流化床气化炉的数学模拟

以文献为基础，简要介绍了文献中的流化床气化炉的数学模型，将其分为热力学平衡模型和速率模型；重点分析了速率模型，根据所用流体力学模型不同将其分为全混模型、两相模型、鼓泡床模型和气泡汇集模型。最后针对现状提出了流化床气化炉数学模型的发展方向。     

原油管道蜡沉积速率预测模型研究

准确地预测原油管道蜡沉积速率能够有效确定清管周期，以保证原油管道安全运行。针对BP神经网络(BPNN)模型学习效率低、对初始权重敏感且容易陷入局部最优状态等缺点，采用改进的麻雀搜索算法(ISSA)来优化BPNN的初始权值和阈值，建立ISSA-BPNN蜡沉积速率预测模型。以华池作业区38组蜡沉积实验数据为研究对象，使用MATLAB软件搭建预测模型并进行预测，同时与BPNN模型、遗传算法优化的BPNN模型(GA-BPNN)、粒子群优化算法优化的BPNN模型(PSO-BPNN)以及SSA-BPNN模型进行对比分析。结果表明：ISSA-BPNN模型预测蜡沉积速率的平均相对误差为1.353 1%,决定系数R²为0.994 8,均优于BPNN、GA-BPNN、PSO-BPNN和SSA-BPNN模型的预测结果，证明了ISSA-BPNN模型作为预测管道蜡沉积速率工具的准确性和可行性。     

基于改进的T-S模糊神经网络循环冷却水腐蚀预测

在数据挖掘的理论上,使用主成分分析对样本数据进行降维和预处理,然后以工业循环水的腐蚀速率为研究对象,建立基于改进的T-S模糊神经网络的腐蚀速率预测模型。应用于某石化实际生产数据,进行模型验证,并将该模型与BP神经网络模型进行比较,仿真结果证实了改进T-S模糊神经网络模型的有效性和优越性。     

补料—批式发酵生产青霉素G的最优控制策略比较

补料－批式发酵通常有两种最优控制策略：以底物的流加速率和流加底浓度作为控制和调节变量。本文以补料－批式发酵生产青霉素Ｇ为模型体系，运用敏感性分析模型比较了种最优控制策略。从系统的易控性、稳定性和最优解的可得性角度研究指出：以流加底物浓度作为最优控制和调节变量具有显著的优越性。     

考虑调度操作安全平稳性的炼油化工生产过程调度优化

平稳运行是炼油化工企业本质安全运行、生产经济效益和挖潜增效的重要保证，然而由于原油供应以及产品需求多变，炼油化工生产装置的多操作模式运行已成为普遍现象，调度调整也日渐频繁。现有的研究方法未考虑到装置多模式切换等调度调整对平稳操作带来的影响，甚至会导致调度操作方案实际不可行。为此，提出一种考虑调度操作平稳性的炼油化工生产调度优化模型，以解决常规调度优化模型优化产生的调度调整易使生产波动从而导致调度方案不可行的难题。考虑调度操作平稳性的调度优化模型采用离散时间表示，通过操作模式的切换与装置加工速率的波动综合表征系统平稳性，建立以生产成本最低为目标的调度优化模型。为了验证所提出模型在解决实际工业问题时的有效性，采用Julia的JuMP包调用Gurobi求解器对典型案例进行仿真求解。案例仿真结果验证了所提出模型的正确性及可实施性。与常规调度优化相比，以过程动态为表征的调度操作的平稳性提高了10%以上。     

高压玻璃钢管道芯模温度预测研究

采用RBF神经网络对固化工艺中缠绕速率、芯模温度和管道外表面温度之间的关系建立模型。采用有限元数值模拟方法对模型进行训练，将训练好的模型用于不同缠绕速率和期望外表面温度下的芯模温度预测。结果表明，采用该方法设计的加温历程可使玻璃钢管道外表面温度控制在期望的范围内。本研究不仅为降低实验成本、提高生产效率提供有效方法，而且为基于理论分析的工艺参数确定和优化提供依据。     

钛白粉生产中操作条件对水解过程的影响

水解过程是硫酸法钛白粉生产至关重要的一步。为了进一步探究水解过程的机理，选用工业中浓缩后的钛液为原料，通过响应面试验考察了4个操作条件，即搅拌速率、加料速率、加热时间、底水量对二氧化钛水解过程中水合二氧化钛粒子的粒径、过滤时间和水解率的影响，给出了各响应与4个操作条件的回归关系模型，并给出了最优的操作条件。该结果将用于指导工业生产。     

