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基于本质安全的半间歇式等温强放热反应加料速度优化
被引量:
2
1
作者
江佳佳
李莉
+2 位作者
章立帆
马腾坤
蒋军成
《南京工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第5期543-548,共6页
针对半间歇式等温强放热反应,加料速度是控制放热速率的有效控制方法之一。本文综合考虑反应过程安全性及经济性,建立半间歇式等温过程加料速度优化数学模型。为避免强放热反应的热失控,基于本质安全思想,考虑最危险情况——冷却失效情...
针对半间歇式等温强放热反应,加料速度是控制放热速率的有效控制方法之一。本文综合考虑反应过程安全性及经济性,建立半间歇式等温过程加料速度优化数学模型。为避免强放热反应的热失控,基于本质安全思想,考虑最危险情况——冷却失效情形引发的反应热失控作为实现过程安全的约束条件,并采用罚函数法将约束优化模型转化为无约束优化模型。采用粒子群算法(PSO)对优化问题求解,并将模拟退火(SA)引入粒子群算法增强全局寻优能力。优化计算结果表明:相比于采用恒定加料速度方式,基于混合粒子群算法(SA-PSO)优化算法的分段线性加料方式不仅可以实现过程本质安全化,还可以大大提高转化率。
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关键词
半间歇式
反应器
粒子群优化
加料速度优化
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职称材料
半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略
被引量:
3
2
作者
鲁秋实
叶光华
周兴贵
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期975-983,共9页
半间歇釜式反应器内物料积累过多且反应放热过快时,容易引发热失控风险,造成化工安全事故。设计较优的加料操作,既可以避免热失控风险,又可以缩短操作周期、提高生产效率。针对半间歇釜式反应器,以乙酸酐水解为模型反应,基于反应器数学...
半间歇釜式反应器内物料积累过多且反应放热过快时,容易引发热失控风险,造成化工安全事故。设计较优的加料操作,既可以避免热失控风险,又可以缩短操作周期、提高生产效率。针对半间歇釜式反应器,以乙酸酐水解为模型反应,基于反应器数学模型,提出了一种安全高效加料操作的数值优化策略。在该策略中,首先确定不同加料方式(如一段、二段和三段加料)下的安全操作温度区间,然后在该温度区间内寻找最短操作周期对应的操作温度,该温度即为最佳的加料操作温度。优化结果表明三段加料的安全操作温度区间和最佳操作温度分别比一段加料宽60.9%和低1.9 K,六段加料已经基本可以实现操作周期最短,增加操作压力也有利于缩短操作周期。
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关键词
半
间歇
釜
式
反应器
热失控
安全
数值优化
乙酸酐水解
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职称材料
环己酮半间歇过氧化反应过程热失控研究
被引量:
1
3
作者
臧娜
钱新明
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期80-86,共7页
采用反应量热仪(RC1e)、差示扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)对环己酮过氧化反应过程的热失控危险性进行了研究,利用冷却失效情形法对该工艺进行危险性分级。结果表明:温度的升高使环己酮过氧化反应速率加快,体系比热容增加,温度...
采用反应量热仪(RC1e)、差示扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)对环己酮过氧化反应过程的热失控危险性进行了研究,利用冷却失效情形法对该工艺进行危险性分级。结果表明:温度的升高使环己酮过氧化反应速率加快,体系比热容增加,温度升高也使产物各种中间体及副反应活跃程度增加,提高搅拌速度也能促进环己酮氧化,而延长加料时间可以将反应热量较好地移出,但同时降低反应速率,使过氧化环己酮得率降低。依据风险评价指数矩阵法和失控情景分析法,得到环己酮半间歇过氧化反应的热失控危险程度级别为5级,而降低环己酮的加入量,危险程度等级为2级。
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关键词
安全工程
半间歇式
反应
目标反应
分解反应
热失控
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职称材料
浅谈浓缩大豆磷脂的半间歇半连续式生产工艺
4
作者
代景华
《中国油脂》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第6期82-82,共1页
介绍了浓缩大豆磷脂半间歇半连续式生产工艺及在生产操作中应注意的几个问题 ,如原料要求新鲜 ,加热介质的选择等。生产实践证实 ,该工艺设备性能良好 ,操作灵活 ,产品质量稳定 。
关键词
浓缩大豆磷脂
半
间歇
半
连续
式
生产工艺
加热介质
生产设备
薄膜蒸发器
球形蒸发器
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职称材料
基于非线性微分几何理论的半间歇聚合釜温度控制器设计
5
作者
李金
孙京诰
《华东理工大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期151-158,共8页
半间歇聚合反应具有强非线性、时滞、时变的特点,反应机理复杂,其温度控制一直是难点。应用传统的串级PID控制结构,无法保证温度控制在允许的误差范围内。为保证产品质量,设计了一个非线性控制器来提高温度控制精度。根据Chylla-Haase...
