多流股换热器网络综合的研究

建立了多流股换热器网络综合数学模型，该模型改进了文献中等温混合的不合理假设。多流股换热器网络综合问题本质上是一个混合整数非线性规划问题(MINLP)，这类问题的非凸非线性的特性使得目标函数存在多个局部最优解。传统的基于梯度的搜索方法在处理这类问题时由于计算规模庞大且极易陷于局部最优解而不再适用，而遗传算法却为解决这类问题提供了很有希望的一个方向。因而对遗传算法求解多流股换热器网络综合问题进行了研究，提出了可以自动产生可行的多流股换热器网络的方法策略，最后通过两个例题说明所提方法是可行的。     

多流股换热器网络综合方法在原油预热系统中的应用

以原油常减压蒸馏装置原油预热网络为研究对象,进行了多流股换热器网络的实例综合. 基于超结构物理模型建立了改进的多流股换热器网络综合数学模型,提出将该网络综合问题由混合整数非线性规划问题转化为简单的非线性规划问题的求解策略,并利用改进的遗传/模拟退火新算法进行了原油预热网络的综合. 与Hextran软件的综合结果以及现场换热网络的对比表明,本模型和求解策略可以应用于工业规模的多流股换热器网络综合,有可能取得较好的经济效益.