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CFB提升管等效反应器网络模型

化工学报 2016年第8期67卷 3268-3275页

作者：杜玉朋赵辉张海桐杨朝合中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室山东青岛266580 石油和化学工业规划院北京100013

对气固循环流化床(CFB)提升管内的非均相流动行为进行了计算流体力学(CFD)模拟。基于CFD时均流场数据与信息,搭建了用于描述提升管内非理想流动过程的等效反应器网络(ERN)模型。在ERN模型建立过程中提出了反应器网络的6个拓扑结构参数... 详细信息

对气固循环流化床(CFB)提升管内的非均相流动行为进行了计算流体力学(CFD)模拟。基于CFD时均流场数据与信息,搭建了用于描述提升管内非理想流动过程的等效反应器网络(ERN)模型。在ERN模型建立过程中提出了反应器网络的6个拓扑结构参数和一个等效判据,并系统地分析了等效反应器网络结构六参数的性质与确定方法,从而形成了一套CFB提升管流动模型建模方法。

关键词：循环流化床计算流体力学模型反应器网络等效模型参数

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反应器网络结构的研究

计算机与应用化学 2001年第5期18卷 453-459页

作者：胡仰栋华贲程华农宋学平伍联营韩方煜青岛化工学院计算机与化工研究所山东青岛266042 华南理工大学化学工程研究所广东广州561064

以目的产物量最大为目标 ,本文对单股进出料的等温恒容的反应器网络最优结构进行了研究。分别对 4种典型的最优结构 (CSTR ,PFR ,CSTR +PFR ,PFR +CSTR)与其可行的替代结构进行了模拟分析和对比研究。模拟计算结果表明 :由导数分析法获... 详细信息

以目的产物量最大为目标 ,本文对单股进出料的等温恒容的反应器网络最优结构进行了研究。分别对 4种典型的最优结构 (CSTR ,PFR ,CSTR +PFR ,PFR +CSTR)与其可行的替代结构进行了模拟分析和对比研究。模拟计算结果表明 :由导数分析法获得的最优结构是合理的 ;对单股进出料问题 ,以目的产物量最大为目标的最优网络结构是CSTR ,PFR或由它们组成的串级结构。

关键词：反应器网络导数分析过程综合网络结构结构优化

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对二甲苯氧化反应器网络的合成

浙江大学学报（工学版） 2005年第9期39卷 1413-1417页

作者：王丽军张宏建李希浙江大学信息科学与工程学院浙江杭州310027 浙江大学材料与化学工程学院浙江杭州310027

为了获得对二甲苯氧化反应器的最大生产能力,采用反应器合成的方法对多个氧化反应器组成的网络进行了优化研究.在不改变现有装置及工艺条件情况下,考察了两类具有重要工业应用价值的反应器网络形式:主反应器串联预反应器网络和三釜混联... 详细信息

为了获得对二甲苯氧化反应器的最大生产能力,采用反应器合成的方法对多个氧化反应器组成的网络进行了优化研究.在不改变现有装置及工艺条件情况下,考察了两类具有重要工业应用价值的反应器网络形式:主反应器串联预反应器网络和三釜混联反应器网络.运用混合逻辑非线性(MLNLP)方法对上述两类网络模型进行了求解,得到了优化的反应器组合形式和工艺条件.计算结果表明,在原有的主反应器前串联体积为主反应器体积8.4% 的平推流反应器,可提高28.9%的生产能力;将现有的三釜并联反应器调整为互联形式,可提高14.7%的生产能力.

关键词：对二甲苯氧化反应器网络混合逻辑非线性规划二甲苯氧化合成最大生产能力氧化反应器平推流反应器工艺条件优化研究

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反应器网络综合分区法中的简捷计算

化工学报 2004年第1期55卷 69-73页

作者：张治山赵文周传光袁希钢天津大学化学工程研究所天津300072 青岛科技大学化工学院山东青岛266042

针对定态、等温、恒容、单股进料的复杂反应过程 ,首先将反应器网络综合可得区分区法由浓度空间拓展至瞬时选择性关键反应物未转化率 (S x)空间 ,然后根据分区法中两条重要曲线的特性 (选择性最大曲线dS/dx=0 ,单程收率最大曲线S =0 ... 详细信息

针对定态、等温、恒容、单股进料的复杂反应过程 ,首先将反应器网络综合可得区分区法由浓度空间拓展至瞬时选择性关键反应物未转化率 (S x)空间 ,然后根据分区法中两条重要曲线的特性 (选择性最大曲线dS/dx=0 ,单程收率最大曲线S =0 )建立了以废料最少为目标的反应器网络基本组成单元 (PFR和CSTR)的数学模型 ,并以VandeVusse反应模式为例将其应用于由分区法确定的最优反应器网络结构的模拟计算 .计算结果与文献值一致 ,表明本文所用方法具有一定的简捷性和实用性 .

