Claus硫磺回收工艺中硫蒸气的平衡组成计算

本文根据最小自由能法原理建立了计算硫蒸气平衡组成的数学模型。此模型的计算值与实验值符合较好。模型已编成程序,计算时直接由程序赋初值,此程序可供 Claus 硫磺回收工艺设计用。     

吸热式氮基气氛与钢复杂平衡体系的热力学计算(Ⅱ)

本文用自由能最小化法对吸热式氮基气氛与碳钢间的多元反应复杂平衡体系进行了热力学计算,得到了有关方程式.计算了体系中各组份在不同温度下的平衡组成和碳势,以及不同氮含量时气氛的碳势.结果表明,在一定温度下气氛的碳势随CO_2浓度的增加而减小;在一定CO_2含量时,炉温越高则气氛的碳势越低.此结论与用独立组元法处理得到的结果相符.     

多因素工艺优化配方系统与工艺模型的研究

文中介绍了多因素工艺优化配方智能系统的设计思想、系统的结构及关键技术和实现的工具,主要解决因素多、工艺复杂的工业中工艺配方优化问题.文中采用偏最小二乘法和Chebyshev多项式建立领域模型,通过演化计算进行最优问题求解,并利用正交实验取得模型学习的样本数.实际证明,利用这些方法可以在很少的实验情况下,使建立的模型能在许可的误差范围内指导生产实践.     

氨法湿法脱硫工艺中物料平衡计算软件的设计与开发

文章介绍了氨法脱硫工艺的吸收原理,研究了物料平衡、水平衡和热量平衡的计算模型,运用Visual Basic 6.0编程软件开发了物料平衡计算软件,软件具有输入简单、界面友好、结果详实可靠等特点.计算的结果可直接用于工程设计和设备选型.该软件还可对操作参数进行优化分析,以方便设计人员从技术经济角度选择最优的参数.     

液相克劳斯法脱硫过程模拟与分析

煤和石油等化石燃料的大量燃烧,导致了严重的环境污染,雾霾、酸雨等环境问题近些年来严重困扰着人类,而热电厂烟道气中SO_2的大量排放正是造成环境污染的一个重要原因。Claus法是一种传统的脱硫方法,有气相和液相两种方法,本文在此基础上提出了新型的液相Claus脱硫方法。首先,建立了液相克劳斯脱硫流程,利用Aspen Plus软件对液相Claus法进行了模拟,并比较了单级反应器与多级反应器的硫回收情况。模拟结果显示,单级反应器情况下,本文提出的液相Claus法比传统气相Claus法的硫回收的效果改进明显,而对于液相的Claus工艺,增加反应器的级数对于硫回收的效果并不明显。该方法由于是均相反应,具有反应速率快、转化率高、反应器体积小等优点,因此具有较好的应用前景。     

利用蚁群算法计算复杂体系化学平衡

基于Gibbs自由能最小原理,本文利用蚁群算法构建了一个复杂体系化学平衡计算的数值计算模型。该模型嵌入局部搜索算法以提高计算精度,通过蚁群移动以获取全局最优解。通过算法验证计算表明,该模型能够作为一种复杂体系化学平衡计算的方法。     

盐-水体系溶解平衡计算的自由能最小化和溶度积方法比较

从理论上研究在盐水溶解平衡计算中,自由能最小化法与溶度积法的关系,并比较两种计算方法,二者计算结果完全一致。对于低四元的体系,溶度积法较为方便,而对更高元的体系,自由能最小化法有其优越之处。计算中,采用合适的算法至关重要。一维搜索法、插值法、多项式拟合求解法、坐标轮换法、MatLab求解最优化问题的函数等,均可以顺利实现盐—水溶解平衡的体系自由能最小化计算;对于溶度积法,二分法、弦截法、优选法、牛顿法、最速下降法、抛物线法及MatLab求解联立方程问题的函数等都很有效。     

硫化氢二氧化碳与二异丙醇胺水溶液的汽液平衡计算模型

二异丙醇胺是脱除气体中硫化氢二氧化碳的重要化学吸收溶剂.该系统的汽液平衡必须同时求解液相中的离子反应平衡和汽液相平衡.本文采用拟牛顿法解非线性方程组,效果良好.计算模型所预测的酸性气体平衡分压,在较宽的操作条件范围内与文献实验值相符.已编成计算程序可供工艺设计用.     

