化工过程系统集成建模的面向智能体方法

An agent-oriented modeling approach is presented for process systems. A process system consists of two parts: agents and objects. Based on modeling objects and agents, integration of process operation systems is made in terms of three strategies.How to accomplish the three strategies is illustrated and an integrated framework is presented.

化工过程运行系统的集成

提出了基于智能体方法的化工过程运行系统的集成策略 .依据过程操作响应的时间尺度 ,把过程运行系统分成故障检测与诊断、模拟优化和调度 3个子系统 ,分别建立相应的智能体模型 .通过信息集成和任务集成实现化工过程运行系统的整体集成 .报道了该集成方法对TE过程的案例应用 .结果表明 :基于智能体的方法能实现多个运行决策的全局协调和集成 ,达到过程运行系统整体优化的目标 .

21世纪化工发展趋势

从化学工程学的多尺度化、化工过程的绿色化、化工生产的逐步微型化和过程参数的极限化等 4个方面介绍了 2 1世纪化学工程发展的趋势。

化工过程集成型智能故障诊断系统研究与开发

在分析各种诊断方法优缺点的基础上 ,针对化工过程故障诊断 ,结合小波分析、专家系统和神经网络等技术 ,提出了一个集成型智能故障诊断系统框架 ,开发了润滑油酮苯脱蜡油回收装置诊断咨询系统 .试验表明 ,该系统诊断效果良好 ,能满足工厂的实际需求 .

化工产品的生命周期成本分析

生命周期成本分析(LCC)和生命周期评价(LCA)是实现化工产品设计和过程清洁生产的两大支持工具。引入环境成本概念,分析了生命周期成本的构成,重点分析生命周期成本分析法的步骤,并提出采用LCC和LCA进行化工产品设计的概念框架及实施步骤,为化工产品设计提供科学定量的决策依据。

化工过程系统的状态空间分析

对过程测量因次和机理进行分析 ,提出了状态空间维数的判定准则 ,将独立成分分析方法用于过程状态空间分析和获取状态变量 ,探讨了确定状态空间的影响因素 .仿真案例中 ,依据准则判定了状态空间维数和对应的状态变量 ,准则判定结果和多变量统计结果一致 ;采用独立成分分析 ,确定出状态独立分量 ,清晰、准确地对系统进行了描述 ,证实独立成分分析是一种有效的状态空间分析工具 .

基于神经网络的化工过程测量数据在线校正技术的研究

研究了人工神经网络在化工过程测量数据校正中的应用,提出了新的样本构造方法和神经网络的在线训练策略。对某乙烯装置裂解气分离系统测量数据, 应用自行设计开发的改进算法的神经网络与数据校正系统集成运行, 结果表明基于神经网络的数据校正技术能对测量数据中所含的随机误差和过失误差进行同时校正,提高过程数据的精度和校正过程的稳定性,同时满足数据校正的实时性要求。

绿色化学化工基本问题的发展与研究

对绿色化学化工的定义、原则、绿色度的定量化以及绿色化学研究中出现的“绿色非绿”等基本问题的发展及研究进展进行了综述。在此基础上,对绿色化学的基本原则是否需要做必要的补充、绿色化学是否应该单独成为一门学科,以及如何更加有效地定量描述和评价产品的绿色度(绿色化学)和制造过程的绿色度(绿色化工)等基本问题进行了探索和研究。研究结果认为:绿色化学的十二原则仍然是今后绿色化学化工研究的指导原则,但应增加设计并制备可回收并反复使用的物质,如催化剂、手性试剂等,以及使用过程强化及集成方法,改进原有化工工艺,以提高生产效率和减少能耗等两条原则;绿色化学应该成为一门独立的学科而加以深入的研究和发展;绿色化学中的绿色度是可以量化的,但要根据不同的目标选择合适的评价参数和方法;同时要特别注意研究和克服离子液体等绿色化学研究中出现的“绿色非绿”问题。

碳夹点分析技术与化工园区能源规划

节能减排是应对能源与气候变化大挑战的有效策略。运用目标导向的碳夹点分析技术对能源系统进行系统分析,基于累积CO2排放量-累积能源用量绘制组合曲线图,并确定出最小清洁能源用量、能源需求及其对应的CO2排放量目标,以期确定减排目标以及能源分配方案等,为制定区域能源规划提供依据。以某化工园区能源规划为例,给出了详细计算步骤和案例验证,研究案例所得能源规划方案的CO2排放量比预计削减10%。

