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具有中间水道的废水再生循环水网络的优化

化工学报 2008年第8期59卷 2046-2051页

作者：冯霄沈人杰余新江西安交通大学化工系克拉玛依职业技术学院石油化学工程系

考虑废水再生循环的水网络,可以最大限度地减少系统的新鲜水消耗和废水排放量,具有中间水道的水网络结构,可以有效地提高系统的柔性,本文建立了具有中间水道的废水再生循环水网络的超结构,提出了网络优化的数学模型。由于该最优网络涉... 详细信息

考虑废水再生循环的水网络,可以最大限度地减少系统的新鲜水消耗和废水排放量,具有中间水道的水网络结构,可以有效地提高系统的柔性,本文建立了具有中间水道的废水再生循环水网络的超结构,提出了网络优化的数学模型。由于该最优网络涉及多参数的优化,本文采用了分步优化的策略,根据各参数的相对重要性,依次对新鲜水消耗量、再生水流率和再生负荷进行优化。计算实例表明,本文建立的方法是有效的。

关键词：水网络中间水道再生循环超结构数学规划优化

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考虑温度约束的单杂质水网络优化

化工学报 2015年第7期66卷 2581-2587页

作者：李瑞臻冯霄王彧斐中国石油大学(北京)重质油国家重点实验室北京102249

实际用水过程有温度的要求,在用水网络集成中考虑温度的约束,使水耗和能耗同时降低,具有重要的意义。此外,过程系统中还存在只有温度限制的与用水无关的过程流股,将水网络中的水流股与其同时考虑热集成,可以使能量得到更合理的分配利用... 详细信息

实际用水过程有温度的要求,在用水网络集成中考虑温度的约束,使水耗和能耗同时降低,具有重要的意义。此外,过程系统中还存在只有温度限制的与用水无关的过程流股,将水网络中的水流股与其同时考虑热集成,可以使能量得到更合理的分配利用。在全过程系统能量集成的背景下,建立了对应的水网络优化方法。首先使用现有的废水直接回用水网络LP模型求解初始水网络并提取流股数据,然后在4条非等温混合规则的判断下,依次比较水网络流股与背景夹点、全过程夹点的关系,以排除不合理的非等温混合,最后以年总费用最低为目标进行全过程系统的热集成。使用本文提出的方法对某案例进行优化,得到的年总费用减少了6.27%,证明了该方法的可行性。

关键词：水网络优化热集成全过程系统

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考虑预处理的工业园区水网络综合

化工学报 2015年第12期66卷 4910-4915页

作者：王俭刘琳琳李建平都健大连理工大学化工学院化工系统工程研究所辽宁大连116024 大连理工大学环境科学与技术学院工业生态与环境工程教育部重点实验室辽宁大连116024

工业园区是集合多个/多种类生产企业的综合体,建立工业园区使资源在企业间的协同利用成为可能。然而由于园区存在诸多区别于单厂/单个企业的特点,所以需要提出有针对性的方法以实现资源在园区内的合理分配。针对工业园区的用水问题,同... 详细信息

工业园区是集合多个/多种类生产企业的综合体,建立工业园区使资源在企业间的协同利用成为可能。然而由于园区存在诸多区别于单厂/单个企业的特点,所以需要提出有针对性的方法以实现资源在园区内的合理分配。针对工业园区的用水问题,同时结合实际生产需要,提出了一种考虑厂内预处理操作的园区水网络综合方法。该方法在设置厂际间中央再生器的同时,为满足其操作浓度约束,重点考察了各厂内预处理器的设置和选择问题。通过建立用水网络超结构和数学模型,最终以新鲜水用量最小为目标,实现了再生器的选择、再生负荷的优化和园区总网络的设计。

关键词：水网络工业园间接回用预处理再生优化集成

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考虑非等温混合的能量集成用水网络综合

化工学报 2014年第1期65卷 285-291页

作者：刘祖明罗祎青袁希钢天津大学化学工程研究所天津300072 化学工程联合国家重点实验室天津300072

提出了考虑非等温混合的新的水网络模型,并结合线性规划(LP)转运模型同时优化水网络的水耗及公用工程目标。新的水网络模型引入非等温混合以改善用水网络的能耗特性及减少模型中参与集成换热网络的流股数,从而降低设计换热网络的复杂程... 详细信息

提出了考虑非等温混合的新的水网络模型,并结合线性规划(LP)转运模型同时优化水网络的水耗及公用工程目标。新的水网络模型引入非等温混合以改善用水网络的能耗特性及减少模型中参与集成换热网络的流股数,从而降低设计换热网络的复杂程度。在确定水网络的水耗及公用工程目标后,采用夹点法设计详细的换热网络结构。两个算例结果表明,新的水网络模型不仅能确定用水网络的最优水耗及公用工程目标,而且还能得到一个更加简单的换热网络。这对节省设备投资及减少操作费用具有重要意义。

关键词：同时优化水网络热集成非等温混合线性规划转运模型

涉及固定流量用水单元的多杂质水网络直观设计方法

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化工学报 2012年第7期63卷 2143-2148页

作者：王震樊霄雁李秋晗大庆石化公司炼油厂黑龙江大庆163711 河北工业大学化工学院天津300130 河北工业大学工会天津300130

水网络集成是过程工业一项重要的节水技术,如今受到越来越多的关注。固定流量过程与固定杂质负荷过程是工业水网络中典型的两类操作过程。不同于固定杂质负荷过程,固定流量过程是一类不涉及传质的用水操作单元。改进了针对固定杂质负荷... 详细信息