一组胰蛋白酶抑制剂结合自由能的预测

本文采用基于线性响应近似的自由能预测方法计算了胰蛋白酶和苯酰氨类抑制剂的结合自由能。计算结果表明，3参数和双参数模型的预测能力要明显优于单参数模型。计算得到的抑制剂和受体间的作用模式为基于结构的药物设计提供了重要的信息。     

多因素工艺优化配方系统与工艺模型的研究

文中介绍了多因素工艺优化配方智能系统的设计思想、系统的结构及关键技术和实现的工具，主要解决因素多、工艺复杂的工业中工艺配方优化问题。文中采用偏最小二乘法和Chebyshev多项式建立领域模型，通过演化计算进行最优问题求解，并利用正交实验取得模型学习的样本数。实际证明，利用这些方法可以在很少的实验情况下，使建立的模型能在许可的误差范围内指导生产实践。     

三聚氰胺工艺的动态仿真

三聚氰胺工艺是化工领域中比较复杂的工艺流程,由于过程的复杂性和不稳定性,实际生产中难以控制,很难建立数学模型进行计算.为解决上述问题,对尿素高压法制备三聚氰胺的过程进行模型化和动态仿真的研究.通过对体系进行物料平衡和能量平衡分析,在可靠的热力学和反应动力学基础上,建立了数学模型,并根据模型的形式选取了适当的数值计算方法求解模型体系,最后完成了本工艺流程的动态仿真.仿真结果与实际生产的工艺参数吻合得较好,验证了模型的正确性.     

盐-水-乙醇-乙二醇体系汽液平衡的预测

电解质溶液汽液平衡的预测和计算是是热力学的一个重要研究领域,是加盐萃取精馏模拟计算的重要基础,精 确的推算电解质溶液的汽液平衡数据有着十分重要的理论和实际意义。本文改进了计算电解质溶液汽液平衡的LI- QUAC模型,用计算水-乙醇-乙二醇体系汽液平衡更为精确的NRTL模型代替lIQUAC模型中的UNIFAC模型来计 算溶剂分子间相互作用对超额Gibbs自由能的影响,并据此推算出两种盐-水-乙醇-乙二醇体系的汽液平衡数据, 与本文实验数据及文献数据比较,结果比较满意。该模型对电解质溶液汽液平衡的进一步研究以及加盐萃取精馏的工 程计算均具有一定的指导意义。     

关于受限制的部分平衡复杂反应体系组成的计算

对于因动力学原因使某些反应不发生的受限制的复杂反应体系，本文介绍了计算组成的方法，它是在原有元素原子守恒方程组中加入了附加的“元素”，守恒条件，在新的物质守恒方程组和组成非负条件限制下，用自由能最小化方法计算受限制的部分平衡复杂反应体系的组成，根据上述原理编制了通用程序，对氨催化氧化和合成甲醇等受限制的复杂反应体系进行了计算，结果与文献值相符。     

智能三维CAPP的发展方向及核心技术

目前工艺人员编制工艺文件占了80％的工作量,大部份属于较复杂的重复性工作,大大限制了工艺人员在工艺研究、开发方面的时间和精力。计算机可以更好地完成重复性的工作,帮助工艺人员至少提高一倍的工作效率。本文论证了三维工艺是发展方向;由于单纯三维工艺的效率很低,必须让计算更多地帮助人来完成工艺设计工作,那三维工艺必须走向智能化;智能三维CAPP的核心是如何将设计的三维模型转变为加工的三维模型,作者成功地实现将一类零件转变成加工模型,效率远远高于人工。     

苯与苯乙烯合成1,2-二苯乙烷反应的热力学分析

分析和计算苯与苯乙烯烷基化合成1,2-二苯乙烷反应的热力学,对于开发该反应的催化剂和反应工艺具有重要意义.本文利用热力学基本原理,首次建立了该反应的焓变及Gibbs自由能变化与反应温度的关系,建立了反应的平衡常数与苯乙烯平衡转化率的关系.结果表明,在标准状态下,该反应的△rH0m(298 K)=-87.088 kJ·mol-1,△rG0m(298 K)=-46.496 kJ·mol-1,反应为强放热自发反应;降低反应温度和提高反应压力,有利于提高苯乙烯的平衡转化率.     

