现代化工仿真技术的发展与应用

化工生产过程普遍存在间歇过程多、自动化程度低、工艺复杂、条件苛刻、危险性高等特点。传统的过程研究及开发手段风险大、周期长,需要消耗大量的人力、物力、财力。而利用现代仿真技术建立一套虚拟生产系统,人们可在没有危险的情况下从事相关科研工作;节省实际研究中所需的高额成本;动态搭建并分析反应流程,优化工艺参数,加快整个化工生产研究的进程;与搭建的流程进行人机交互,实时观察各相关设备的工作状态和反应现象;可人为设置故障点,或改变工艺参数,为应急演练和操作培训提供一种新的思路和实践;为开展化工流程模拟、仿真培训与生产过程可视化监控提供有效的支持。本文介绍了最近国内外在现代化工仿真技术领域取得的进展并探讨了其未来的发展趋势。

基于PLC和触摸屏的自动阀门测试控制系统设计

利用PLC和触摸屏设计了一套自动阀门测试控制系统,对化工生产中经常用到的自动阀门进行模拟实际工况的测试。该控制系统实现了阀门测试过程的实时数据采集、控制参数输入、画面监控显示、数据管理、报警提示等多项功能,具有控制灵活、精确度高、故障率低的特点。

整车物流中轿运车装载方案优化研究

轿运车的装载运输分配问题是整车物流中的典型问题。采用假定的数据及要求对该问题进行了研究,以达到提高输运效率,降低成本的目的。将板长利用率在95%以上的所有装载组合建立矩阵,用动态规划得到相应装载方式的轿运车数量。在严格满足每一辆车的装载要求的同时,选用穷举法通过计算机仿真随机产生轿运车每层的装载方式。尽可能地节约了轿运车的空间,然后从可行的方案中遴选出最优的装载实施方案。综合2种方法得到最优方案。

实时智能系统开发软件G2的应用现状与展望

介绍了实时智能系统开发软件平台G2的基本构成和主要技术特点,较全面总结了G2在国内外过程状态和质量监测、统计过程控制与故障诊断,先进控制,辅助设计,辅助操作与运行,过程建模与仿真,过程危险性分析,间歇过程的设计、分析、操作与控制,工艺优化、参数预测和生产调度等方面的应用现状.最后,展望了G2在精细化工领域用于开发基于知识的间歇过程系统工程研究平台,以及先进控制、统计过程控制、过程危险性分析、故障诊断等方面的应用前景.

化工生产过程HAZOP安全评价技术

化工生产过程涉及大量易燃、易爆、有毒、有害物质,一旦物质或能量的正常运行状态遭到破坏,便会发生火灾、爆炸或泄漏导致灾难性后果。为防止化工生产过程危险事故的发生和蔓延,实现事故早期预防,需要对化工生产过程进行安全评价。危险与可操作性分析(Hazard and Operability,HAZOP)是1套应用较广的评价方法,但是人工评价存在费时、费力、成本高等缺点。本文介绍了计算机辅助安全评价技术的发展和人工HAZOP安全评价技术,重点讨论了一种基于SDG(Signed DirectedGraph)的计算机辅助危险与可操作性分析安全评价技术。这种安全评价技术基于SDG定性模型过程模型,通用性强,且又能分析各种具体工艺的特定信息,与人工专家评价相比,该评价技术具有完备性好、省时、省力、成本低、评价结果系统性和条理性强等众多优点。

虚拟装配技术在化工仿真培训系统中的应用研究

随着计算机仿真技术的发展,虚拟现实技术与化工流程视景仿真及化工流程模拟技术的结合引起了科研工作者的高度关注,国内外都在这一领域开展了广泛的研究,但是该技术的应用通常针对的都是某一固定的化工流程,操作人员无法根据自己的需要动态搭建化工流程,因而将虚拟装配技术与化工仿真相结合,具有重大的现实意义。通过基于虚拟装配技术的化工仿真系统的开发,实现了化工流程的动态搭建与拆卸,在数字化化工厂的设计建设方面将大有可为,为该技术在化工领域的进一步推广进行了有力的探索。由于三维工艺过程虚拟装配仿真系统场景的直观性和沉浸性使操作者对工艺过程产生较强的理性认识,并通过模拟操作掌握工艺流程和技术要点。可为化学品尤其是高危化学品的生产研究全过程开辟新的技术途径并提供决策支持,降低化工过程研究的人力、物力、财力,尤其是降低新产品的开发风险。

化工虚拟装配仿真培训系统的设计

结合化学工程领域研究、培训、应急演练的难点和特点,将面向对象的仿真方法与虚拟装配技术相结合,在设备端口对齐和设备装配的基础之上实现了化工流程的动态搭建与拆卸。由于三维工艺过程虚拟装配仿真系统场景的直观性和沉浸性使该使操作者对工艺过程产生较强的理性认识,并通过模拟操作掌握工艺流程和技术要点。对化工流程的动态搭建、实时仿真模拟进行了探讨和应用。该系统可有效提高相关工作的开展效率和质量并为优化、改进工艺过程和数字化化工厂的建设提供技术保障和决策支持。为该技术在化工领域的进一步推广进行了有力的探索。

新拓扑指数提出的几个方向

拓扑指数是一种把分子结构数值化的参数,不受经验和实验条件的限制,因而近年来受到普遍的关注并且发展迅速。本文简要介绍了几种有典型代表意义的拓扑指数,包括他们的计算方法、应用领域等,并讨论了各自的优缺点,最后总结了新拓扑指数提出的方向与发展趋势。

Arbuzov重排反应合成膦酸烷基酯的研究进展

膦酸烷基酯是一类具有多种生物活性的有机磷化合物,在农业和医药化工领域具有广泛的应用。本文介绍了Michaelis-Arbuzov重排反应构建P-C键合成膦酸烷基酯类化合物的方法,着重阐述了通过催化剂、微波、超声波等促进的绿色环保的Arbuzov重排反应。特别是在连续流动条件下通过微反应进行的无溶剂Arbuzov重排反应,能够缩短反应时间,提高反应效率,使膦酸烷基酯的合成具有更广阔的应用前景。