基于数据挖掘的尿素合成工艺参数优化

以CO2转化率η(%)为响应值,影响响应值的主要因素为变量,经逐步回归选入合成塔底部温度TR 0102,入塔氨碳比N/C、水碳比H/C,塔出口CO2%和Ur%建立预测方程.该方程和回归系数均通过显著性检验,对验证集预测结果相关系数R=0.999 1.在双因子分析和对原始数据分类统计的基础上,给出优化生产条件下的变量波动范围.经仿真验证后,采取控制N/C在3.8～4.0、H/C在0.70～0.85的优化工艺参数方案实施生产试验.试验结果出口Ur%增加1.56,出口NH3%、CO2%和H20%合计减少约3.35,实现了提高合成率和节能减排的优化目标.     

用于过程优化的改进模式识别方法及其应用

为克服模式识别优化方法在过程优化中应用的困难,根据特征权重与梯度思想,有针对性地提出样本权重和类间斜率概念,改进模式识别优化方法.对非线性、多变量、强耦合系统的仿真结果和与自适应优化的对比证明:改进后的方法在优化效果上有较大改善.在一套年产8万吨的氨合成塔上对氨净值实施在线优化,改善了氨合成塔的操作条件,氨净值提高0.38%,取得明显的经济效益.     

基于气体传感器动力学模型的细菌分类研究

对于气体传感器获得的样本数据,常规的处理方法是基于样本的表象来提取特征进行分类,具有固有的局限性.基于热电子发射理论和等温吸附理论,对气体传感器的电压响应值与温度、样本浓度等参数建立数学方程,将方程简化,构造了简易的响应动力学模型.通过主成分分析,降低样本维数.将模型向降维后的样本数据拟合,可得到模型的一组系数,作为样本的特征值.将特征值集合运用模式识别方法进行训练,测试分类性能.实验结果显示:分类预测的准确率较高.     

采用MFCC和DTW的咳嗽干湿性自动分类技术

咳嗽是一种在呼吸疾病中常见的症状。对病人的咳嗽类型进行分类和统计对病人的病理分析将有极大帮助。提出了一种基于MFCC特征和DTW模板匹配的方法来对病人的咳嗽进行自动干湿性分类。通过训练咳嗽样本,使用特征提取算法得到它们的MFCC特征参数从而生成用于比较的参考模板库。然后对需要进行分类的咳嗽信号进行同样的特征提取过程,并将参数和模板库中的进行匹配从而得出咳嗽的干湿性类别。文中对78个未知类型的咳嗽样本进行分类,得出干性咳嗽57个,湿性咳嗽21个,分类错误率为7.69%。经进一步处理,可以将分类错误率减少到仅为2.56%。     

在合成塔温度自调中用继动器代替阀门定位器

1.合成塔温度自调系统的组成我厂原设计是年产四万五千吨合成氨的化肥厂,氨合成塔内径为八百毫米,容量不大。我们采用了以触媒"热点"温度为被调量、冷凝塔出来的冷气和系统近路循环气为调节量的单回路调节系统。"热点"温度工艺指标定为465±5℃。自调系统方块图如图1所示。     

基于知识库的面向对象卫星云图分类

为了提高卫星云图分类精度和实时识别云类,基于云类知识库采用面向对象的分类方法对卫星云图进行分类。首先对2011年7~8月的FY\|3A/VIRR卫星云图进行预处理,从中裁截500个云样本,随机选取42%云样本作为训练样本,提取训练样本的光谱和纹理特征,基于ReliefF方法进行特征选择,采用反向传播神经网络进行训练构造分类器,利用剩余58%云样本进行网络测试,至此云类知识库构建完毕。然后对待解译的云图进行JSEG分割获取云对象,基于云类知识库已训练好的分类器实现面向对象的云图分类。试验结果表明:所设计的云图分类算法有效,分类结果与云分类产品数据基本达到一致。     

基于空间邻域信息的高光谱遥感影像半监督协同训练

针对tri_training协同训练算法在小样本的高光谱遥感影像半监督分类过程中,存在增选样本的误标记问题,提出一种基于空间邻域信息的半监督协同训练分类算法tri_training_SNI(tri_training based on Spatial Neighborhood Information)。首先利用分类器度量方法不一致度量和新提出的不一致精度度量从MLR(Multinomial Logistic Regression)、KNN(k-Nearest Neighbor)、ELM(Extreme Learning Machine)和RF(Random Forest)4个分类器中选择3分类性能差异性最大的3个分类器;然后在样本选择过程中,采用选择出来的3个分类器,在两个分类器分类结果相同的基础上,加入初始训练样本的8邻域信息进行未标记样本的二次筛选和标签的确定,提高了半监督学习的样本选择精度。通过对AVIRIS和ROSIS两景高光谱遥感影像进行分类实验,结果表明与传统的tri_training协同算法相比,该算法在分类精度方面有明显提高。     

