多效蒸发过程模拟与优化回顾

多效蒸发是节约蒸发过程所需生蒸汽的一个十分有效的手段。随着企业对蒸发节能的要求提高,多效蒸发系统大多采用了抽汽预热、冷凝水闪蒸、利用余热等节能措施。要对多效蒸发系统进行优化设计,就必须深入研究这一过程的模拟,了解其过去,发现不足从而予以完善。 一、多效蒸发过程模拟回顾 原则上讲,对多效蒸发过程的模拟问题,对各效分别应用质量衡算、热量衡算、传热速率和相平衡方程,联立即可得系统模拟的数学模型。

青藏高原中部水蒸发过程中的氧稳定同位素变化

作为青藏高原稳定同位素水文循环的一个重部分 ,1 998年夏首次在青藏高原中部的那曲和安多两地同时进行了水蒸发过程中氧稳定同位素变化观测研究 .模拟和实验结果都显示出了大气相对湿度对水蒸发过程中氧稳定同位素变化的显著影响 .模拟结果还显示剩余水中δ18O与剩余水比率呈指数关系 ,但实验分析结果表明 ,蒸发过程中剩余水中δ18O与剩余水比率更接近于线性关系 ,这种关系可以定量地表示出来 .从理论上与实验中都可以计算出不同相对湿度下蒸发分馏因子的大小 .并且实验结果与理论模拟结果较一致 .

盐卤硼酸盐化学(Ⅰ)——含硼盐卤天然蒸发过程中硼酸盐的行为

在进行青藏高原某硼酸盐盐湖卤水的天然蒸发实验中确定,该卤水的蒸发析盐顺序不是按平衡溶解度相图,而是按“太阳相图”预示的亚稳过程进行。从天然蒸发过程中盐卤的浓缩倍数与浓缩卤水中硼富集倍数的一致性认为,盐卤在天然蒸发浓缩析盐过程中硼酸盐并不以固体盐形式析出,而是被赋存于浓缩卤水中。

新疆玛纳斯湖水蒸发过程研究

本文依据 Na+ 、K+ 、Mg2 + ∥ Cl- 、SO2 - 4-H2 O五元水盐体系相图 ,对新疆玛纳斯盐湖水进行原料分析、理论研究、2 5℃等温蒸发实验和自然蒸发实验 ,研究了该湖水蒸发过程中盐类的析出规律及湖水中各组分浓度变化的规律 。

多效蒸发过程模拟的Broyden解法

以并流流程为例,建立了多效蒸发过程数学模型。介绍Broyden解法,并给出求解框图。实例计算结果是令人满意的。

乙醇液滴蒸发过程对压力振荡动态响应的试验研究

设计制造了一种旋转式气流换向阀,使用该换向阀能够产生较高频率、较大振幅的压力振荡,在此基础上建立了压力振荡环境下燃料液滴蒸发过程的试验系统,利用高速阴影成像系统对乙醇液滴蒸发过程对压力振荡动态响应特性进行了试验研究,试验结果表明,乙醇液滴蒸发过程对压力振荡具有快速响应的能力,压力振荡过程中,蒸发速率并不与环境压力的值成正比,蒸发速率的最大值发生在压力下降过程的后期阶段,蒸发速率的大小与压力振荡的频率、振幅有关。

基于分析的氧化铝蒸发过程能耗优化

为提高氧化铝蒸发过程能量利用率,在蒸发过程有效能()分析的基础上,建立了最大化利用率的能耗优化模型。针对优化模型紧约束条件的限制,提出了一种结合鲁棒函数和谷跳跃不可行解修正法的约束条件处理方法,弱化约束违反度大的解带来的不利影响,保留不可行解提供的有效信息。并采用一种具有涡旋拓扑结构的粒子群算法对优化模型进行有效求解。工业实例分析表明,优化模型可同时兼顾回收利用率和系统热力学完善程度,优化操作在保证产品产量及质量的条件下可有效提高能量利用率。

