合成氨反应器的双线性状态模型

本文对绝热式合成氨反应器,提出一种双线性简化模型。模型的建立是通过原始非线性分布参数模型的正交配置和双线性近似。仿真结果表明,这种双线性模型的近似精度比线性模型高得多。文中还进一步提出了降阶的变参数双线性模型。本文的工作将为探讨合成氨反应器控制系统设计的新途径提供帮助。     

一类“近乎双线性”系统及其稳定化反馈控制

本文定义了一类“近乎双线性”系统。可用以近似一类奇异摄动双线性系统,而且可以描述某些实际工业对象。并发现其控制器的设计较方便。文中还给出了一种简单的反馈控制器的设计方法。又对一类多输入双线性系统,提出一种设计反馈控制器的改进方案,根据Lyapunov定理得到一非线性反馈控制律。以上设计方法分别对某合成氨反应器作了应用研究,仿真结果表明了方法的有效性。     

一类工业固定床反应器热点温度的非线性自适应控制

以工业邻二甲苯氧化非绝热管式固定床反应器为研究对象，通过正交配置集中化建立了一个降阶非线性动态模型。直接以降低模型作为开环状态观测器及新型的非线性自适应控制算法设计控制器，设计了该类固定床反应器热点温度的非线性自适应控制系统。仿真结果表明，该热点温度控制系统具有良好的跟踪性能、抗干扰性能和鲁棒性能。     

多元精馏塔动态仿真模型的简化

本文对多元精馏塔的动态仿真模型进行简化,提供了一种能够用于控制系统设计和分析的非线性简化动态模型的方法。本文所提出的变参数、双线性结构模型与Karim提出的变参数、有时延的一阶简化模型进行比较之后表明,双线性简化模型的动态响应更接近于原动态仿真结果,近似的程度一般地优于后者。程序和方法适用于每块塔板上有进料,侧线汽、液相出料以及带有中间热交换器的复杂精馏塔。     

强自然对流流体的有限元解法：用于化学气相相淀积反应器

以冷壁化学气相淀积（ＣＶＤ）反应器中淀积ＴｉＮ涂层为对象，对立了适用于强自然对流流体的ＣＶＤ反应器模型。模型中包括流动、传热、传质和化学反应，计入了温度对物性参数的影响。通过编制求解该复杂模型的有限元程度，计算反应器中流型、温度及浓度的分布。定量计算了ＴｉＮ的淀积速率，计算值与实验值基本一致。该模型与程序不仅适用于本文所描述的淀积ＴｉＮ系统，也可以成为各种外延反应器和金属有机化学气相淀积反应器中计     

径向流动反应器的数学模拟——Ⅰ.Ⅱ型径向反应器流体力学计算

本文根据描述流体变质量流动的动量微分方程,建立了表征Ⅱ型径向流动反应器内流体流动规律的数学模型。该模型为一特殊的二阶微分方程的边值问题:Au′u″ Bu′u Cu~2=0(?)其边界条件为:y=0,u=1;y=1,u=0。式中模型参数A、B、C决定于径向流动反应器分布流道的几何尺寸、侧流穿孔阻力系数和床层空隙率等参数。本文推荐一种解析求解上述边值问题的方法。该模型应用于径向氨氧化炉操作工况的模拟,获得了预期的效果。     

苯氧化制顺丁烯二酸酐的反应动力学

用V_2O_5为活性组分的SD固体催化剂,在等温积分反应器中研究了文题。实验在工业生产操作条件下进行,用氧化还原动力学模型进行参数估值,给出了苯氧化反应动力学参数,该参数可用于反应器模拟计算。     

氨合成塔的动态特性研究

本文从机理方程出发,讨论了氨合成反应器的静态与动态仿真。对不同的扰动通道,不同的干扰方向与幅度条件下,对反应器的动态特性进行分析研究。研究结果表明此反应器系统具有明显的非线性特性。通过对不同位置的温度响应分析比较、对控制点位置的选择提供了基础。为了满足在线控制的需要提出简化控制模型结构,本文采用变参数,一阶加纯滞后模型结构。该模型通过实验进行验证,结果是令人满意的。     

单片扩散反应器测定气-固催化反应中的有效扩散系数——Ⅰ.多孔介质中的扩散系数

根据多孔介质的“尘埃气”模型,用单片扩散反应器测定了气体在Pd/HM型轻质烷烃异构化催化剂中的有效努森扩散系数、有效分子扩散系数及粘性流动参数。考察了压片条件对催化剂内孔结构参数的影响。压片催化剂能很好的模拟工业挤条异构化催化剂的孔分布。实验结果表明,该反应器装置在室温到350℃条件下具有满意的结果。     

