链节分析法在PVC聚合过程仿真中的应用

以氯乙烯悬浮聚合体系为研究对象,根据氯乙烯聚合反应过程的反应机理,选择了合适的动力学方程式,并以此为依据,将"链节分析法"应用于氯乙烯悬浮聚合体系中,对聚氯乙稀聚合过程中的聚合反应进行分析和模拟,建立了PVC聚合反应的机理模型,从而能更真实地模拟PVC的聚合过程.笔者利用该机理模型对氯乙烯悬浮聚合过程进行了仿真,模拟计算了平均分子量、结构信息、转化率等聚合物的重要性能指标,与实际生产的工艺参数吻合得很好.     

乙炔法氯乙烯合成固定床反应器的建模及分析

针对我国广泛应用的乙炔法氯乙烯合成固定床反应器,结合氯乙烯合成的反应动力学、催化剂的失活动力学,同时引入了传热方程,建立了完整的列管式氯乙烯合成固定床反应器的数学模型。将该模型用于工业生产,模拟了传热系数沿管长的变化,列管内反应温度沿管长的变化并与生产数据对比,验证了模型的正确性。最后分析了乙炔空速、冷却水温度对管内温度分布和乙炔转化率的影响。     

聚氯乙烯聚合釜计算机控制

聚氯乙烯(PVC)是由氯乙烯单体(VC)在聚合釜中聚合而成.在聚合过程中,聚合温度是关键,它决定了产品的型号和质量,从而直接影响企业的经济效益.VC单体聚合时的“凝胶效应”其链终止的主要形式是长链游离基向单体VC分子的链转移,这是决定PVC分子量的关键.而链转移的速率与温度有关,温度较高,链转移速率越快,则生成PVC聚合度较小.实践证明,温度相差2℃,平均聚合度相差336,分子量相差23000左右.而PVC相邻型号之间的聚合度仅相差100左右,因此,聚合温度是影响PVC质量的关键参数.     

甲醇在加压条件下脱水生成二甲醚的动力学研究

在压力3.0 MPa～5.0 MPa、反应温度260℃-380℃、液空速(2.5～8.0)ml/(g·h)条件下,在等温积分反应器内,采用0.154 mm～0.198 mm的CM-3催化剂,考察操作条件对甲醇转化率的影响,测定甲醇气相脱水生成二甲醚的反应动力学实验数据.实验结果表明,随着压力的增加,甲醇转化率下降;加压条件下,温度提高甲醇转化率提高,在380℃左右接近平衡;甲醇转化率随着空速的增加而降低.以Langmiur均匀吸附双曲型动力学方程式建立以各组分逸度表示的本征动力学模型,根据实验数据用参数估值方法获得动力学模型中的参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.     

对减压重柴油轻度加氢裂化反应级数、转化率的估算

本文从动力学公式出发,就减压重柴油(VGO)轻度加氢裂化(MHC)反应级数及转化率,导出在反应温度下,空速与转化率的关系,在PC-1500机上进行模拟求解。     

氯乙烯装置苯氯化脱低沸物的反应动力学研究

氯乙烯装置中的少量苯等低沸物不易从装置中除去,并严重影响装置的稳定运行.针对氯乙烯装置中少量苯进行了苯的 .氯化反应研究,基于幂函数型动力学模型,提出了宏观反应动力学方程.对文献中的实验数据进行了整理,针对文献中实验数据少的缺点,对实验数据进行了补充.利用补充后的实验数据对动力学参数进行了回归.得到苯氯化反应动力学方程的指前因子k0为59.466 5,反应活化能E为24.295 4 kJ·kmol-1,氯的浓度项指数为1.194 5,苯的浓度项指数为0.479 6.使用得到的动力学模型对实际氯乙烯装置苯氯化反应器进行了结构参数的计算,与实际反应器结构参数进行了对比,结果表明计算值与实际值吻合度较高,说明得到的反应动力学方程对氯乙烯装置中的苯氯化反应适用性较高.     