膨胀土蒸发过程的气候敏感性分析

膨胀土的工程特性对气候变化特别敏感。运用土体渗流和蒸发理论,建立了大气-非饱和土相互作用模型;以现场观测的气候数据作为边界条件,模拟分析了膨胀土柱蒸发过程中6个气象因子对蒸发的影响。研究结果表明,净辐射和风速对膨胀土蒸发影响显著,其它气象因子影响较小。

基于鲁棒估计的氧化铝蒸发过程数据协调

针对氧化铝蒸发过程实时检测数据存在随机误差或显著误差、出口物料浓度检测滞后大,导致实测数据难以真实反映实际生产状态的现状,本文在蒸发过程多点稳态检测研究的基础上,利用基于核偏最小二乘法的出口物料浓度软测量结果提供的有效信息,建立以污染正态分布的鲁棒估计函数为优化目标的数据协调模型,并采用遗传算法求解获得蒸发过程的协调数据.实际计算结果表明,该协调模型能避免显著误差的影响,实现测量数据的可靠在线协调计算,为过程操作调节提供依据.

渗透蒸发过程脱除水溶液中挥发性有机物的研究

采用自制的PDMS膜研究了从VOCs (挥发性有机化合物 )稀水溶液中脱除VOCs的渗透蒸发过程。以分离因子和渗透通量为评价指标 ,考察了料液浓度、温度和流动状况以及膜下游压力对膜的渗透蒸发分离性能的影响 ;并研究了针对脱除水溶液中VOCs的渗透蒸发过程的传质模型。

二维土壤蒸发过程的数值分析

本文从研究耕作措施出发,提出了地表平坦或地表起伏不平时二维土壤蒸发过程的数值分析方法。作为应用举例,分析了沟种垄作对苗床土壤水分与温度分布的影响,并作了田间试验验证。这一研究为农业生态学提供了一种定量分析方法。

电热蒸发进样/电感耦合等离子体原子发射光谱的蒸发过程研究

本文考察了电热蒸发进样 ETV/ICP-AES 技术中蒸发电流对不同挥发性元素的信号强度及峰形的影响;探索了蒸发器体积及其结构对分析物蒸发行为和信号的影响;本文还探索了平台技术在 ETV-ICP-AES 中的应用。并相应得出了一些有益的结论。

基于代价敏感主动学习的氧化铝蒸发过程故障检测(英文)

针对氧化铝蒸发过程故障检测中标注者不切实际的假设和控制参数难以确定问题,提出改进的代价敏感主动学习方法。给出了代价敏感主动学习形式化描述和放松了标注者不切实际的假设。为了提高分类精度和减少标注代价,该方法结合粒子群优化和代价敏感主动学习。利用连续的粒子群优化代价敏感主动学习的控制参数,该参数用于最大化未标注样本的信息度和最小化标注代价。将所提出的方法应用于氧化铝蒸发过程故障检测,实验结果表明,该方法能正确地选择控制参数,有效地减少了误分类代价和标注代价,提高了故障检测率。

硼溶液蒸发过程中硼的挥发及硼同位素分馏

用蒸发实验研究了浓度为10-6级的硼在水和稀HCl溶液蒸发时的挥发度、同位素分馏和甘露醇的影响。结果表明，在溶液中有等摩尔的甘露醇和Cs都存在的条件下，硼才能在蒸发时和蒸干后保持定量回收；硼在不加入甘露醇或Cs的稀HCl溶液中蒸发时也能定量回收，但是不能蒸干；若要蒸干．必须加入等摩尔的甘露醇，才能保持硼的定量回收。蒸发液和残留液的同位素测定表明，11B仇先从近中性和酸性溶液的蒸发中贫化。此结果对于硼需要预富集的过程是非常重要的。