半间歇聚合反应具有强非线性、时滞、时变的特点,反应机理复杂,其温度控制一直是难点。应用传统的串级PID控制结构,无法保证温度控制在允许的误差范围内。为保证产品质量,设计了一个非线性控制器来提高温度控制精度。根据Chylla-Haase反应器模型,利用非线性微分几何理论,通过微分同胚和状态反馈,实现输入-输出精确线性化,在此基础上引入误差渐近跟踪项和积分器,设计出温度渐近跟踪控制器,通过调整控制器参数,可达到误差快速指数衰减。仿真结果表明该控制器在设定值跟踪和抗干扰方面明显优于串级PID控制器及模糊串级PID。
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关键词
聚合
半间歇式
渐近跟踪
非线性微分几何
反应器
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职称材料
硫酸盐绿锈去除难降解有机物的关键因子研究
6
作者
王昕
卿三成
+2 位作者
薛广海
吴萌
潘社卫
《有色金属科学与工程》
北大核心
2025年第2期223-229,共7页
去除水体中难降解、高毒性有机污染物成为环境治理领域重点关注的问题。本文探究了以“半间歇滴加”法制备的硫酸盐绿锈(GR-B)去除甲基橙、硝基苯的作用机制及影响因素。结果表明,GR-B对2种难降解的水溶性有机物具有明显的去除作用,反应...
去除水体中难降解、高毒性有机污染物成为环境治理领域重点关注的问题。本文探究了以“半间歇滴加”法制备的硫酸盐绿锈(GR-B)去除甲基橙、硝基苯的作用机制及影响因素。结果表明,GR-B对2种难降解的水溶性有机物具有明显的去除作用,反应3 h后,约89.6%的甲基橙和96%的硝基苯被去除,较优反应条件为:陈化温度为25℃,pH为11,较优用量分别为33.6 g/L GR-B和30 mg/L甲基橙或100 mg/L硝基苯。通过对比分析去除甲基橙和硝基苯2个过程中COD的变化,初步判断绿锈去除2种有机物的反应机制分别是通过吸附和化学反应。
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关键词
硫酸盐绿锈
甲基橙
硝基苯
半间歇式
滴加方法
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职称材料
题名
基于本质安全的半间歇式等温强放热反应加料速度优化
被引量:
2
1
作者
江佳佳
李莉
章立帆
马腾坤
蒋军成
机构
南京工业大学安全科学与工程学院江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室
出处
《南京工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019年第5期543-548,共6页
基金
国家自然科学基金(51804167,21436006)
文摘
针对半间歇式等温强放热反应,加料速度是控制放热速率的有效控制方法之一。本文综合考虑反应过程安全性及经济性,建立半间歇式等温过程加料速度优化数学模型。为避免强放热反应的热失控,基于本质安全思想,考虑最危险情况——冷却失效情形引发的反应热失控作为实现过程安全的约束条件,并采用罚函数法将约束优化模型转化为无约束优化模型。采用粒子群算法(PSO)对优化问题求解,并将模拟退火(SA)引入粒子群算法增强全局寻优能力。优化计算结果表明:相比于采用恒定加料速度方式,基于混合粒子群算法(SA-PSO)优化算法的分段线性加料方式不仅可以实现过程本质安全化,还可以大大提高转化率。
关键词
半间歇式
反应器
粒子群优化
加料速度优化
Keywords
semi-batch reactor
particle swarm optimization
feed rate optimization
分类号
TQ03 [化学工程]
X937 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略
被引量:
3
2
作者
鲁秋实
叶光华
周兴贵
机构
华东理工大学化学工程联合国家重点实验室
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第2期975-983,共9页
基金
国家自然科学基金项目(21676082)。
文摘
半间歇釜式反应器内物料积累过多且反应放热过快时,容易引发热失控风险,造成化工安全事故。设计较优的加料操作,既可以避免热失控风险,又可以缩短操作周期、提高生产效率。针对半间歇釜式反应器,以乙酸酐水解为模型反应,基于反应器数学模型,提出了一种安全高效加料操作的数值优化策略。在该策略中,首先确定不同加料方式(如一段、二段和三段加料)下的安全操作温度区间,然后在该温度区间内寻找最短操作周期对应的操作温度,该温度即为最佳的加料操作温度。优化结果表明三段加料的安全操作温度区间和最佳操作温度分别比一段加料宽60.9%和低1.9 K,六段加料已经基本可以实现操作周期最短,增加操作压力也有利于缩短操作周期。
关键词
半
间歇
釜
式
反应器
热失控
安全
数值优化
乙酸酐水解
Keywords
semi-batch reactor
thermal runaway
safety
numerical optimization
hydrolysis of acetic anhydride
分类号
TQ028.8 [化学工程]
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职称材料
题名
环己酮半间歇过氧化反应过程热失控研究
被引量:
1
3
作者
臧娜
钱新明
机构
中国人民武装警察部队学院消防工程系
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016年第3期80-86,共7页
基金
中国人民武装警察部队学院院级博士科研创新计划课题(BSKY201512)
文摘
采用反应量热仪(RC1e)、差示扫描量热仪(DSC)和绝热加速量热仪(ARC)对环己酮过氧化反应过程的热失控危险性进行了研究,利用冷却失效情形法对该工艺进行危险性分级。结果表明:温度的升高使环己酮过氧化反应速率加快,体系比热容增加,温度升高也使产物各种中间体及副反应活跃程度增加,提高搅拌速度也能促进环己酮氧化,而延长加料时间可以将反应热量较好地移出,但同时降低反应速率,使过氧化环己酮得率降低。依据风险评价指数矩阵法和失控情景分析法,得到环己酮半间歇过氧化反应的热失控危险程度级别为5级,而降低环己酮的加入量,危险程度等级为2级。
