基于Monte Carlo随机模拟的综合交通网络布局评价与决策方法

针对综合交通网络评价指标权重及属性值具有主观性和随机性的特点,提出了基于模拟运算的布局规划方案排序选优的群体随机决策方法.仿真生成满足集结的多个专家对指标重要性偏好排序统计分布的权重,同时考虑交通需求的不确定性对指标值的影响,结合客观熵权计算方案的综合评价值,由多次模拟得到的排序优势度确定方案的优劣差异.根据设计的仿真流程通过算例说明了方法应用的有效性,评价中考虑了主客观因素及随机性特征,可以为网络布局提供科学决策依据.     

低温流动改进剂在柴油蜡晶形成阶段的晶形控制作用

采用实验和分子动力学模拟结合的方法,考察了多种乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)和聚甲基丙烯酸参酯(PMA)类低温流动改进剂(CFI),在蜡晶形成阶段,对蜡晶晶形的影响。结果表明,在蜡晶形成阶段,CFI通过改变柴油烃分子的排列方式和相互作用能,控制蜡晶形态,避免粒径较大且容易聚集的片状蜡晶生成。CFI分子保持伸展的构象,并对烃分子有较强的吸附能力,更利于其控制晶形作用的实现。CFI分子中的极性基团和非极性短支链可起到分散烃和分子保持聚合物分子的伸展构象的作用。CFI聚合物分子中含有较多连续的亚甲基结构有利于增强其吸附烃分子的能力。     

丙酮和正己烷共沸体系萃取精馏的模拟优化

利用化工流程模拟软件Aspen Plus以NMP为萃取剂对丙酮和正己烷共沸物系的双塔连续萃取精馏过程进行了模拟计算与优化。确定最优工艺方案为:萃取精馏塔理论板数32,正己烷与丙酮原料进料位置为第25块理论板,萃取剂进料位置为第4块理论板数,溶剂比1.8,回流比1;溶剂回收塔理论板数为7块,回流比为0.6,进料位置为第4块理论板数。萃取精馏塔塔顶产品正己烷含量达到99.84%,萃取剂回收塔塔顶丙酮含量达到99.88%。模拟和优化结果为分离过程的优化操作和设计提供理论依据。     

合成气燃烧数值模拟与验证

以整体煤气化联合循环(IGCC)系统中的合成气燃烧室为研究对象,针对天然气改烧合成气后非预混火焰的燃烧特性开展数值模拟与实验验证,经与实验数据对比,结果显示大涡模拟能够准确预测燃烧室内的平均流场与温度场、速度脉动分布,对燃烧过程产物OH自由基的预测与实验结果有所偏差,为后续分析工作奠定基础。通过将数值模拟与实验测量相结合,对同一喷嘴结构燃烧室内使用天然气、氢气、一氧化碳以及合成气等不同燃料时的燃烧特性进行了对比分析,结果表明该喷嘴结构适用于合成气燃烧,与天然气火焰相比,合成气火焰在喷嘴出口位置形成的高温区对改善合成气燃烧室的不稳定性具有积极的意义,同时燃烧室壁面的热负荷更高。     

乙醇生产集成工艺流程的环境与经济性评价分析(英文)

乙醇是一种非常重要的可再生燃料,在本文中,从环境影响和经济效益的角度对不同的原料玉米、纤维素和乙烯生产制乙醇的工艺过程进行了评估,并利用AspenPlus模拟软件中的严格物料和能量平衡模块对典型的生产工艺进行了设计、模拟和优化。基于模拟的结果,提出了定量的环境影响方法一绿色度理论,并通过综合对比文献中报道的数据和模拟数据表明,纤维素制乙醇具有更强的环境影响优势,但在经济效益方面仍需要进一步改进。     

