利用优化回用水源法设计多杂质体系水网络

针对多杂质体系水网络的设计,提出一种优化回用水源的经验设计方法,以获得水网络的最小新鲜水用量。该方法无需考虑水网络流股所有的匹配可能性,在设计过程中直接确定每个操作单元的用水情况。首先判断操作单元回用能力,确定操作单元的可回用水源,然后通过计算判断出各回用水源的选择顺序,当操作单元中任一杂质入口浓度达到极限要求时,停用其他回用水源并同时确定回用水的用量。依次类推,完成用水网络所有操作单元的用水设计,得到水网络的最小新鲜水用量。两个实例的新鲜水用量与文献值相比分别降低了0.94%和1.39%,同时最优的水网络总流股数有一定的减少,表明提出的设计方法是合理有效的。

考虑非等温混合的能量集成多杂质水网络优化设计

提出了一种分步综合多杂质体系水网络和换热网络的新方法。对于水网络,考虑进入操作单元的新鲜水与回用水之间的非等温混合,确保流股间的直接热回收;对于换热网络,可以只考虑水网络中的新鲜水和回用水流股之间的换热匹配。采用无进化次数的改进粒子群算法对本文建立的多杂质体系水网络非线性模型和换热网络混合整数非线性模型进行求解。实例表明,与不考虑非等温混合时比较,考虑非等温混合时的最优网络结构更简单,且年度总费用要节省2.4%。因此,本文提出的方法在实际生产中有较好的可行性和有效性。