氨基酸扩散系数的分子动力学模拟

采用分子动力学模拟的方法模拟了298. 15 K正则系综下甘氨酸、丙氨酸等12种氨基酸在水中的扩散过程，扩散系数的计算采用微分-区限变分法。计算结果表明：相同浓度下按不同分子数样本计算得到的扩散系数有较大差别，且分子数越多则模拟结果越接近于实验值。5种氨基酸在水中的扩散系数与文献值相对比，误差小于7%。还用同样的方法模拟了氧气在水中的扩散过程，模拟结果与实验结果吻合也较好。实验表明采用分子模拟手段可以获得具有工业应用价值的扩散系数，从而有助于计算传质学的发展。     

旋转式压力能交换器的数值模拟

旋转式压力能交换器是反渗透海水淡化过程中的重要设备之一,在降低能耗及系统运行成本方面具有重要作用。本文针对具有双环、类扇形转子结构的旋转式压力交换器,运用Fluent软件对其内部质量传递过程进行了数值模拟,分析了转子孔道盐水浓度分布,及进口流速、转速和孔道长度对孔道浓度分布的影响规律。结果表明:在转子旋转的一个周期内,海水与盐水的混合区域在转子孔道内做一次上下往复运动,海水的品质受转子孔道中混合区域溢出程度的影响;进口流速越大、转子转速越小,混合区域流体溢出程度增大,出口海水品质降低;孔道长度越长,混合区域流体溢出程度及高压出口盐水浓度呈减小趋势。     

多产品多级连续化工过程生产调度的研究

对多产品多级连续化工过程的生产调度问题进行了研究,考虑了设备清洗和设备生产效率下降对生产过程的影响.依据该过程具有组合和连续性特点,将该调度模型归结为一混合整数非线性规划问题(MINLP),以利润最大为目标,采用改进的遗传算法对该模型进行了求解.用一个三产品两级连续过程的例子说明了该算法的有效性.     

基于T-H图的多级制冷系统的节能设计

以对外输出3股冷量的复叠制冷系统为例,提出了一种基于T-H图的节能设计方法。通过对传统工艺的T-H图分析,提出了改进的设计思路:采用回热冷物流的显热为制冷剂的冷却提供冷量,同时又引入循环水,这样可显著减少换热温差,使T-H图中冷热物流匹配更为合理。进一步分析可知,新的设计实际上就是求解包含9个变量方程组。对按新方法设计的制冷系统进行了模拟分析,绘出了T-H图,发现其中的冷热物流组合曲线的确呈"平行"状匹配,与传统工艺相比节能约16%。     

动力学不确定的甲苯二异氰酸酯装置光化反应精馏塔的模拟分析

以甲苯二异氰酸酯的实际工业生产为基础,建立胺盐光化反应的数学模型,并计算出反应活化能。针对动力学参数的不确定性,提出一种模拟分析方法。该方法应用Aspen Plus软件,假设胺盐反应完全,对反应精馏塔内不同工况进行指前因子估算及模拟分析。结果表明,胺盐消耗量在第N-1块塔板处出现最小值;不同工况沿塔板温度变化不大;沿塔板液相胺盐摩尔分数变化较大,光气摩尔分数变化较为缓和。     

分段导数分析法用于苯胺甲醛缩合反应过程综合

苯胺甲醛缩合制多胺的反应是典型的第Ⅲ类反应体系,反应过程复杂。针对反应的阶段性特征,采用分段导数分析法对其进行反应器网络综合,第一阶段应采用DSR或PFR;第二阶段应采用PFR。采用不同的流程结构进行试验,结果为:采用DSR+PFR的流程结构,最终产品中二氨基二苯甲烷(MDA)含量最高;采用PFR+PFR的流程结构,最终产品中二氨基二苯甲烷(MDA)含量次之。试验结果与导数分析法分析结果一致,表明本文所用方法是有效的。     

多亚甲基多苯基多胺制备过程中仲胺转位反应的宏观动力学

通过实验对多胺制备，即苯胺甲醛缩合过程中仲胺转位反应的动力学进行了研究，获得了宏观动力学方程：－ｄＣｓ／ｄｔ＝ｋｅ＾Ｅ／ＲＴＣ＾２ｓ「Ｈ＾＋」２。根据实验结果并结合文献对苯胺甲醛缩合机理进行了探讨，认为转位反应是由两个质子化的仲胺碰撞发生的。     

反应器网络结构的研究

以目的产物最大为目标,本文对单股进出料的等温恒容的反应器网络最优结构进行了研究,分别对4种典型的最优结构（CSTR,PFR,CSTR＋PFR,PFR＋CSTR）与其可行的替代结构进行了模拟分析和对比研究。模拟计算结构表明：由导数分析法获得的最优结构是合理的;对单股进出料问题,以目的产物量最大为目标的最优网络结构是CSTR,PFR或由它们组成的串级结构,而采用向后分流或循环的结构是不可取的。     

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。     

基于类库的化工过程模拟软件的系统设计

化工过程模拟类库包含了模拟计算所需要的基本类,它的建立为化工软件资源的重用与共享提供了基础,如何在类库的基础上进行化工过程模拟软件的设计、开发也是体现面向对象思想的重要内容。本文首先设计开发了系统水平上的系统类,在此基础上给出了基于类库的化工过程模拟系统的设计方法。本文重点介绍基于类库模拟系统的系统结构,特别是众多对象的管理和调度方法,采用容器的方法进行对象管理,采用地址的主远景财用,以系统类型进