米粉高湿热风干燥特性及动力学模型

干燥单元是米粉生产过程的重要环节,本文研究了在一定温度、不同相对湿度条件下,米粉干燥过程中的干燥曲线和干燥速率曲线,以Weibull函数为模型对实验数据进行拟合,得到米粉在不同相对湿度下干燥特性的数学模型,建立米粉干燥动力学方程。结果表明:相对湿度越高,干燥越慢,干燥速率也越低。     

叔丁醇脱水反应动力学研究

以国产NKC-9型强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在常压液相下进行了叔丁醇脱水的反应动力学研究,为由叔丁醇脱水生产异丁烯工艺的开发提供了基本理论依据。在消除内外扩散影响下,讨论了反应温度、反应物初始浓度和催化剂用量等条件对反应速率的影响。结果表明：反应温度升高,将加快反应速率：水的存在对此反应过程产生阻碍效应,随着反应物初始浓度中水含量的增加,反应速率减小。考虑异丁烯在液相中含量很低以及产物水对反应的阻碍效应,建立了该反应的动力学模型,并得到了相应的模型参数。在实验温度范围内,速率模型计算结果与实验结果吻合较好。     

普通螺杆和屏障螺杆挤出机的计算机模拟

提出了普通螺杆和屏障螺杆的计算机模拟方法，所用模拟包括：喂料区、固体输送区、熔融区和熔体输送区。在屏障型螺杆中，其固体熔融速率是按Ｔａｄｍｏｒ模型计算出来的，而Ｔａｄｍｏｒ模型的固体床速率是以固体床厚度和宽度的变化为基础的。模拟的数据同试验数据相比，可精确合理以预测出普通型和屏障型螺杆的挤出特性。     

PP-R双螺杆挤出熔体输送和降解行为的研究

对无规共聚聚丙烯(PP-R)在ZSK-300型双螺杆挤出机中熔体输送特性和热降解行为进行了研究,计算了ZSK-300的最大挤出量．分析了熔体输送流场;并对加料量、熔体流动指数、助剂量、熔体温度等工艺操作条件对熔体输送和降解行为的影响进行了讨论。结果表明,加料量的改变需要适当调整加热温度：粉料熔体流动指数的微小波动,对挤出物的质量和挤出过程的稳定性没有影响;降低熔体挤出温度,可明显降低PP-R的热氧降解。     

可控流变共聚PP的流变性能

用可控流变法降解共聚聚丙烯(PP)获得可控流变共聚PP。采用应力流变仪和熔体流动速率仪研究可控流变共聚PP的流变性能,考察了基础树脂、过氧化物加入量、工艺参数对最终产品流变性能的影响。在熔体流动速率大、乙烯含量低的基础树脂中加入少量过氧化物便能显著改善流动性;当过氧化物的加入量超过一定值时,低频下的聚合物复数黏度反而增加;各种工艺参数对流变性能的影响由大到小依次为:挤出温度,喂料转速,主机转速:喂料转速与主机转速之比越小,熔体流动速率越高。     

书刊装订联动线用反应型聚氨酯热熔胶的研制

以聚酯多元醇、聚醚多元醇为软段,二异氰酸酯为硬段,辅以多种添加剂,制得一种性能优异的高结晶性单组分反应型聚氨酯(PUR)热熔胶。探讨了二异氰酸酯与多元醇的组成、投料比、扩链剂和添加剂等对产品性能的影响。结果表明:选用聚己二酸丁二醇酯二醇(PBA)为软段、1,4-丁二醇(1,4-BDO)为扩链剂以及4,4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)为硬段,当R=n(-NCO):n(-OH)=(1.5～2.0):1.0、w(-NCO)=1%时,PUR热熔胶的软化点为85～95℃,开放时间为3～9 min,符合书刊装订联动线使用的技术要求,具有很好的应用前景。     