间歇液相本体丙烯聚合过程的模拟与分析

在丙烯聚合反应宏观动力学的基础上,针对间歇液相本体丙烯聚合工艺的特点,将丙烯聚合过程分解为升温阶段和恒温阶段建立聚合反应器模型。采用MathCAD软件解算模型,计算出的结果与实际生产数据偏差小于±5%。从反应放热和系统热负荷两个方面模拟分析装置的反应过程,反应前期(<50℃)反应放热最少,当反应进行到67 min～70 min时,反应放热达到最大值,在反应前期控制温度在20 min之内达到50℃,有利于催化剂活性的发挥,降低反应放热峰值;在50℃～75℃升温阶段,反应放热集中,以缓和的速度升温,能够减少热负荷波动的频率和幅度,实现平稳生产控制,降低单位聚丙烯能耗。     

基于MHE方法的氯乙烯聚合过程在线参数估计

聚合反应过程具有非线性、时变性和不确定性等特点,这给聚合反应过程的建模和模型的在线应用带来了一定的问题。本文以氯乙烯悬浮聚合反应过程为对象,研究基于滑动时间窗口有效样本数据的模型参数在线估计技术,提出一种基于滚动时域估计(MHE)的方法,对氯乙烯聚合反应过程中传热模型中的关键时变参数——传热系数进行在线估计与实时校正。应用结果表明,基于MHE在线参数估计方法的有效性与稳定性,较好地提高了模型的自适应性和在线预测精度。     

基于MATLAB的乙苯脱氢反应器的模拟计算

本文用MATLAB编程语言进行了编程求解,求解结果表明模型与实际相符.分析了在负压条件下乙苯脱氢反应温度、水烃比和压力对乙苯脱氢反应转化率和选择性的影响.得出优化了的操作条件:温度为620℃-640℃;压力为45kpa-60kpa;水烃比(摩尔比)为6-7.     

酯交换合成碳酸二乙酯反应精馏工艺的模拟

碳酸二乙酯是一种性能优良的绿色溶剂,在锂离子电池行业中应用广泛。以碳酸二甲酯和乙醇为原料,采用反应精馏工艺生产碳酸二乙酯是目前的主流工艺。由于该反应分为两步进行,因此如何调节工艺参数来提高反应物转化率和产品收率是工业生产中的重要问题。本文以实验得出的动力学方程、UNIQUAC热力学模型,应用Aspen Plus流程模拟软件实现了工业实际反应精馏工艺流程的模拟,详细讨论了进料位置、回流比、进料配比等因素对反应精馏塔性能的影响。结果表明,模拟值与实验值吻合良好,在回流比为4.5～5,混合进料第20块板,进料醇酯比2.5:1,反应段（2～31）块板,空速小于0.18 hr^-1时,反应精馏塔性能最佳。模拟结果对反应精馏合成碳酸二乙酯的工艺设计和过程优化具有重要指导意义。     

基于核函数的PLS丁苯橡胶聚合转化率软测量

针对企业对丁苯橡胶聚合转化率需在线高精度预测的需求,考虑实际工况复杂性和偏最小二乘(PLS)算法非线性处理能力的不足,分别建立了引入单核和混合核函数的丁苯橡胶聚合转化率PLS预测模型。工业数据仿真结果表明:基于核的PLS模型均可满足企业生产对预测精度的要求,即聚合转化率预测绝对误差大于1.5的比例不大于样本总数的10%,尤其是混合核PLS因兼有局部和全局特性,表现出更优的性能。     

甲醇甲苯烷基化制对二甲苯工艺优化及模拟

采用华谊集团技术研究院研制的20~30目改性ZSM-5分子筛催化剂,考察了在甲苯甲醇摩尔比2,反应温度(480~560)℃,甲苯甲醇总质量空速(1~4)h~(-1)的条件下的反应规律。在排除内外扩散的条件下,采用固定床积分反应器开展了甲苯甲醇择型烷基化反应的动力学研究。选取幂函数形式建立动力学方程,采用非线性回归方法估测动力学模型参数。主反应对甲苯和甲醇的反应级数分别为2.5、2.5时模拟值与实验值吻合较好,得到甲苯甲醇烷基化的表观活化能为38.586 k J/mol。残差分析和统计检验表明所建动力学模型是适用的。     

用态势模型预测基因表达式编程的进化难度

在基因表达式编程(gene expression programming,简称GEP)中,由于不同问题得到的适应度-距离相关系数(fitness-distance correlation,简称FDC)值很相近,所以难以用FDC预测GEP求解不同问题的进化难度.为了解决该问题,提出了态势模型及其区间密度指标来预测GEP的进化难度.主要工作包括:(1)提出了GEP染色体之间的距离和态势模型的新概念;(2)提出了态势模型中的区间密度指标;(3)从动力学角度证明了态势模型是对GEP原搜索空间的一种映射,并且该映射保持了种群在原搜索空间中移动的动力学性质;(4)分析了用态势模型区间密度预测GEP进化难度的合理性;(5)用实验验证了区间密度能够准确预测GEP求解问题的进化难度.     

