纸张多烘缸干燥过程建模与智能模拟技术研究进展

以纸张干燥工序为切入点,总结纸张干燥过程建模与智能模拟技术的研究进展,为建立纸张干燥过程系统模型,实现智能模拟纸张干燥生产过程并最终助力传统造纸工业转型升级、实现智能制造,积累技术力量。     

数值积分在化工计算中的应用

本文介绍了数值积分的必要性和几种常用的数值积分方法,列举了数值积分在吸收塔填料层高度计算和反应器有效体积计算中的应用,说明了数值积分在化工计算中的意义。     

全息搜索策略的改进及在参数优化中的应用

反应动力学模型往往是非线性多极值函数,对其参数优化,传统的确定性优化算法易陷入局部最优。全息搜索策略(HRS)是一种寻优效率较高的确定性优化算法,但只能用于离散系统的优化。通过对连续变量进行离散化处理,并运用迭代计算逐步缩小离散系统与原连续系统的偏差,将复杂的多维连续变量优化问题转化为多个串联的较为简单的离散变量组合优化问题,使HRS只需在有限个离散解中寻优,实现HRS的连续变量优化,并在HRS确定性寻优过程中引入随机性交叉操作,以进一步提高算法的全局搜优效率,由此建立了一种改进的HRS。八维Alpine函数测试表明,改进的HRS的全局优化性能明显优于常规遗传算法(SGA),将其应用于2,3-二氟-6-硝基苯酚的合成反应动力学参数优化,得到的动力学方程与原方程相比,拟合偏差平方和减小了17.2%,验证的平均相对误差由5.37%降至3.44%,参数优化结果较为满意。     

基于支持向量机的氨含量预测模型

氨合成反应器出口氨含量与其影响因素间存在较强的非线性关系,为其建模,可预报氨含量,进而指导生产、优化反应器的操作.本文运用具有较强的非线性拟合能力和基于结构风险最小化原则的支持向量机,建立了氨含量的预测模型,验证表明,该模型具有较强的拟合和预测能力.     

运用改进的遗传算法估计发酵动力学模型参数

针对简单遗传算法（SGA）存在早熟，寻优效率偏低等缺点，提出了一种改进的遗传算法，并将它用于发酵动力学模型参数的估计，取得了满意的效果。     

遗传算法在环己醇/环己酮硝化氧化反应动力学模型参数估计中的应用

针对传统优化方法易陷入局部最优、全局寻优性能较差等缺点，本文提出了一种改进的遗传算法，并将它应用于环己醇／环己酮硝化氧化反应动力学模型参数估计，取得了满意的效果。     

甲醇含量预测模型的研究

运用径向基函数网络结合偏最小二乘回归的方法建立了甲醇合成反应器出口甲醇含量的预测模型。验证表明,该模型用于反应器出口甲醇含量的预测,效果良好。     

煤炭发热量与灰分回归模型的建立

提出一种数据预处理方法 ,并将它应用于煤炭发热量和灰分的原始数据预处理。经预处理后的数据 ,运用多项式回归建立了煤炭发热量与灰分之间的回归模型。方差分析和交叉验证表明 ,该模型具有好的显著性和稳定性。     

基于“边界层”理论的纸张干燥动力学模型及其数值仿真

利用“边界层”理论推导出纸张表面水分蒸发动力学模型,建立了纸张干燥过程物料与能量衡算模型,并采用数值分析方法,模拟某一瓦楞纸机的干燥过程,得到纸张在干燥过程中的温湿度变化曲线以及水分蒸发速率变化曲线,并定量分析了该干燥过程纸张干燥的3个阶段：升温干燥阶段（1#～4#烘缸）、恒速干燥阶段（5#～39#烘缸）、减速干燥阶段（40#～48#烘缸）。当纸张湿含量下降到0.22 kg/kg时,进入减速干燥阶段。在线测量结果与模型仿真结果的对比分析表明,模拟结果和实际在线测量结果非常接近,验证了基于“边界层”理论推导的纸张干燥动力学模型的准确性。     

纸机干燥部能源效率在线监测与评价方法研究

通过分析纸机干燥部的能耗,初步探索了干燥部能源效率在线监测与评价方法,提出了干燥部能源效率在线监测的4类指标,即干燥部蒸汽单耗、干燥部热效率、通风与余热回收子系统电单耗、通风与余热回收子系统热回收效率,并建立了各个指标的计算模型;基于提出的指标对干燥部能源效率的评价方法进行了进一步拓展研究,提出的干燥部能源效率在线评价方法可从能效对标和能效等级2个维度实时评价干燥部能效水平。