WB-2催化剂曲节因子的单颗粒色谱法测定

本文设计了一种新的单颗粒扩散池,建立了一套可准确测定多种规格圆柱状商品催化剂曲节因子的单颗粒色谱装置,并测得了能反映死孔影响的WB-2催化剂的曲节因子。分别用积分变换法和奇异摄动法,导出了数学模型在拉氏域内的解和时间域内的近似解析解,并用导得的解进行模型参数估值。提出了一种改进的矩分析法来估计模型参数。用模型的近似解析解模拟了模型参数和变量对下腔室流出曲线的影响,给单颗粒色谱法实验条件的选择和过程分析提供了理论依据。     

异丁醛一步氧化反应器操作工况的模拟研究

建立了文题反应器的二维拟均相数学模型。经正交配置技术离散化处理后，由Ｇｅａｒ法求得床层内温度和收率的轴向、径向分布，模拟工业单管的结果与实测值较好地吻合。通过工况模拟，为年处理６ｋｔ异丁醛工业反应器确定了优选的操作条件及适宜的操作可行域，为设计、操作和控制提供指导和依据。     

壁冷式固定床反应器的多态研究

以邻二甲苯氧化制苯酐为工作反应，采用正交配置法和连续性算法对带有轴向导热的一维拟均相模型进行模拟计算，得到了反应器发生多态的区域。结果表明，轴向热反馈虽引起多态现象的重要因素，热反反馈越大，多态范围越宽，提高了反应器的操作稳定性，单管试验表明，在床层中设置导热片后，明显扩大了多态区域。     

滴流床反应器内小气液流量下液膜的波动

通过点电极检测到滴流床反应器内在滴流流型下流膜波动现象,对此波动实验数据进行频谱分析,其约为３Ｈｚ强相互作用流型下电导的变化也有该频率成分,应用气体质量、动量守衡方程描述气体在滴汉床反应器内的流动,数值计算表明气体压力存在波动,籍此可以解释小气液流量下液膜波动发生的物理机理。     

小波在奇异摄动问题中的应用

用小波数值方法处理线性和非线性奇异摄动问题,尤其对解的边界层性质进行数值探讨,获得了较满意的数值结果。     

多段原料气冷激型甲醇合成塔的定态模拟——优化设计及优化操作

以CO、CO_2平行加H_2为甲醇合成的关键反应,以CO、CO_2作为关健反应组分,建立了多段原料气冷激型甲醇合成塔催化床的一维拟均相数学模型。应用C301铜基催化剂甲醇合成的宏观动力学方程,采用Powell直接搜索法,给出达到一定产量、反应器体积最小的优化设计;同时也给出在反应器体积一定的情况下,取催化剂不同的寿命因子时,使产量达到最大的优化操作的模拟计算。由此提供了多段原料气冷激型反应器的优化设计和优化操作的方法。     

气升式环流反应器内气液两相流动计算流体力学的模拟

采用欧拉-欧拉两流体模型模拟了气升式环流反应器内部气液两相流动过程,考察了液相速度和气含率随表观气速的变化,液相速度和气含率模拟值的关系与两种经验关系式的计算值进行了比较,两者取得了很好的一致,证明了模型的正确性。在此基础上,使用计算流体力学模拟的方法考查了反应器内的导流筒直径和导流筒高度对反应器内两相流动的影响,导流筒直径增大,液相循环量增大,上升段气含率增大;导流筒位置升高,液相循环速度和循环量均增大,上升段气含率减小。所获得的结果对气升式反应器的设计优化具有指导意义。     

GA—ANN算法在产品质量估计中的应用

给出了基于综合优化方法的双线性系统建模和变结构控制设计方法,并将此用于延迟焦化装置,建立了焦化塔双线性模型和变结构控制器,转好地解决了抖振问题,仿真结果表明这一方法是有效的。     

焦化塔双线性建模及变结构控制

给出了基于综合优化方法的双线性系统建模和变结构控制设计方法,并将此用于延迟焦化装置,建立了焦化塔双线性模型和变结构控制器,转好地解决了抖振问题,仿真结果表明这一方法是有效的。     

钯复全膜反应器中异丁烷脱氢反应的数学模拟

对化学反应与膜分离的动态过程进行了关联,建立并求解了一维数学模型,根据异相烷脱氢反应速率方程和膜反应器模型对反应器中的异丁烷脱氢反应进行了具体分析,模拟了操作条件（反应温度、原料气空速、吹扫气流量、原料气组成和原料气村力）对异丁烷转化率增量的影响,模拟值与实验值相比较,在数值上虽有一定的偏差,但与实验结果基本一致。