一种基于互信息的模糊粗糙分类特征基因快速选取方法

目前,支持向量机技术(SVM)在遥感信息获取中普遍受到参数选择不准确和小样本问题的制约。针对这些问题, 提出一种新的半监督集成SVM(EPS3VM)分类模型。模型一方面利用自适应变异粒子群优化算法对SVM参数寻优以提高基分类器精度(PSVM);另一方面采用自训练算法(Self-training),充分利用大量廉价的未标记样本产生性能差异的半监督分类器个体(PS3VM),其中,在未标记样本标注过程中,引入模糊聚类算法(Gustafson-kessel)来控制错误类别的输入,最后对个体分类器采用加权集成策略,以进一步提高分类模型的泛化能力。为了测试其性能,应用该模型进行多光谱遥感影像的土地覆盖分类实验,并与PSVM、PS3VM进行对比,分类精度从PSVM的88.48%提高到96.88%,Kappa系数由0.8546提高到0.9606。结果表明,EPS3VM在克服传统SVM参数选择不准确的同时,有效地应对了小样本问题,分类性能更优。     

轻烃回收装置数据挖掘及生产优化

以控制制冷量提高液烃收率为目标,将膨胀机进口温度、出口温度及膨胀机进出口温差作为响应值,膨胀机转速、喷嘴压力、膨胀比、膨胀机进出口压差、原料气流量、原料气压力等8个工艺参数则构成影响响应值的主要变量。通过对某轻烃回收装置进行生产数据挖掘,提出了优化该装置制冷系统的生产指导方案。生产试验表明,按该方案生产,可提高液烃收率5％以上。     

基于数据挖掘和因子试验设计的聚丙烯装置生产优化

在将工艺参数优化技术用于优化某聚丙烯装置的温度、压力和反应时间等过程参数,使装置生产运行趋于平稳的基础上,采用23全因子试验设计对装置生产中的催化剂TiCl4、活化剂(C2H5)3Al和助催化剂CMMS的用量开展设计实验,通过对实验结果分析得出优化的催化剂、活化剂及助催化剂配料方案为TiCl4:(C2H5)3Al:CMMS=95g:0.9L:200g。以此配料方案进行生产试验,试验结果聚丙烯釜产量均值为3119.50kg,较试验对照期釜产量均值3033.75kg增加85.75kg,增幅达2.83%。     

用MATLAB模拟氨合成反应器及其GUI设计

用MATLAB编制轴向与径向流动的氨合成反应器的一维拟均相数学模型的模拟计算程序,借助MATLAB的GUIDE设计程序,开发了氨合成反应器设计计算图形用户界面(GUI)。该程序可用于不同类型轴向床、径向床,及其组合的氨合成反应器的模拟设计。结果表明,所开发的氨合成反应器模拟程序,大大降低了设计程序编写的难度,为用户提供有良好交互功能的界面,降低了氨合成反应器的设计难度,提高氨合成反应器设计的效率。     

ZA—5氨合成催化剂床层传热参数的测定与应用

在一可同时测量多个截面温度分布的实验装置上测定了ZA－5无定形氨合成催化剂填充床内的二维温度分布。采用正交配置法求解拟均相二维传热数学模型,获得了床层的径向有效导热系数和壁给热系数,将其与雷诺数关联得到了可在实验条件范围内使用的经验关联式。所得关联式应用于三套管连续换热式氨合成塔的模拟计算,得到该反应器在工业条件下使用该催化剂的轴、径向温度与浓度的二维分布。     

SCR脱硝法氨气控制系统分析和改进

烟气脱硝在燃煤工厂越来越受到重视,由于选择性催化还原法SCR用的是氨气和氧气在催化剂的作用下与烟气中的氮氧化物发生反应来脱硝,而氨气释放量是其中很重要的控制因素。以往都是控制释放氨气的调节阀尺寸来控制氨气释放量,有很多不便之处。本文提出一种新的控制思路,克服以往控制方式的缺点。     

高选择性常温NH_3传感器

采用MEMS技术,如KOH腐蚀、光刻、溅射金属等技术,在硅片、玻璃等材料上制得平面式微传感器管芯,此结构具有微型化、低功耗、一致性好、适宜大批量生产的优点。敏感材料的采用不同于传统无机物,而是以苯胺为原料,合成高分子聚合物———聚苯胺,此敏感材料不需要加热源,其电阻在室温下与NH3浓度成一定函数关系,可以测得空气中较低含量的NH3。聚苯胺的另一个显著优点是高选择性,实验表明,高达1000×10-6(气体体积分数)的H2,CH4,CO,C4H10,C2H5OH的灵敏度远低于50×10-6(NH3气体体积分数)的灵敏度。     

水体氨氮原位快速检测智能传感器的研制

介绍了氨氮传感器的检测原理,给出了智能氨氮传感器的结构设计和电路设计方法,重点讲述了氨气敏和铵离子传感器的标定算法以及多传感器数据融合算法,并对其性能进行了测试和分析。该智能氨氮传感器是集成了氨气敏、铵离子和pH温度探头的复合传感器,可以用于实现水体氨氮含量的原位快速检测。     

