对在由硅橡胶 /陶瓷复合膜所构成的膜反应器中进行的CO₂ 加氢合成甲醇的复杂反应体系CO₂ +3H₂=CH₃ OH +H₂ O与CO₂ +H₂=CO +H₂ O开展实验研究 .考察了硅橡胶 /陶瓷复合膜在合成含氧化合物反应过程中的作用 ,并讨论了CO₂ 与H₂ 合成甲醇反应的膜反应过程参数对反应行为的影响 ,对部分理论分析结果进行验证 .在实验条件下 ,CO₂ 合成甲醇复杂反应体系中的主反应转化率较传统的固定床反应器提高了 2 2 %

建立了加压三相鼓泡淤浆床环氧乙烷合成反应器的数学模型 ,计入了催化剂颗粒在床层中沉降形成沿床高浓度分布对反应的影响以及由于惰性液相载体部分返混对传递的影响 ,进一步利用经实验验证的上述数学模型模拟不同表观气速、床高、反应器直径 (扣除传热元件截面积 )、进口乙烯摩尔分数等参数对床层中催化剂浓度随床高的分布、出口环氧乙烷摩尔分数、环氧乙烷选择率以及单位质量催化剂环氧乙烷年产量的影响 .通过模拟分析预示了工业三相床环氧乙烷反应器的合理尺寸、表观气速、环氧乙烷选择率以及时空产率 ,为工业化提供必要的设计依据

研究了 0 .1m和 1m两种直径烟气脱硫三相流化床反应器冷态试验装置的性能 ,利用计算流体力学模型和数值计算方法模拟了反应器内气含率分布、液体轴向速度、压降、SO₂ 浓度轴向分布与反应器出口的SO₂ 浓度 ,获得了将反应器放大到 1m塔径的计算敏感参数C_w 的关联式 ,预测了反应器直径对塔内气含率分布和压降的影响

通过流型的可视化观察和传热实验 ,探讨不同管径下小直径圆管内流动凝结过程中流型的演化规律以及不同流型的凝结换热特性 .分析表明 ,随着管径的减小 ,以凝结液沿管壁周向均匀分布为主的环状流型在流型图上的面积增加 ,相应地换热温差对凝结换热数Nu的影响降低 .本研究深化了对小尺度下凝结换热机理的认识 ,为推动相关技术的进一步发展提供了理论依据

探讨了超临界压力下煤油流过内径为 1.70mm的不锈钢管的传热特性 .实验在压力为 5、 15MPa ,质量流率为 85 0 0～ 5 10 0 0kg·m^-2 ·s^-1和热负荷高达 5 5 .0MW·m^-2 的参数范围内进行 .结果表明 :在内壁温达到拟临界温度时有拟沸腾现象发生 ;进一步提高热负荷会发生传热恶化 ,加入添加剂能提高临界热负荷 ;在极高热负荷下还会发生第 2次传热强化 ,限制了传热恶化的壁温飞升 .给出了煤油的强制对流传热关联式 ,计算值和实验值吻合良好 .

对汽液固三相循环流化床中流动沸腾传热进行了理论分析和实验研究 ,在此基础上结合渐进模型及表面更新机理建立了汽液固三相流动沸腾传热模型 ,模型计算值和实验数据吻合较好 ,最大偏差在 18%以内

以连续回热型吸附式空调 /热泵为研究对象 ,通过对系统循环特性的分析 ,给出了吸附床、热源、冷凝器、蒸发器等主要部件的动态方程 .并充分考虑了吸附床回热过程中方程的变化 ,同时考虑了吸附床解吸吸附过程的非平衡吸附特性 ,引入了非平衡吸附方程 .给出了系统各主要性能参数的计算方法 ,为系统循环特性与动态性能的进一步分析奠定了基础

根据非平衡吸附条件下系统的动态方程计算了系统各参数的动态变化规律 ,并与实验值进行了对比 ,验证了理论模型的正确性 ,同时通过计算确定了吸附床传热系数、吸附床滞留传热介质量、吸附床加热与冷却介质热容、热源温度、冷却水温度、循环周期等对连续回热型吸附式空调 /热泵系统运行 p -t-x图的影响以及它们对系统运行SCP与COP的影响 ,分析了产生这些影响的机理 ,为该类机型的优化设计与运行奠定了基础