蒸发过程的非线性控制仿真研究

为了研究蒸发过程的非线性控制,对六效逆流蒸发系统的稳态工作点附近建立了动态模型,并将模型转化为仿射非线性系统的形式。接下来应用MIMO的GLC结构对这个非线性系统进行了输入输出线性化,对线性化后的系统应用PI控制律进行控制,并与常规的多回路PID控制做了对比。仿真结果表明,应用输入输出线性化控制策略消除了回路之间的耦合,能够更好地跟踪系统的设定值,并达到了节能降耗的目的。

基于变异CPSO算法的LSSVM蒸发过程软测量

在分析混沌粒子群优化算法(CPSO)和最小二乘支持向量机(SVM)理论基础上,以某氧化铝厂蒸发过程为对象,采用带有末位淘汰机制的混沌粒子群优化算法优化支持向量机的参数,建立了基于变异CPSO算法的LS-SVM的氧化铝蒸发过程软测量模型,并与PSO-LSSVM、LSSVM模型比较,研究表明,ICPSO-LSSVM模型预测准确,泛化性能好,且该模型预测结果中相对误差小于5%的样本达到92.5%,最大相对误差仅为8.1%,均方差MSE为0.05153,模型具有较高的精度,其现场实施结果表明基本可以实现出口浓度的实时在线预估。

基于聚类的多模型蒸发过程软测量建模

基于多模型方法具有更强的鲁棒性和精度的思想,结合多效蒸发过程强耦合和高度非线性特征,提出来一种基于差分进化的模糊核聚类的多最小二乘支持向量机的软测量建模方法。该方法依据运用DE-KFCM(差分进化核模糊聚类)对不同工况下的数据样本进行聚类,得到的子集分别用LSSVM(最小二乘支持向量机)构建模型不同工况使用模糊核聚类算法对输入数据进行聚类划分,针对每个聚类子集用最小二乘支持向量机方法建立子模型,通过加权得到系统输出。以氧化铝蒸发过程为例,对出口料液浓度的进行软测量建模,获得了较好的实验结果。

基于CS-SVM的氧化铝蒸发过程故障检测

针对氧化铝蒸发过程样本集中的类不平衡和故障难以实时检测问题,提出线性权重递减粒子群-代价敏感支持向量机故障检测方法。深入分析氧化铝蒸发过程机理,选择合适输入条件、操作参数、状态参数作为代价敏感支持向量机的输入向量,工况样本类别作为其输出。代价敏感支持向量机以最小化误分类代价为目标,利用线性权重递减粒子群优化代价敏感支持向量机核参数和误分类代价参数。实验结果表明所提出的方法能有效地提高故障识别率和减少平均误分类代价。

氧化铝蒸发过程的混合智能优化设定控制

氧化铝蒸发过程的关键工艺指标碱液浓度不能在线检测且与控制回路输出之间的动态特性难以用精确的数学模型描述,采用已有的优化控制方法不能实现上述运行层的优化。针对上述问题提出了由基于案例推理的预设定模型,基于专家规则的前馈、反馈补偿模型以及基于块式偏最小二乘的软测量模型组成的混合智能优化设定控制方法。采用某氧化铝厂蒸发过程的实际数据进行仿真实验,实验研究表明该方法可以有效地将碱液浓度控制在工艺要求的区间内。

基于模糊最小二乘支持向量机的蒸发过程预测控制研究

针对氧化铝蒸发过程的多变量、非线性和大滞后特点及不同时间和空间样本数据不同的特征,提出了基于末位淘汰机制的混沌粒子群算法的综合加权模糊最小二乘支持向量机蒸发过程预测控制方法。用变异混沌粒子群算法对模型预测控制进行滚动优化,计算出最优控制序列。以某氧化铝厂蒸发过程生产数据进行实验验证分析,结果表明:模型预测结果中相对误差小于8%的样本达到93.9%,出口浓度稳定在240g/L附近,其控制性能得到显著改善,同时也起到了降低能耗的目的。