国家自然科学基金(21261130583)
- 作品数：9 被引量：9H指数：2
- 相关作者：冯霄邓春沈人杰李媛赵冬更多>>
- 相关机构：中国石油大学（北京）西安交通大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金陕西省工业科技攻关项目国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程自动化与计算机技术更多>>
- 具有双出口再生单元再生循环水网络的优化被引量：5
- 2014年
- 污水循环回用,提高污水的重复利用率,是实现节水优化的有效途径。再生后浓度是影响污水回用再生系统新鲜水用量、操作费用的关键因素。随着处理深度的增加,再生水的水质不断上升,可匹配的水阱增加,但污水的回用成本不断上涨,再生率也相应下降,可回用水量减少。本文提出双出口再生单元再生后浓度与再生率、回用成本关系的关联模型,并求解具体的案例说明具有双出口再生单元再生循环水网络的优化设计步骤。采用改进的问题表法,确定不同再生后浓度下具有双出口再生单元再生循环水网络的目标值。综合考虑新鲜水量和操作成本,确定最优再生后浓度,并对水网络进行优化。计算实例表明,本文建立的方法是可行的。工业实例分析,石化企业雨排水处理回收利用项目考虑了再生率与再生后浓度关系,比较两种方案的节水量,以便指导方案的选择。
- 史春峰邓春冯霄
- 关键词：废水
- 亚硝酸甲酯合成过程中反应精馏塔的模拟与优化被引量：1
- 2015年
- 煤制乙二醇工艺过程是重要的煤化工过程,目前对其的研究都未涉及到工艺参数的优化。本文采用Aspen Plus软件,结合煤制乙二醇工艺过程中亚硝酸甲酯合成反应精馏的特点,选用合适的反应动力学模型,对亚硝酸甲酯的反应精馏塔进行模拟。利用灵敏度分析模块,考察了全塔理论板数,进料位置和回流比等对塔顶亚硝酸甲酯质量流率的影响。研究发现全塔理论板数为41块、气相进料和液相甲醇最佳进料塔板位置分别为第35块和第1块、质量回流比为0.156时,得到的塔顶亚硝酸甲酯的质量流率比较高,该值与设计值误差为1.9%。本文的研究结果将为工业生产提供重要的参考。
- 李媛沈人杰
- 关键词：亚硝酸甲酯反应精馏塔
- 合成气制乙二醇粗产品提纯工艺的模拟研究被引量：1
- 2016年
- 本文利用流程模拟软件Aspen Plus对合成气制乙二醇粗产品的提纯工艺进行研究,通过选用合适的热力学方法、分离模块和恰当的分离顺序等对合成气制乙二醇生产过程中产品的提纯工艺进行了模拟研究。运用Aspen中灵敏度分析工具分别对乙二醇分离过程中的脱甲醇塔、中杂塔、脱乙醇塔、脱丁二醇塔系和精制塔等进行模拟和优化,对与乙二醇形成共沸的组分1,2-丁二醇,文中对比了共沸精馏和萃取法两种分离方法,最终选择了分离效率高、能耗小的萃取方法。通过对各个塔的理论塔板数、进料位置以及回流比等参数的模拟确定了其最优操作条件。并基于这些最优操作条件和连续萃取的分离方法,对整个提纯工艺进行了模拟,得到了纯度较高的乙二醇产品和甲醇、1,2-丁二醇等副产品。论文的结果将为乙二醇的工业生产提供参考。
- 李媛沈人杰
- 关键词：乙二醇ASPENPLUS精馏
- 克劳斯转化器中流动与化学反应的模拟
- 2016年