关键词
安全工程
半间歇式
反应
目标反应
分解反应
热失控
Keywords
safety engineering
semi-batch reactors
desired reaction
decomposition reaction
thermal runaway
分类号
X937 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
浅谈浓缩大豆磷脂的半间歇半连续式生产工艺
4
作者
代景华
机构
山东良友油脂股份有限公司
出处
《中国油脂》
CAS
CSCD
北大核心
2004年第6期82-82,共1页
文摘
介绍了浓缩大豆磷脂半间歇半连续式生产工艺及在生产操作中应注意的几个问题 ,如原料要求新鲜 ,加热介质的选择等。生产实践证实 ,该工艺设备性能良好 ,操作灵活 ,产品质量稳定 。
关键词
浓缩大豆磷脂
半
间歇
半
连续
式
生产工艺
加热介质
生产设备
薄膜蒸发器
球形蒸发器
分类号
TQ645.99 [化学工程—精细化工]
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职称材料
题名
基于非线性微分几何理论的半间歇聚合釜温度控制器设计
5
作者
李金
孙京诰
机构
华东理工大学信息科学与工程学院化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室
出处
《华东理工大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第2期151-158,共8页
文摘
半间歇聚合反应具有强非线性、时滞、时变的特点,反应机理复杂,其温度控制一直是难点。应用传统的串级PID控制结构,无法保证温度控制在允许的误差范围内。为保证产品质量,设计了一个非线性控制器来提高温度控制精度。根据Chylla-Haase反应器模型,利用非线性微分几何理论,通过微分同胚和状态反馈,实现输入-输出精确线性化,在此基础上引入误差渐近跟踪项和积分器,设计出温度渐近跟踪控制器,通过调整控制器参数,可达到误差快速指数衰减。仿真结果表明该控制器在设定值跟踪和抗干扰方面明显优于串级PID控制器及模糊串级PID。
关键词
聚合
半间歇式
渐近跟踪
非线性微分几何
反应器
Keywords
polymerization
semi-batch
asymptotic tracking
nonlinear differential geometry
reactor
分类号
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
硫酸盐绿锈去除难降解有机物的关键因子研究
6
作者
王昕
卿三成
薛广海
吴萌
潘社卫
机构
矿冶科技集团有限公司
出处
《有色金属科学与工程》
北大核心
2025年第2期223-229,共7页
基金
矿冶科技集团有限公司青年科技创新基金资助项目(04-2359)。
文摘
去除水体中难降解、高毒性有机污染物成为环境治理领域重点关注的问题。本文探究了以“半间歇滴加”法制备的硫酸盐绿锈(GR-B)去除甲基橙、硝基苯的作用机制及影响因素。结果表明,GR-B对2种难降解的水溶性有机物具有明显的去除作用,反应3 h后,约89.6%的甲基橙和96%的硝基苯被去除,较优反应条件为:陈化温度为25℃,pH为11,较优用量分别为33.6 g/L GR-B和30 mg/L甲基橙或100 mg/L硝基苯。通过对比分析去除甲基橙和硝基苯2个过程中COD的变化,初步判断绿锈去除2种有机物的反应机制分别是通过吸附和化学反应。
关键词
硫酸盐绿锈
甲基橙
硝基苯
半间歇式
滴加方法
Keywords
sulfate green rust
methyl orange
nitrobenzene
semi-intermittent drip-adding method
分类号
TF111.3 [冶金工程—冶金物理化学]
X1 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于本质安全的半间歇式等温强放热反应加料速度优化
江佳佳
李莉
章立帆
马腾坤
蒋军成
《南京工业大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2019
2
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职称材料
2
半间歇釜式反应器安全高效操作的数值优化策略
鲁秋实
叶光华
周兴贵
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
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职称材料
3
环己酮半间歇过氧化反应过程热失控研究
臧娜
钱新明
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
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职称材料
4
浅谈浓缩大豆磷脂的半间歇半连续式生产工艺
代景华
《中国油脂》
CAS
CSCD
北大核心
2004
0
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职称材料
5
基于非线性微分几何理论的半间歇聚合釜温度控制器设计
李金
孙京诰
《华东理工大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2015
0
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职称材料
6
硫酸盐绿锈去除难降解有机物的关键因子研究
王昕
卿三成
薛广海
吴萌
潘社卫
《有色金属科学与工程》
北大核心
2025
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