二元提馏式间歇精馏的优化操作与最小汽化总量

理想操作条件下二元提馏式间歇精馏优化操作的汽化总量与最小汽化总量的计算是约束函数优化问题。本文采用罚函数法,将此约束函数优化转变为无约束函数优化,并采用固定双步长因子梯度法数值求解该函数的极值。计算表明:固定双步长因子梯度法具有良好的收敛性,同时,降低分段数较多时,数值截断误差积累对计算结果的影响。二元提馏式间歇精馏优化操作较恒残液组成操作的能耗低的原因如下:在理论板数相对较少(接近二元提馏式间歇精馏恒残液组成操作所需的最少理论板)时,优化操作通过控制再沸比提高了能耗效率;在理论板数相对较多时,优化操作通过控制再沸比,在保证过程的能耗效率较高的同时,可尽可能快地将物料移出系统,减少了精馏过程中塔顶贮槽内液体的混合熵产。通过对计算结果的归纳与外推,得到了理想操作条件下理论板数为无穷多时二元提馏式间歇精馏优化操作再沸比的变化方式以及最小汽化总量的计算公式。

恒馏出液组成常规间歇精馏过程模拟的数值计算误差

为了完善间歇精馏过程的模拟技术,研究了模拟间歇精馏过程的数值计算误差及其相对稳定定量方法。采用拟稳态法模拟理想条件下恒馏出液组成操作常规二元间歇精馏过程,总汽化量数值计算结果的误差是截断误差、舍入误差和传播误差的耦合。根据大数定律,提出了理论板有限时,总汽化量数值计算结果误差的近似计算方法,及提出了采用拟合法计算Richardson外推法的误差系数。拟合法通过拟合足够多组总汽化量的数值计算结果和相应的过程离散段数计算误差系数,有效降低了(或消除)随机误差(舍入误差和传播误差)对计算误差系数的影响,提高了Richardson外推法估计截断误差的准确(稳定)性。

镍铁水滑石/聚S,S-二氧-二苯并噻吩复合材料的合成及其光催化产氢性能

镍铁水滑石(LDH)(Ni_(7)Fe_(1))易于合成、来源丰富、价格低廉,是目前催化体系中性能优良的催化剂之一,可望用于替代成本高昂的贵金属催化剂。采用原位聚合法将二维层状结构的Ni_(7)Fe_(1)与聚S,S-二氧-二苯并噻吩(PDBTSO)复合,制备了无机/有机复合材料Ni_(7)Fe_(1)/PDBTSO,并验证了其光催化性能。实验得到:复合材料15-Ni_(7)Fe_(1)/PDBTSO相较于添加3wt%Pt助催化剂PDBTSO的光催化产氢效率提高了22.6%,其产氢效率达到36.8 mmol·g^(−1)·h^(−1)且具有良好的循环稳定性,表明Ni_(7)Fe_(1)为替代光催化制氢反应中贵金属助催化剂理想的候选材料之一。结合XRD、FTIR、TEM和XPS等手段进一步讨论了复合材料光催化产氢的机制。Ni_(7)Fe_(1)/PDBTSO高效的光催化制氢性能及低成本的制备方法为光催化制氢领域提供了新的思路。