- 目前,克劳斯工艺是硫磺回收采用的主要技术,克劳斯硫磺回收工艺已广泛应用于炼厂气加工、合成氨和甲醇原料气生产、天然气净化等石油、天然气、煤加工过程中,通过克劳斯法而得到的硫磺产量高达硫磺总产量的60%以上,因此对其进行研究对整个硫磺回收过程具有重要意义。用计算机对硫磺回收装置进行模拟,能定量地描述各操作参数对装置运转情况的影响,经对比、分析、优化,筛选出最佳工艺操作条件,从而优化操作,降低尾气硫含量。本文采用Fluent软件,建立了克劳斯转化器中催化反应过程的数学模型,分别对入口流速为45 m/s、57 m/s和70 m/s、温度为473K至1073K条件下的克劳斯转化器中的流动和反应进行了数值模拟研究。模拟结果表明,在合适的范围内,进口流速的变化对整个反应器的影响可以忽略不计。通过S_2的质量分数、组分浓度以及化学反应热效应的云图可以看出,催化剂床层在整个转化器中很好的起到了流量分配器的作用,各个组分在催化剂床层中以及下方都出现了较均匀的分布。在473K^873K温度范围内,S_2质量分数随温度的提高而增大,在873K^973K温度范围内,S_2质量分数随温度提高的变化非常不明显,因此该催化反应的最优温度为873K。本文的结果将为改建或新建的同类装置提供参考。
- 沈人杰安月卜宇凡
- 关键词：转化器数值模拟温度
- 水系统集成技术在腈纶厂节水减排的应用被引量：2
- 2014年
- 水系统集成技术从用水系统的整体性分析、设计和改造用水网络,可以有效地节约新鲜水量,同时减少污水排放。本文结合水系统集成技术在工业企业中应用的步骤,利用水夹点法对某腈纶厂的用水网络加以分析,采用改进的问题表法确定了多水源用水网络的目标值。优化结果表明,综合考虑新鲜水量和操作费用成本,该腈纶厂的用水网络可以实现新鲜水节水率29.62%,污水减排率28.19%的节水成效。
- 赵冬冯霄邓春何畅
- 关键词：腈纶厂
- 大型螺旋波纹管内流动与传热的数值模拟研究被引量：1
- 2015年
- 利用流体仿真软件FLUENT对不同结构参数的某大型螺旋波纹管管内烟气的流动和传热进行了三维稳态数值模拟,比较和分析了螺旋波纹管和光滑管的换热性能,并通过控制变量法研究了螺纹高度、螺纹宽度和螺距等结构参数对螺旋波纹管综合换热性能的影响。研究表明,随着螺纹高度和螺距的增大,螺纹宽度的减小,螺旋波纹管的综合换热性能获得相应的提高。本文还依据模拟的结果,通过回归分析拟合出了努赛尔数、摩擦因数以及综合换热效率的相应关联式,并且通过优化给出了换热管综合换热效率最高时的结构参数,为螺旋波纹管的工业应用提供了理论支持和技术储备。
- 路巧艳沈人杰崔阳马坚
- 关键词：螺旋波纹管数值模拟
- 考虑温度约束的单杂质水网络优化
- 2015年
- 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。
- 李瑞臻冯霄王彧斐
- 关键词：水网络热集成
- 具有多个双出口再生单元的再生循环水网络优化被引量：4
- 2015年
- 在污水再生回用中,随着处理深度的增加,再生水的水质不断上升,可匹配的水阱增加,但污水回用的再生率也相应下降,可回用水量减少。本文将再生率和再生后浓度关联,建立具有多个双出口再生单元再生循环水网络模型,并通过求解具体案例,详细说明夹点法确定具有多个双出口再生单元的再生循环水网络的流率目标值的优化设计步骤。模型规定了用水系统、再生系统及环境系统各自与相互之间的关系,通过物料平衡分析计算和图形表示方法,实现多个再生单元同时供水。再生循环的应用和网络优化,使用水系统达到新鲜水用量最少,且同时满足环保法规的要求。
- 史春峰邓春冯霄
- 关键词：双出口再生率
- 基于混合编程的水系统集成
- 2013年
- 水系统集成技术把整个用水系统作为一个有机的整体,通过优化用水分配达到节约用水的目的。本文以水系统集成理论为依据,构建了源-阱关系约束的数学规划模型,采用高级语言C#和LINGO的混合编程,充分利用2种语言的优势,旨在简化计算、准确快捷地分析设计用水网络,设计出一种解决水网络优化的新方法,并分别以一个单杂质和多杂质的用水网络案例说明混合编程在水系统集成中的具体应用,通过计算与文献对比取得满意的结果,提高了用水网络分析与设计的效率和准确性,达到事半功倍的效果。
- 王志伟冯霄邓春
- 关键词：混合编程