一种新型喷氨嘴布置优化设计方法

我国SCR脱硝技术仅有25年应用历史,在对原有火电机组进行SCR脱硝工程改造时,存在因空间受限导致的还原剂混合距离过短,有时没有空间安装用于保证催化剂入口氨浓度分布一致性的混合格栅,导致氨逃逸浓度和脱硝效率难以达到设计指标。针对这些问题,提出了一种适用于空间受限烟气脱硝装置的新型喷氨嘴布置优化设计方法。具体地,采用计算流体力学仿真软件ANSYS 17.1,对某150 MW机组半π式脱硝装置的氨浓度分布场进行数值模拟,寻优喷氨嘴位置与喷氨方向,使催化剂入口氨浓度的相对标准差满足预设标准。     

Low temperature carbon nanotube and hexagonal diamond deposition with photo-enhanced chemical vapor deposition

Deposition of carbon nanotube and hexagonal diamond thin films at low substrate temperature with photo-enhanced chemical vapor deposition is described here. Extensive experimentation is conducted to optimize the catalyst layer utilized for deposition by varying Al/Ni/Al metal layer thicknesses on SiO₂ coated Si substrates. The coated substrates are annealed to transform the thin metal layers into nanoparticles. Suitable catalyst layer thicknesses obtained are 3/2/3, 5/1/5 and 5/3/5 nm for Al/Ni/Al sandwich metal layers. Suitable annealing conditions are in the range of 350–450 °C for substrate temperature and from 0.22 to 10 Torr for chamber pressure in ammonia ambient for 25 min. Carbon tetrachloride (CCl₄) is used as a carbon precursor in this work. Argon to CCl₄ flow ratio is varied in 1.5–19 range, chamber pressure is varied in 3–10 Torr range, and the substrate temperature is varied in 350–450 °C range. Carbon nanotubes (CNT) growth is observed at lower chamber pressure, lower partial pressure of CCl₄, lower substrate temperature and for thin Ni catalyst layer. The optimal CNT deposition condition observed is 5 Torr total chamber pressure, 9:1 partial pressure ratio of Ar to CCl₄, 400 °C substrate temperature and 5/1/5 nm thick Al/Ni/Al catalyst layers. The hexagonal diamond deposition is observed at a higher chamber pressure, higher partial pressure of CCl₄, higher substrate temperature and for a thicker Ni catalyst layer. The optimal condition for hexagonal diamond deposition observed is 10 Torr total chamber pressure, 7:3 partial pressure ratio of Ar to CCl₄, 450 °C substrate temperature and 5/3/5 nm thick Al/Ni/Al catalyst sandwich layers.     

优化前馈-反馈氨合成塔触媒温度控制

以大型煤化工的关键设备氨合成塔的一段触媒温度控制为研究对象,针对氨合成塔滞后大的特性,在常规的前馈-反馈控制基础上,对前馈干扰引入时间可调整概念,目的是使得干扰项起作用的时刻同被控对象产生影响的时刻同步。同时采用史密斯预估控制方法原理,对氨合成塔的一段触媒温度控制过程中反向特性进行补偿。从而达到优化控制的目的。本文的控制策略分两部分,第一部分是将干扰项测量,将测得的干扰量作为前馈,在计算出前馈增益及方向后,保存在DCS控制系统中。再测试出干扰项对被控对象作用的滞后时间,待扰动发生时,再引入存储的前馈量,达到同步补偿目的。第二部分在反馈控制回路增加预估算法,先根据测量的干扰预先估算出反向特性补偿量,也存储在DCS控制系统中,待反向特性开始时,将估算出的补偿量,叠加填平到反向特性的凹部区。补偿后带反向特性控制回路变成常规滞后控制回路。这样前馈-反馈同时优化,大幅度改进氨合成塔-段触媒温度控制品质。为保证控制效果,方案中还采用了软测量和测点品质判断算法。     

氨合成塔温度先进控制

分析了氨合成工艺和冷激式氨合成塔床层温度控制的特点，并构造多个阶梯式广义预测控制器，控制塔内各段的床层温度．各段温度控制回路之间通过前段温度前馈联系起来；同时引入操作压力、入塔气温度、循环氢含量、氨冷温度等前馈，并为控制器设计了有效的监督级．实际应用效果证明了这种控制系统良好的控制品质．     

氨气泄漏事故的统计及后果分析

统计近10年的氨气事故,并分析事故造成的损失。表明连续点源泄漏、扩散为高频事故类型。比较分析氨气泄漏及扩散模型,选高斯烟羽模型,用Visual Basic程序,编制氨气连续点源泄漏的情况下,编制模拟氨气扩散范围的扩散模拟软件。这个软件可以模拟不同破裂面积、压力、温度以及天气情况下,氨气泄漏的影响范围。本软件操作简单,输入参数少,使用方便,可以为企业或政府应急疏散提供参考。