关键词：反应器网络瞬时选择性过程综合分区模拟

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反应器网络综合优化方法的研究进展

现代化工 2002年第5期22卷 14-18页

作者：陈启石冯霄西安交通大学环境与化学工程学院西安710049

反应器网络综合优化方法在选择反应器类型和反应工艺条件时,比传统的方法表现出了很大的优势。综述了各类反应器网络综合优化方法的基本原理和研究进展,并分析了它们的优缺点。这些方法有基于过程特征的方法,包括可得区法和导数分析法;... 详细信息

反应器网络综合优化方法在选择反应器类型和反应工艺条件时,比传统的方法表现出了很大的优势。综述了各类反应器网络综合优化方法的基本原理和研究进展,并分析了它们的优缺点。这些方法有基于过程特征的方法,包括可得区法和导数分析法;超结构优化法;目标类方法,包括目标法、构造目标法和构造MINLP法;以及经验推断法和分布参数法等。最后分析了这方面研究的发展趋势。

关键词：综合优化方法研究进展反应器系统反应器网络过程综合最优过程设计

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基于二维传递模型的反应器网络综合

化学工程 2012年第1期40卷 48-52页

作者：姜大宇王兵董宏光大连理工大学化工学院辽宁大连116024 中国石油天然气股份有限公司炼油与化工分公司北京100007

反应器网络综合的任务在于寻求适宜的反应器类型、尺寸及反应单元间的连接关系并确定各反应器的操作条件,其研究方法主要包括超级结构法和目标法,采用的基本单元均为一维理想模型。文中同时考虑传质、传热、流体流动以及反应动力学,通... 详细信息

反应器网络综合的任务在于寻求适宜的反应器类型、尺寸及反应单元间的连接关系并确定各反应器的操作条件,其研究方法主要包括超级结构法和目标法,采用的基本单元均为一维理想模型。文中同时考虑传质、传热、流体流动以及反应动力学,通过偏微分方程描述轴向及径向上的温度、浓度分布,建立了二维反应器模型。基于该二维传递模型,采用状态空间构建反应器网络,并以年度总费用为目标函数评价反应器系统的经济性。最后,以提出的模型对环氧丙烷反应器网络进行了优化设计,实例验证了方法的有效性。

关键词：二维反应器模型状态空间反应器网络优化设计

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基于分段副产物瞬时选择性的反应器网络综合

中国海洋大学学报（自然科学版） 2020年第3期50卷 61-66页

作者：胡仰栋周勇伍联营中国海洋大学化学化工学院

针对第三类反应体系的反应器网络综合问题,提出将串联反应以反应物到目的产物的反应步数为依据的新分段策略。通过比较不分段目的产物、不分段目的产物和中间产品、分段副产物和分段目的产物这四种不同的瞬时选择性,提出以分段副产物瞬... 详细信息

针对第三类反应体系的反应器网络综合问题,提出将串联反应以反应物到目的产物的反应步数为依据的新分段策略。通过比较不分段目的产物、不分段目的产物和中间产品、分段副产物和分段目的产物这四种不同的瞬时选择性,提出以分段副产物瞬时选择性为参数,以其对关键组分浓度或转化率的导数为依据选择各阶段最合适的反应器,以目的产物总选择性最大为目标采用遗传算法优化反应器网络。通过三个实例验证了本文所建立方法在解决复杂反应反应器网络综合问题的有效性,且本方法同样适用于简单反应体系。

关键词：复杂反应反应器网络副产物瞬时选择性分段导数分析优化

基于废料最少的反应器网络综合(Ⅱ)可得区分区策略

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化工学报 2001年第1期52卷 40-45页

作者：赵文周传光韩方煜李成岳青岛化工学院化学工程系山东青岛266042 北京化工大学化学工程学院北京100029

在本文 (Ⅰ )报的基础上 ,将反应器系统的纯组分进料拓展到任意组成进料的情况 ,提出了选择性最大曲线的概念 ,利用选择性最大曲线将二维和三维浓度空间的可得区分成三个区域 ,即完全混合区 ,PFR区和非操作区。通过分析不同区域及其连... 详细信息

在本文 (Ⅰ )报的基础上 ,将反应器系统的纯组分进料拓展到任意组成进料的情况 ,提出了选择性最大曲线的概念 ,利用选择性最大曲线将二维和三维浓度空间的可得区分成三个区域 ,即完全混合区 ,PFR区和非操作区。通过分析不同区域及其连接边界的特性 ,可以简捷。

关键词：反应器网络最大选择性曲线过程综合可得区分区策略废料最少问题

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遗传算法在反应器网络综合中的应用

计算机与应用化学 2005年第3期22卷 173-177页

作者：周红敏金思毅青岛科技大学化工学院山东青岛266042

反应器网络综合问题一般都是复杂的非线性规划问题,遗传算法作为一种启发式全局优化方法,具有计算简单、功能性强的特点。本文将全局优化遗传算法应用到反应器网络综合中以避免传统的优化方法很难求得其全局最优解的缺点。本文首先分析... 详细信息

反应器网络综合问题一般都是复杂的非线性规划问题,遗传算法作为一种启发式全局优化方法,具有计算简单、功能性强的特点。本文将全局优化遗传算法应用到反应器网络综合中以避免传统的优化方法很难求得其全局最优解的缺点。本文首先分析了几种反应器的替代结构,以及在此基础上建立的通用的全混流反应器(Continuous Stirred Tank Reactor,CSTR)网络结构模型;然后采用全局优化遗传算法以及传统的数学优化工具GAMS(General Algorithm Model System)分别对该模型进行求解。实例研究表明,遗传算法可有效地求解此类反应器网络综合问题,且其计算结果优于传统优化方法的结果。

关键词：遗传算法反应器网络 CSTR