提出了一种新的用于非线性动态化工过程的状态集成反馈神经网络结构 (SIRNN) ,并将静态BP网络的训练算法引入到该网络的训练中 .状态反馈、时间序列延迟与集成节点的概念结合在SIRNN结构中 ,使得在用SIRNN建模过程中既可以考虑系统过去更多时刻的状态信息又可以相对降低网络的复杂程度 ,使得网络结构更趋于合理 .将SIRNN对一单输入单输出二阶非线性动态系统建模 ,并与其他反馈神经网络建模效果进行了比较 ,同时对该网络结构进行了抗干扰性检验 ,并对其在多输入单输出系统的应用中进行了尝试 ,结果表明SIRNN结构对非线性动态系统建模具有快速、高效和抗干扰的良好性能

研究了线性系统非冗余测量网络设计的问题 ,采用混合整数线性规划方法与图论方法相结合建立了考虑可靠性以及精度的要求下建设费用最小的模型 .此模型适用于采用多块测量仪表测量同一物流的问题 ,求解此模型可以确保得到全局最优解 .对文献中例题的计算结果说明了本文方法的正确性

提出一种用于多产品厂排序的多目标优化模型 ,其目标函数同时考虑了总生产时间和废物对环境的影响 ,定义了关于废物的环境影响因子及决策因子 ,用以对总生产时间和废物及其对环境的影响进行权衡 .采用改进的模拟退火算法对具有不同决策因子和环境影响因子情况下的算例进行了求解 ,结果表明 ,该模型能够较好地反映环境因素在多产品厂排序问题中的影响 ,使排序结果达到生产时间和环境影响的综合最优

提出了过程全局夹点分析与超结构混合整数非线性规划 (MINLP)相结合的能量集成最优综合法 .各单过程内部换热优化匹配后 ,进行各过程剩余冷、热负荷与公用工程系统的全局夹点分析 ,确定全局热集成目标 ,在此基础上建立包含过程剩余热负荷产生各等级蒸汽、剩余冷负荷使用各等级蒸汽加热的各种可能匹配方案的公用工程换热网络超结构及其MINLP模型 ,采用混合连续进化算法求解得到过程与公用工程换热网络最优改造方案 .大型乙烯装置能量集成应用算例表明 ,可充分发挥全局夹点分析法确定改造目标的简洁实用性和超结构MINLP寻求最佳方案的优点

提出了一种系统化的基于逻辑与启发性知识的MINLP过程优化综合方法 .该方法将超结构图的拓扑结构分解成特定的几种设备连接类型 ,通过组合形成基于逻辑的混合整数规划模型 ,克服了数学规划法在建模方面所存在的不直观、难于系统化地实现、复杂的超结构模型难于建立等缺点 .模型中还以硬逻辑或启发的形式引入工程经验 ,减小了搜索空间 ,加快了求解速度 .通过化工厂公用工程系统综合的实例 ,将本方法与传统的层次分解法、数学规划法进行了比较 ,证明了其实用性和优越性

提出了一种应用于反应器网络综合的三分布参数通用模型 .3个分布参数分别是侧线进料、侧线循环和侧线采出参数 ,这些参数能影响反应器网络内部的浓度和停留时间分布 ,所以由它们构成的通用模型具有简捷有效的特点 .基于此模型可将反应器网络集成转化成一个优化问题 ,通过有限元正交配置将原来含有微分方程的优化模型转化为非线性优化问题 ,优化计算后得到最优分布参数 .从案例研究可以看出 ,侧线进料、循环和采出策略能较全面地反映在不同动力学和优化目标函数下的最优反应器网络特征 ,并进而简化为工业可行的反应器网络

研究了二 (2 -乙基己基 )二硫代磷酸 -二辛胺协同萃取剂萃取镉锌的竞争反应机理 .根据协萃图 ,该混合体系萃取镉锌均为反协萃效应 .等摩尔系列法和饱和法的实验结果表明镉和锌的萃合物为CdA₂ 和ZnA₂ .萃取机理可归结为 3个反应 ,计算结果表明它们对萃取的贡献随水相酸性而变化 ,由此可解释萃镉的U型曲线 .该类协萃体系在中浸液酸度下的镉锌分离性能及镉的反萃性能显著优于有机二硫代磷萃取剂

利用振荡管单管实验装置 ,在膨胀比ε=2～ 6、振荡管长径比L/d =107～ 730、射流激励频率 f =30～2 0 0Hz范围内探讨了振荡管制冷效率随f的变化规律 ,较系统地研究了有关因素如管长、膨胀比、管外换热状况、热端放气等对最佳射流激励频率 f_opt的影响 ,建立了无激波吸收器时振荡管的参数最佳匹配关系 .所得结论对压力波制冷机的优化设计有一定指导意义