非理想溶液间歇精馏的计算机辅助设计

为了提高二元非理想溶液间歇精馏的设计效率,提出了恒馏出液组成和恒回流比两种间歇精馏操作方式的计算机辅助设计法。采用由智能拟合法得到的汽液相平衡方程逐板计算求理论塔板数,高斯-勒让德数值积分法求有关积分,可视化的Visual Basic 6.0语言编制设计软件。将设计参数输入软件,可快速准确地求出二元非理想溶液间歇精馏的众多设计和操作参数,还可求出回流比与釜液温度的关系,实现由釜液温度前馈控制间歇精馏过程。计算机辅助设计法极大地提高了二元非理想溶液间歇精馏的设计效率。     

构建研究型教学模式提升本科生创新能力

为了提升本科生的创新能力,我院构建了化工原理课程研究型教学模式.该模式引入学科前沿知识和相关学科交叉知识,融合教师科研成果,与教材知识有机地结合在一起,激发学生的创新意识,启迪学生的创新思维,引导学生"在学习中研究、在研究中学习".     

逆流回转圆筒干燥器优化设计研究与软件开发

以回转干燥系统的年总费用为目标函数建立优化设计数学模型，用单变量优化方法菲波那契法求解。应用可视化编程语言Visual Basic5.0，采用面向对象的编程技术，开发回转干燥器优化设计软件。软件界面友好、操作方便、运行可靠稳定。算例表明：本文的数学模型和软件为回转干燥器的优化设计提供了更合理、更有效的手段。     

用分隔壁精馏塔分离松节油中蒎烯的模拟

提出采用分隔壁精馏塔代替常规精馏塔序列分离松节油以得到α-蒎烯和β-蒎烯的新工艺。为了选择适合松节油体系的分隔壁塔结构,采用Aspen软件分别模拟计算了DWC、DWC-SS和DWC-SR三种塔型,结果表明,与常规工艺相比DWC塔可节能26%,DWC-SS塔可节能16.6%,DWC-SR塔可节能12.5%。在此基础上考察了DWC塔进料位置、回流比、隔板位置、气液相分配比和中间产品出料位置对分离效果和热负荷的影响,得出气液相分配比是影响分隔壁塔操作稳定性的主要因素。     

复杂平流多效精馏系统能量集成模型及过程模拟

为了更合理利用能量,将平流多效精馏系统中各效塔底产品、第1效至第n-1效塔顶产品及首效再沸器中加热生蒸汽的冷凝液用于预热原料液,建立由多效精馏及多级预热2个子系统构成的复杂平流多效精馏系统的能量集成模型。用于模拟具有切点系统的高度非理想溶液的平流多效精馏过程,用迭代法结合矩阵法求解。结果表明:用系统余热预热原料液可节省加热生蒸汽消耗量25%～35%,是1种非常有效的节能措施;各效精馏塔回流比及再沸器的有效传热温差、首效塔底再沸器中加热生蒸汽压力(或温度)、末效塔顶压力(或温度)、原料液的预热温度等参数,对平流多效精馏系统的操作费用及设备费用影响很大。     

逆流喷雾干燥塔设计的探讨

喷雾干燥塔塔径和塔高常用的计算方法是利用列线图进行图解积分，这种方法计算过程繁琐，误差大。因此，对逆流喷雾干燥塔中雾滴运动微分方程的积分方法和雾滴运动阻力系数的计算方法进行了改进。设计算例表明：设计新方法方便、结果精确、易于编程实现计算机辅助设计。     

加强实践教学改革提高学生创新能力

依托科研改革实验内容，改革实验教学方法和模式，发挥学生的主体地位，开放实验室让学生课外参加科研实验并写出论。在课程设计环节，实施“化工原理课程优化设计”，开发了“化工原理课程优化设计媒体CAI课件”。     

用Visual Basic 5.0开发板式塔塔板结构尺寸设计

传统的塔板结构设计方法重复计算工作量大,设计质量不理想、效率低、周期长。本软件采用一种新方法负荷性能图法,提高了塔板结构设计的质量;缩短了设计周期。并采用动态数据库和面向对象的编程技术,应用可视化编程语言Visual Basic 5.0开发板式塔塔板结构尺寸设计软件。软件可以脱离Visual Basic 5.0开发环境独立运行,界面友好、操作方便、运行可靠稳定。     

微粒群算法在干燥器多变量优化设计中的应用

建立了以具有废气循环的回转干燥系统年总费用为目标函数的优化设计数学模型,在此基础上探讨了惯性权因子对微粒群算法性能的影响,并应用微粒群算法求解干燥器优化设计数学模型,对干燥器出口废气温度与循环比进行优化设计。结果表明,带动态非线性惯性因子的微粒群算法对求解多变量的干燥优化设计问题具有方法简单、所需微粒群规模小、收敛速度快等特点;采用部分废气循环并进行优化设计对干燥系统的节能具有十分重要的意义,对湿空气出口温度和废气循环比进行优化设计,其年总费用比无废气循环的常规设计节省18．2%,比循环比为0．2时的常规设计节省12．6%。     

复杂逆流多效蒸发系统常规设计的模型与算法

建立了有冷凝水闪蒸和额外蒸汽引出的复杂逆流多效蒸发系统的数学模型 ,常规逆流多效蒸发模型只是该模型的一个特例。提出一种新算法———迭代法结合矩阵法求解模型并给出算法框图。迭代法结合矩阵法与目前较先进的Broyden法相比 ,具有对初值要求不高、收敛稳定性好、收敛速度快等优点 ,是求解多效蒸发问题的一种新的有效方法。算例表明 :模型可用于复杂逆流多效蒸发系统的快速求解 ;对三效逆流蒸发NaOH溶液系统 ,采用冷凝水闪蒸可节省加热生蒸汽 10 %左右 ,节能效果显著 ;逆流多效蒸发采用生蒸汽或引出额外蒸汽预热原料液不仅不会节能 ,反而造成热能损失