无线传感器网络的数据聚合时机分析

数据聚合是无线传感器网络实现节能的一种重要技术。数据聚合的时机直接影响到数据聚合的准确度和延时,是数据聚合的关键问题之一。建立基于泊松过程的数据聚合模型,分析数据聚合时机的概率特征,提出满足一定概率要求和信息数要求的条件下,数据聚合时机的求解方法。仿真表明,理论分析和模拟实验结果基本相符。该结论为数据聚合时机的分析提供新的思路。     

基于改进UKF的滚动时域估计方法及其在PVC聚合过程中的应用

聚合过程具有高度非线性和时变性等特点,参数在线估计有助于聚合过程控制性能和优化效果的改善。滚动时域估计(MHE)方法是一种用于聚合过程参数和状态估计的有效方法。本文提出了一种基于改进无迹卡尔曼滤波(UKF)的滚动时域估计方法,用于氯乙烯聚合过程机理模型时变参数的估计。滚动时域估计方法的关键问题之一是抵达成本(Arroval Cost)的近似估算,文中采用2种采样策略来实现抵达成本的自适应计算和更新。将提出的方法应用于氯乙烯聚合过程传热系数的在线估计,并与传统的滚动时域估计方法相比较,体现了该方法的有效性。     

浆态床合成二甲醚宏观动力学模拟

采用宏观动力学,对以合成气为原料的浆态床液相法合成二甲醚反应进行模拟研究,通过物料恒算建立一组常微分方程组,计算过程采用四阶精度的Runge-Kutta法并结合C++编程求解.通过模拟计算,讨论了压力、温度、空速、催化剂浓度、CO2浓度对反应转化率、收率以及DME的选择性的影响,从而寻找合适的反应器参数,为实际的工业生产提供参考.     

线上求解法和MATLAB用于色谱分离动力学模拟

以线性推动力模型为基础,建立考虑轴向扩散、传质阻力和非线性吸附的色谱分离动力学模型,得到一组偏微分方程,然后用线上求解法将偏微分方程转化为常微分方程,采用MATLAB的常微分方程求解器求解。部分模拟结果与试验值进行了比较,结果表明,线上求解法结合MATLAB的常微分求解器可快速、准确地模拟色谱分离过程。     

甲苯二异氰酸酯装置光气化反应精馏过程模拟优化

分析了光气化法生产甲苯二异氢酸酯(TDI)的工艺流程特点,建立了胺盐反应动力学模型,结合反应精馏塔的工艺参数及操作条件,胺盐的反应精馏塔进行模拟。考察了塔釜温度、侧线采出温度、塔釜停留时间和塔板停留时间的变化对胺盐转化率及再沸器热负荷的影响,得到了优化的参数,即塔釜温度150℃,侧线采出温度为92℃,塔釜停留时间20 min。优化结果使得胺盐转化率达到99.5%,为工业实际操作提供参考。     

乙酸催化加氢制乙醇反应动力学研究

我国的能源结构是"富煤、贫油、少气",以煤基乙酸为原料制备燃料乙醇是适宜我国国情的工艺路线,燃料乙醇的研究越来越受到人们的关注。本文研究了贵金属催化剂上乙酸加氢还原制乙醇的反应。在反应温度（160～240）℃、反应压力（3～7）MPa、乙酸液相体积空速（0.3～0.7）h^-1、氢气与乙酸摩尔比5～22的条件下,在等温积分反应器中研究了乙酸加氢制乙醇的反应动力学,并考察了操作条件对乙酸转化率及乙醇选择性的影响。结果表明:随温度升高乙酸转化率和乙醇选择性均明显增加,在240℃时,乙酸转化率接近平衡转化率;增加反应压力,乙酸转化率及乙醇选择性随之增加;提高乙酸液相体积空速,乙酸转化率降低,乙醇选择性呈增加趋势。根据实验数据,应用参数估值方法,得到Langmuir-Hinshelwood型动力学模型中的参数,残差分析及统计检验表明,该动力学模型是适宜的。     

基于ARIMA神经网络的工业生产指数仿真研究

工业生产指数是衡量某个时期工业经济景气状况和发展趋势的重要指标,也是研究宏观经济预警的首选指标。将ARIMA理论与神经网络理论相结合,构建了ARIMA神经网络模型,采用1997－2015年月度工业生产指数的时间序列数据,开展了工业生产指数的仿真研究。首先对工业生产指数进行季节调整,剔除了工业生产指数时间序列中的季节因素影响;其次通过ARIMA神经网络模型对1997－2015年月度工业生产指数进行仿真,结果表明模型仿真训练效果较好;最后运用ARIMA神经网络模型对2016年1－6月工业生产指数进行模拟仿真,得出了2016年1－6月工业生产指数模拟仿真值。