基于LCPSO算法的相稳定性判别

相稳定性判别为相平衡计算的基本课题,常采用Gibbs自由能曲面与切平面的距离函数（TPDF）最小化方法求解。对于强非理想体系,或在高压条件下,其TPDF表现出复杂形态,有平凡解和多极值,传统方法难以求得满足约束的全局最小值,从而导致判别失误。粒子群算法（PSO）虽有全局优化性能,但也会陷于局部极小,且缺少约束处理机制。为此,分析了PSO内在蕴含的线性特点,在种群初化、粒子运动等环节提出应对策略,构建线性约束粒子群算法（LCPSO）,确保种群在可行空间内搜索。还增设调变参数、局部加速等措施,以兼顾算法的全面探测和细化挖掘的能力,提高其全局优化效能。经多个实例的测试表明,LCPSO适用面广,既可用于超额自由能、状态方程等各类热力学模型,又能克服混合模型一阶不连续的困难,应用范围从液液相分裂拓展到汽液液相分裂。与确定性全局算法IN/GB相比,LCPSO速率高,效果好,尤对多元体系更具优势。     

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。     

CO2提纯塔建模研究

通过对工厂实际生产数据进行回归分析，得到CO2提纯塔的多元线性回归模型。检验表明，该模型具有较好的显著意义和较高的拟合精度，可为提纯塔的进一步工艺参数优化提供基础。     

CGA-RBFN模型及其在丙烯产率预测中的应用

利用混沌变量的遍历性和不规则性,将其引入遗传算法,可提高其全局搜优的性能;采用混沌遗传算法(CGA)训练径向基函数网(RBFN),并均衡地兼顾网络的拟合与预报能力,恰当地设计适应度函数,由此建成的CGA-RBFN模型,其预测能力与稳健性都有提高。将其应用于烃类热裂解丙烯预测,效果良好,与传统方法相比有明显的优越性。     

发酵动力学建模的新方法

提出一种基于径向基函数网络(RBFN)和偏最小二乘回归(PLSR)技术的发酵动力学建模新方法.通过对谷氨酸发酵过程中菌体生长模型为例进行研究,研究结果证明了该方法的有效性.     

基于广义回归神经网络的碳铵塔预测模型

采用改进的遗传算法优化广义回归神经网络(GRNN)的平滑参数,并运用GRNN的非线性映射能力,建立了碳铵塔出口碳化度和氨滴度的预测模型.检验结果表明,该模型具有良好的预测性能.     

磁性固相萃取结合气质联用仪检测造纸废水中的氯酚类化合物

以聚苯乙烯包覆的四氧化三铁微球(Fe₃O₄@PS)作为磁性固相萃取(MSPE)的吸附剂,结合气质联用仪(GC-MS)测定造纸废水中的氯酚类(CPs)化合物。通过透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)对吸附剂材料进行表征分析。优化了MSPE过程中材料用量、超声萃取时间和洗脱条件等影响因素。结果显示,20 mg吸附剂材料、超声萃取7 min、2 mL乙醇作为洗脱溶剂是最佳的MSPE条件。在最优条件下进行方法学评价和实际水样加标试验,结果显示,在2.5～2000μg/L的浓度范围内线性关系较好,检出限在0.076～0.207μg/L之间,相关系数介于0.9966～0.9994之间。实际水样加标结果显示两种氯酚物质的加标回收率介于83.39%～109.40%之间。实验结果表明,以Fe₃O₄@PS作为MSPE吸附剂,可以较大程度提高CPs化合物的萃取效率并简化操作流程。     

基于T-PLS-GRA的造纸干燥过程能耗非优原因追溯模型

本研究建立了一种结合T-PLS（全潜结构投影）和GRA（灰色关联度分析）的造纸干燥过程能耗非优原因追溯模型。该模型首先基于机理知识和方差特性,去除造纸干燥过程生产数据中的非核心特征变量,并通过3σ原则和箱形图剔除异常值;然后使用施胶前定量与卷取车速数据,结合K-Means聚类算法,实现不同生产状态的分类;最后针对不同的生产状态,对比T-PLS和PLS建立的经济指标计算模型,选用基于T-PLS-GRA算法,构建造纸干燥过程能效非优原因追溯模型。结合国内某造纸厂实时生产数据对该模型进行了验证。结果表明,该模型基于经济指标判断工业生产状态过程,对非优过程预测精准率为77.7%,可较好地跟踪造纸过程设备运行状态的变化过程;并且能追溯非优状态原因及整个工况下,非优生产状态中最大贡献变量出现频次,为企业改进工艺流程及节能优化提供了参考依据。     

纸张干燥特性曲线影响因素实验研究

采用控制变量法,研究了纤维原料种类、成纸定量、纸浆打浆度、压榨压力和干燥温度5个因素对纸张干燥特性曲线的影响。结果表明,纤维原料种类和纸浆打浆度对纸张干燥特性曲线影响较小,但纸浆打浆度会影响纸张干燥前初始含水率,打浆度越大,纸张干燥前初始含水率越高;纸张定量与厚度正相关,对纸张干燥特性曲线影响显著,定量越大,纸张越难干燥;压榨降低了纸张干燥初始含水率,加速了干燥过程,可能的原因是挤压后,纸张中部分难干燥的毛细管水转变成了容易干燥的游离水;由于纸张干燥是传热与传质同时发生的过程,干燥温度越高,传热动力大,促使蒸发传质发生,干燥越容易。