高浓度乙烯精馏塔灵敏板选择的动态模拟研究

合成醋酸乙烯的钯金催化剂易发生CO中毒失活,因此原料乙烯中CO的含量需保持在较低的水平(≤4.5×10~(-6))。通过乙烯脱轻塔可以将高浓度乙烯(98 wt.%)中的少量轻组分杂质(CO,CH_4,H_2等)进一步脱除,达到所要求的标准。使用Aspen Plus软件对该塔进行严格模拟,在对脱轻塔进行控制方案选择时,由于塔内温度差较小,灵敏板的选择比较困难。根据稳态下的常用方法,初步筛选出3种不同的控制方案,分别选择不同的理论板作为灵敏板。再将流程导入Aspen Dynamics软件中,改变进料组成,对3个方案进行动态操作检验,结果表明第33块理论板更适宜作为乙烯脱轻塔的灵敏板。该方法利用了动态模拟手段对稳态模拟的结果进行优化筛选,模拟结果对其他高浓度精馏塔灵敏板的选择也有所借鉴。     

以分子动力学模拟探究苹果酸脱氢酶的嗜极机制

为了研究嗜热酶、嗜冷酶在极端温度下维持稳定性和活性的机制,本文通过分子动力学模拟的方法,从原子尺度上分析了嗜热苹果酸脱氢酶及其同源嗜冷酶的分子动力学特性。数据显示嗜热酶所形成的盐桥和氢键明显多于嗜冷酶。通过比较均方根偏差、回旋半径、氨基酸残基的柔性等值,发现嗜热酶的结构较非嗜热酶更具刚性。盐桥、氢键数目的不同和整体结构的刚柔性,很可能会是嗜热、嗜冷酶在极端温度下能维持结构稳定的主要原因。     

反应精馏制备碳酸二乙酯的过程模拟与优化

碳酸二乙酯(Diethyl carbonate,DEC)是一种绿色环保的化工产品,用途广泛,具有良好的工业应用价值。为避免传统工艺副产物多、产物难分离等问题,采用碳酸丙烯酯一步法合成碳酸二乙酯,并将反应精馏技术应用于碳酸丙烯酯与乙醇酯交换反应生产碳酸二乙酯工艺中。以乙醇钠为催化剂条件下碳酸丙烯酯酯交换反应动力学为基础,应用Aspen Plus软件对反应精馏过程进行模拟,分别探讨了反应精馏塔精馏段、反应段和提馏段理论板数、醇酯进料比、操作回流比和塔顶采出进料摩尔比对碳酸丙烯酯转化率的影响,从而确定适宜的工艺条件:反应精馏塔的精馏段、反应段、提馏段理论板数分别为2、8、8:醇酯比为8;操作回流比R为6.7;塔顶采出进料摩尔比为0.71。在此工艺条件下碳酸丙烯酯的转化率为79.54%。模拟结果对反应精馏合成碳酸二乙酯的工艺设计和过程优化具有重要指导意义。     

化学吸附式制冷-化学反应热对吸附床的影响

化学吸附制冷中,不同温度下CaCl_2-NH_3会发生2种不同的反应,吸附床的温度不是均匀分布的,所以吸附床内存在2种化学反应。同时化学反应会产生相应的化学反应热,又会反过来影响吸附床的温度。在数值模拟中,化学反应热对吸附床的温度会产生很大的影响,通过在Fluent中的UDF导入有关化学反应的编程,从而模拟出吸附床温度的变化,比较了考虑化学反应热与不考虑化学反应热对吸附床温度分布的影响。     

基于CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢系统

为在重整气中得到高纯H_2和降低尾气CO_2分离成本,建立了基于CaO引导的甲烷蒸汽重整化学链燃烧制氢系统,该系统在重整反应器中加入CaO吸收剂,用以吸收重整器内的CO_2,提高重整气中H_2浓度,形成的CaCO_3固体在煅烧器中受热分解重新生成CaO。利用Aspen Plus进行了过程模拟及热力学分析,并研究主要参数对系统性能的影响,得到优化的操作条件为:CaO循环量/CH_4比为0.5,CH_4(燃料)/CH_4比为0.35,NiO循环量/CH_4比为1.4。CaO循环量/CH_4比从0变化到0.5时,重整气中H_2浓度从0.60增长到0.99;CH_4(燃料)/CH_4比在0.25~0.45区间变化时,重整气中H_2浓度从0.86提高到0.99,产气量增加;NiO循环量/CH_4比在1~1.6区间变化时,重整气中H_2浓度从0.88增长到0.99,系统有效能效率变化较小。