化工新型材料——碳纳米管

本文扼要介绍了碳纳米管的分类和结构 ,着重讨论了两种常用的碳纳米管的制备方法及其在化工领域的应用。

化工类专业创新型人才的培养——“化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施”项目成果简介

“化工类专业创新人才培养模式、教学内容、教学方法和教学技术改革的研究与实施”项目,以化工类学科21世纪发展趋势与基本特征为出发点,剖析了21世纪科技与社会发展对化工类人才综合素质的基本要求,认识到素质教育是培养创新人才的核心,教育已逐步走向全球化和国际化,也认识到化工与生命、材料、电子、能源、环境的交叉融合,化工学科的内容已向宏观、介观、亚微观和微观等多层次方向发展。由此制定出《“化学工程与工艺专业”创新人才培养方案》,正确定位了培养目标,整体优化了教学内容与课程体系,形成了化工创新人才培养教育模式。该项目在2005年获得国家级教学成果奖一等奖。本文介绍了它的改革思路、措施、取得的成果以及实施、应用情况。

化工装置扩建改造的目标与瓶颈分析

对化工装置扩建改造的目标与瓶颈进行了分析 ,阐述了目标与瓶颈在扩建改造过程中的相辅相成关系。给出了制定目标和发现瓶颈的一般原则 ,认为发现并去除瓶颈的顺序应该是先考虑信息瓶颈 ,然后考虑强度瓶颈 ,最后再考虑容积瓶颈。结合实例给出了目标与瓶颈分析在扩建改造中的应用。

化工过程监测与故障诊断系统设计与开发

化工过程监测与故障诊断是计算机集成过程运行系统中的一项关键技术,是保证生产过程安全运行的重要环节。文章结合数据分析与专家系统技术,提出了一种化工过程监测与故障诊断系统结构,包括三大部分:离线组态环境、数据库、在线运行环境。该系统采用开放式结构,具有很好的通用性和可扩充性。可用于一般化工过程的监测与故障诊断中。

化工——数字整合推动化工原理课程改革刍议

化工原理是化工、应用化学、生化、食品、制药、环境、轻化工、化工机械等专业的技术基础课,在面向21世纪的高等教育过程中如何进行改革,本文提出并探讨了与数字(信息技术)整合,推动课程改革的设想。

基于反馈神经网络的动态化工过程数据校正

对基于反馈神经网络的化工过程动态数据校正方法进行了研究,实现了自反馈增益的网络结构和动态反向传播算法。连续搅拌槽反应器实例的应用结果表明,反馈网络能快速、有效地校正动态过程测量数据。该方法仅依赖于历史测量数据,无需掌握过程本身的精确模型及测量噪声的参数,克服了应用过程机理模型对化工动态过程进行数据校正的局限性。

化工原理课程计算机训练的教学研究与实践

根据全国化工原理教学指导委员会对前几年各校的课程评估总结报告,近些年只有一些学校在化工原理仿真实验和课程设计中用上计算机,且在设计过程中由于学生一下子接触较大型的程序,学生很难适应,故往往学练计算机的时间占用过多,而使设计未能达到规定的基本要求.而在理论课教学中,计算机编程训练则较少.如何做到在学时不增的情况下,使学生得到较好的训练,并不断提高计算机应用水平,这不仅是化工原理课程,也是其它课程所必须面对的问题.

化工原理多媒体教学

科学技术的飞速发展，尤其是计算机和信息技术的出现、发展和广泛应用，标志着人类进入了信息时代。随着时代的进步，原有的教学模式已无法满足社会对人才培养的需要，为了适应现代化建设和社会主义市场经济条件对人才培养的要求，我们借助现代化的教学媒体在化工原理课堂教学中，开展教学思想、教学内容、教学手段、教学方法和课堂结构等方面的教学改革。

多媒体CAI在化工原理教学中的开发与应用

本文研讨了采用多媒体ＣＡＩ使教学形式、教学内容和教材体系发生的深刻变化，收到了传统教学难以达到的效果。化工原理多媒体ＣＡＩ教学实践为我校教学改革开创了新局面，从而达到用信息技术美化教学。

多变量化工过程系统的状态空间及其维数的判定准则

化工过程具有多变量、非线性和连续性的特征。状态空间是一种有效的描述过程状态和特征的方法。今从过程测量的基本因次关系出发,结合机理分析,提出了化工过程状态空间维数的判定准则。若系统单进单出的流股中包含i个独立物质组成,需要考虑j维几何尺寸因素,则系统可用一个维数是2+i+j的集中参数变量构成的状态空间来唯一确定。该准则可以用于确定主元分析方法(PCA)的主元数目。按照准则确定的空间维数选取主元可以完全描述线性系统的状态信息;对非线性系统,误差在可以接受的范围内。仿真案例中,PCA及过程独立变量分析和准则判定一致。在状态空间中采用PCA建立坐标描述过程的静态和动态特性,实现了过程状态的可视化,以及操作条件的多目标优化。