本质更安全的换热网络多目标优化

发布时间：2021-02-15 03:33

　　本质更安全的过程设计作为化工过程众多保护层中最有效和最重要的一道,逐渐受到了越来越多的从业人员和国内外学者的重视。而换热网络综合是提高化工过程能源利用率,实现高效节能,达到经济效益的有效方法。随着化工产业的转型升级和加快转变发展方式的迫切需求,研究本质更安全的换热网络优化设计对实现化工行业节能减排、绿色环保、安全可持续化发展具有重要意义。本文通过对化工过程本质安全进行量化表征,采用数学规划法构建本质安全与换热网络综合的数学模型,采用线性加权和法进行多目标优化求解,最终获得本质更安全的换热网络。主要研究内容包括:（1）换热器与换热网络的模拟与安全评价:首先,采用评价指数的方法,对换热网络的本质安全易爆性、毒性、存量进行量化表征,获得描述换热网络的本质安全量化指标。然后,对换热器和换热网络进行模拟和基于本质安全易爆性、毒性、存量的本质安全评价。结果表明,在提高换热网络本质安全性的同时,会增加换热网络的经济费用。（2）换热网络的经济和安全同步优化:由于提高换热网络的安全性会相应地增加经济费用,所以本文对换热网络的经济和安全同步优化。基于换热网络的本质安全量化表征,采用数学规划法建立换热网络经... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
引言
1 文献综述
    1.1 本质安全指数评价方法
    1.2 换热网络综合方法
    1.3 本质更安全的换热网络优化研究进展
    1.4 论文的研究内容与结构
2 换热器和换热网络的模拟与安全评价
    2.1 安全评价指标的量化表征
        2.1.1 易爆性指标的量化表征
        2.1.2 毒性指标的量化表征
        2.1.3 存量指标的量化表征
    2.2 换热器与换热网络的模拟与安全评价
        2.2.1 换热器的模拟与安全评价
        2.2.2 换热网络的模拟与安全评价
    2.3 本章小结
3 考虑本质安全的换热网络综合
    3.1 考虑本质安全的换热网络数学模型
        3.1.1 基于分级超结构的换热网络数学模型
        3.1.2 经济与安全评价的数学模型
    3.2 换热网络经济与安全同步优化算例
        3.2.1 经济与本质安全易爆性同步优化算例
        3.2.2 经济与本质安全毒性同步优化算例
        3.2.3 经济与本质安全存量同步优化算例
    3.3 本章小结
4 考虑本质安全的换热网络多目标优化
    4.1 考虑本质安全的换热网络多目标优化算例
        4.1.1 算例一
        4.1.2 算例二
    4.2 多目标优化的Pareto前沿解
        4.2.1 算例一
        4.2.2 算例二
    4.3 本章小结
结论
参考文献
附录A 符号说明
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3034356