修正UNIFAC(Dortmond)模型预测二元溶液气液平衡活度系数的计算软件设计

基团贡献法是一种常用且有效估算气液平衡活度系数的方法,修正UNIFAC(Dortmond)模型预测精度最高,但计算过程相对复杂,手工计算效率较低,目前缺乏独立开放的应用软件。本文基于MATLAB设计了一套利用修正UNIFAC(Dortmund)模型计算二元溶液气液平衡活度系数的计算机应用程序。集成了Dortmund数据库(DDB)中常见化合物基团参数等计算数据,根据修正UNIFAC(Dortmund)拆分规则定义二元溶液体系组分的基团信息,输入温度及任一组分的摩尔分数,即可自动计算活度系数(γ)。程序计算结果与文献中用修正UNIFAC(Dortmond)模型的预测结果一致。与Bruce基于标准UNIFAC(Dortmond)模型设计的程序对比,本程序计算结果和实验值更为接近,误差值小于15%。     

无机盐-恒沸有机水溶液体系相平衡计算

针对无机盐-恒沸有机水溶液体系相平衡问题,提出用Gibbs自由能最小法计算。通过Pitzer理论与NRTL方程相结合来描述体系中各组分的活度系数,建立体系Gibbs自由能的计算模型,从而将相平衡计算转化为有约束的最小化问题,并应用遗传算法求解,进而得到体系平衡时的各相组成。以2个体系的相平衡计算为例,结果表明此方法可行有效,可为无机盐作盐析剂分离恒沸有机水溶液体系这一化工过程建立一定的理论基础和计算依据。     

通用Gibbs反应器的机理建模和求解方法

Gibbs反应器是一种虚拟设备,它不考虑具体的反应过程和机理,只考虑在达到热力学平衡,即达到质量平衡和能量平衡时Gibbs自由能最小的状态。Gibbs反应器非常适用于反应机理复杂,反应过程众多或者反应机理耦合严重的情况。利用机理建模技术和传统优化方法拉格朗日-牛顿法建立通用的Gibbs反应器模型,用于描述煤制甲醇生产过程硫回收工段的反应过程,并将其结果同Aspen Plus中标准Gibbs反应器的计算结果进行了比较。     

基于变关联分析的复杂产品设计模型简化

针对复杂产品设计模型中设计变量与设计目标间关联关系复杂且存在变关联关系的问题,提出一种基于变关联的模型简化方法.该方法根据敏感度分析和信息熵理论将设计变量划分为强关联变量、弱关联变量和变关联变量,将弱关联变量简化后的设计模型分解为层次模型;在层次模型的每个计算步求解中,根据关联矩阵法计算变关联变量与设计目标的变关联强度,若为强关联则计算该变关联变量,若为弱关联则简化该变关联变量.最后以换热器结构优化设计为例,验证了文中方法的有效性.     

不同压力下石油馏分平衡汽化曲线换算的数学模型

本文针对现有工艺计算中存在的缺乏一定压力下的石油馏分汽液平衡数据,并且3种石油馏分蒸馏曲线之间难以换算等问题,对不同压力下石油馏分平衡汽化曲线换算的数学模型进行了研究。通过对常压和减压下石油馏分平衡汽化曲线的换算图表数据进行回归,同时总结了前人已有的常压与加压下的平衡汽化曲线换算模型,从而建立了1套完整的不同压力下的平衡汽化曲线换算模型。采用该模型可以为不同压力下的蒸馏设计计算提供基础数据,避免了以往单纯依靠经验数据的缺点,可以提高蒸馏塔的设计精度。新模型采用拟多项式的非线性函数,可以直接进行双向计算,稳定性高,模型的最大相对误差为3.52%。通过用实测数据对新模型进行验证,结果表明新模型的计算值与常压、减压下的平衡汽化数据吻合良好,最大相对误差不超过0.52%,说明新模型的计算精度令人满意。