工艺参数对动态注塑成型制品品质的影响

采用聚丙烯(PP)材料,应用Taguchi DOE技术进行振动注塑成型正交实验,研究了工艺参数对制品成型收缩率和制品质量的影响。利用各振动频率段的较优参数组合,比较了振动条件下和稳态下的制品收缩率和制品质量。结果表明:制品的成型收缩率随着熔体温度的升高而降低,随着注射速率的增加而降低;制品质量随着熔体温度的升高而减小,随着注射速率的增大而增加;振动降低了制品成型收缩率,提高了制品质量。     

聚醚酮熔体过滤装置的建立与改进研究

针对聚醚酮的合成反应会产生细小固体杂质,原料、精制及干燥过程会带入灰尘等杂质,熔体挤出造粒时聚醚酮因长时间塑化和加热会产生残渣等问题,设计、建立了聚醚酮连续过滤生产装置,采用挤出机熔融、加压,再经熔体泵加压,经过高目数过滤网对其进行过滤。对装置试运行后出现的问题进行了改进,确定了适宜的操作条件,加料速度40 kg/h,挤出机加热温度375℃;出口压力12 MPa,熔体泵出口压力22～45 MPa,过滤网304材质,网块直径200 mm、网直径180 mm,网孔直径5μm,换网次数1次/h。测试结果表明,过滤后Ф5μm的颗粒杂质个数<6个/cm2,纯物料收率90.5%。     

Synthesis of multifunctional polypropylene via solid phase cografting and its grafting mechanism

Functional monomers, maleic anhydride (MAH) and vinyl acetate (VAc), were used as comonomers in the solid‐phase grafting of polypropylene (PP). Quantitative determination of the graft level of both MAH and VAc performed by titration and FTIR methods allowed for a good appreciation of the interaction of MAH and VAc. A product with high‐graft level of both VAc and MAH was obtained when the feeding molar ratio of MAH/VAc approached 1 : 1. The melt flow rate (MFR) of the grafted PP decreased with the increase in the feeding amount of VAc. It was proposed that MAH and VAc molecules could form a kind of stable transition state during the graft polymerization and that the reactivity of both monomers were enhanced. The resulting multifunctional PP offers possibility for the development of novel PP‐based polymer blends and composites, thus extending the application field of PP. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 84: 929–935, 2002; DOI 10.1002/app.10121     

通信电缆屏蔽专用树脂的研究

采用熔融挤出法,在引发剂和分散剂的作用下,将马来酸酐（ＭＡＨ）单体接枝到低密度聚乙烯（ＬＤＰＥ）分子,制备马来酸酐接枝聚乙烯（ＭＡＨ－ｇ－ＰＥ）,用以替代进口的通信电缆屏蔽层专用树脂。并研究了引发剂用量、分钐剂种类和用量及螺杆转速对接杆率、熔体流动速率和与铝箔之间剥离强度的影响,从而得出最佳配方。其性能基本接近进口产品,有很大的应用价值。     

利用熔融结晶法进行芴的提纯

以工业芴为原料,实验研究了利用熔融结晶法制备精芴的工艺过程,考察了结晶降温速率、结晶终温、发汗升温速率及发汗终温对产品纯度及收率的影响,得到了利用熔融结晶方法分离提纯芴的优化工艺条件,产品纯度可达97.4%。同时根据实验结果,对芴与2-甲基氧芴两元物系的固液平衡相图进行了推测分析。     

聚丙烯反应器的动态模拟

针对聚丙烯生产中广泛采用的ＣＳＴＲ反应器,建立了了聚合过程的动态模型,包括固体物料和催化剂、氢气浓度、熔融指数的动态方程。本模型可以准确地计算ＣＳＴＲ反应器的浆液浓度、产物固含率、催化剂残贸率、熔融指数等重要的生产指标。对产品牌号切换过程的仿真结果表明,丙烯聚合反应的质量闭环控制能带来巨大的经济效益。     

管壁厚度对微挤出成型的影响分析

基于Bird-Carreau黏度模型,运用有限元方法对三维等温微管挤出成型流动模型进行了数值分析,主要研究了管壁厚度对微管挤出成型过程中挤出胀大、速度分布、剪切速率和口模压降等重要指标的影响。结果表明,当熔体入口体积流率相等时,随着管壁厚度的增大,挤出物挤出胀大率和横截面尺寸变化量增大;口模出口端面上熔体的二次流动增强,但挤出速度和剪切速率减小;熔体在口模内的压力降明显下降;适当增加管壁厚度,有利于提高微管挤出质量。