水网络集成是过程工业一项重要的节水技术,如今受到越来越多的关注。固定流量过程与固定杂质负荷过程是工业水网络中典型的两类操作过程。不同于固定杂质负荷过程,固定流量过程是一类不涉及传质的用水操作单元。改进了针对固定杂质负荷过程的多杂质用水系统提出的浓度势概念,并将其应用于固定流量过程的多杂质用水系统设计。设计中各过程的执行顺序由需求水流的浓度势(CPD)决定:按照CPD值由小到大的顺序依次执行各过程。满足需求水流时,按照虚拟分配量由大到小的顺序来选择内部水源,按照价格由低到高的顺序选择外部水源。实例结果表明,该方法只需简单计算即可获得多杂质固定流量水系统的设计网络。

关键词：水网络过程设计多杂质系统固定流量过程浓度势

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基于生态网络分析法的煤化工水网络结构解析

中国环境科学 2017年第6期37卷 2363-2368页

作者：程蕾郝增超曾维华北京师范大学环境学院北京100875

由于煤化工水网络结构的复杂性,水网络的用水/排水去向以及结构的整体性分析已成为系统集成优化的基础工作.选取某典型煤制烯烃项目的水网络体系为研究案例,采用生态网络分析法深度解析煤化工水网络体系的结构和用水效率.采用生态分析... 详细信息

由于煤化工水网络结构的复杂性,水网络的用水/排水去向以及结构的整体性分析已成为系统集成优化的基础工作.选取某典型煤制烯烃项目的水网络体系为研究案例,采用生态网络分析法深度解析煤化工水网络体系的结构和用水效率.采用生态分析方法中的通量分析和效用分析对选取的煤化工水网络结构进行研究.通量分析的结果显示,在该煤化工水网络结构中,通量占比最大的节点分别为第一冷却水站(35.70%)和第二冷却水站(26.35%).效用分析中用网络共生指数(M)来衡量系统结构的稳定性,计算得到该案例中M值为0.97,接近于1.从生态学的视角来看,网络中各节点之间呈现竞争与共生的强度相当,网络协作性较好.

关键词：生态网络分析煤化工水网络结构解析共生指数

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城市区域用水网络的集成与优化

天津大学学报 2007年第3期40卷 352-356页

作者：刘永忠段海涛周来金冯霄西安交通大学化学工程系西安710049

针对城市区域用水网络的节水优化问题,建立了半连续间歇用水网络的优化数学模型．以某大学校园的用水网络为实例,通过实验获得了模型中各用水过程的进出口浓度极限数据,并估算了各用水过程的污染物负荷．采用LINGO软件求解了该数学模型... 详细信息

针对城市区域用水网络的节水优化问题,建立了半连续间歇用水网络的优化数学模型．以某大学校园的用水网络为实例,通过实验获得了模型中各用水过程的进出口浓度极限数据,并估算了各用水过程的污染物负荷．采用LINGO软件求解了该数学模型,获得了可节约新鲜水约12％的水回用网络．研究表明,所提出的半连续间歇用水网络模型反映了市政区域用水的主要特征,可用于优化城市区域的水回用网络．

关键词：城市区域水网络半连续的间歇过程优化

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基于杂质赤字的再生回用水网络集成图示法

化工进展 2019年第4期38卷 1671-1680页

作者：吕东晖刘桂莲西安交通大学化学工程与技术学院陕西西安710049

将氢网络中基于剩余率的集成优化法扩展至水网络,以杂质浓度为基础进行分析,提出了基于杂质赤字的再生回用水网络图像集成优化方法。该方法无需图像试差和迭代,通过构建浓度-流量图和杂质赤字图,可确定未考虑再生回用的水网络夹点位置... 详细信息

将氢网络中基于剩余率的集成优化法扩展至水网络,以杂质浓度为基础进行分析,提出了基于杂质赤字的再生回用水网络图像集成优化方法。该方法无需图像试差和迭代,通过构建浓度-流量图和杂质赤字图,可确定未考虑再生回用的水网络夹点位置及最小新鲜水用量。并在此基础上,考虑再生装置和水网络的优化以及二者的集成,分析水网络的新鲜水节省量与杂质脱除率、再生水源流量及再生废水浓度的定量关系;构建定量关系图确定最小新鲜水用量随各参数的变化关系、夹点位置、最大新鲜水节省量以及一定再生条件下的极限及最优提纯参数。案例分析表明,该方法简单、高效,对于各工况下的水网络,均可使新鲜水消耗量及废水排放量减小,为工艺设计和操作提供重要的参考。

关键词：水网络杂质赤字夹点再生优化集成

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印染集中区水网络优化研究

环境科学学报 2013年第12期33卷 3260-3266页

作者：于金巧张芸陈郁刘素玲李金花工业生态与环境工程教育部重点实验室大连理工大学环境学院大连116024

耗水量大、水环境污染严重是印染集中区的一个突出问题.本文建立水网络数学模型,对印染集中区用水排水网络进行系统规划,该模型以集中区总成本最低为目标函数,模拟了以多级组合工艺为特点的污水处理设施数学模型.运用该模型对东北某印... 详细信息

耗水量大、水环境污染严重是印染集中区的一个突出问题.本文建立水网络数学模型,对印染集中区用水排水网络进行系统规划,该模型以集中区总成本最低为目标函数,模拟了以多级组合工艺为特点的污水处理设施数学模型.运用该模型对东北某印染集中区水网络进行设计和优化改进,在保证废水达标排放、成本最低的条件下,构建了企业内及企业间最佳回用网络,确定了污水处理设施工艺最优方案,并明确各级处理工艺中不同品质的处理水回用集中区企业的最优途径,为集中区内污水处理设施提标改造计划提供参考.研究结果表明:该模型在工业集中区或工业园用水规划及废水减量方面具有实用价值和较好的应用前景.

关键词：印染集中区水网络优化模型