基于目標(biāo)策略的反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)綜合研究.pdf

1、反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)綜合作為化工過程綜合的關(guān)鍵子課題,其深入研究對反應(yīng)過程的開發(fā)和優(yōu)化設(shè)計具有重要意義.目前,環(huán)境污染對人類造成的危害越來越大,大部分的環(huán)境污染問題與反應(yīng)過程密切相關(guān),因此,反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)綜合的研究也是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的需要.但是,由于反應(yīng)器網(wǎng)絡(luò)綜合自身的復(fù)雜性,以及對其研究起步較晚,已經(jīng)成為實現(xiàn)化工全流程過程綜合的瓶頸問題.許多學(xué)者在這方面作了大量的研究工作,并取得了一定的進(jìn)展,但還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,在理論上和應(yīng)用上仍需要進(jìn)一步的深入探討.

2、該文在這一領(lǐng)域里展開研究,主要工作如下:1.在定義了選擇性等相關(guān)目標(biāo)函數(shù)的基礎(chǔ)上,運用反應(yīng)器通用模型、目標(biāo)函數(shù)分解和反應(yīng)與混合原理對CSTR、PFR以及DSR反應(yīng)器系統(tǒng)的基本特性分別進(jìn)行了闡述,從而得出了各個反應(yīng)器系統(tǒng)的軌跡在濃度空間的意義以及它們之間的相互關(guān)系.2.根據(jù)幾何可得區(qū)法的思想,在深入研究非等溫情況下反應(yīng)速率和關(guān)鍵組分未轉(zhuǎn)化率之間關(guān)系的基礎(chǔ)上,將可得區(qū)分區(qū)策略推廣到反應(yīng)時間和關(guān)鍵組分未轉(zhuǎn)化率空間.將溫度作為控制變量,利用局部

3、極大速率曲線和反應(yīng)平衡速率曲線的特性,實現(xiàn)了在反應(yīng)時間和反應(yīng)物未轉(zhuǎn)化率空間的分區(qū),并將其分成了三類區(qū)域:CSTR區(qū)、PFR區(qū)和非操作區(qū).利用這些不同區(qū)域及其連接邊界的特性,不用構(gòu)造可得區(qū),就可以簡捷、方便地確定反應(yīng)過程的適宜流程結(jié)構(gòu).3.為了克服幾何可得區(qū)法維數(shù)上的限制,根據(jù)構(gòu)造性目標(biāo)法的思想,針對多維空間,將全混流反應(yīng)器(CSTR)作為基本的反應(yīng)單元,在闡述了CSTR對PFR等其它類型反應(yīng)器替代性的基礎(chǔ)上,運用基于CSTR網(wǎng)絡(luò)模型的反