一、区间牛顿法在化工计算中的应用（论文文献综述）
闫斌斌[1]（2021）在《基于气路性能混合模型的燃气轮机叶片故障预警及诊断方法研究》文中提出叶片是燃气轮机的重要部件,长时间在较高的转速、温度、压力和负荷条件下工作,受空气中的杂质污染和腐蚀,发生故障的概率极高,故障模式如结垢、磨损、腐蚀和打伤等。叶片故障严重影响燃气轮机运行的稳定性、经济性和安全性。因此,开展燃机叶片故障诊断研究十分必要。本文主要从气路性能诊断方法出发,研究基于混合模型的燃气轮机叶片故障预警及诊断中的若干关键问题:1)同型号不同燃气轮机个性化差异对气路性能机理模型仿真精度存在影响;2)仅凭机理的建模方式难以适应燃气轮机气路性能的残余个性化差异;3)采用单一参数和固定阈值的燃气轮机叶片故障预警存在误警率和漏警率较高的问题;4)叶片故障诊断过程中存在模型精度有限和寻优算法易陷入局部最优等问题。开展的主要工作如下:建立了燃气轮机个性化气路性能机理模型。针对同型号不同燃气轮机部件特性图的个性化差异,改进了现有的部件通用解析解,同时提出基于粒子群算法的性能自适应方法,通过定义的更新因子实现了部件特性曲线形状的靶向控制,进而实现了部件解析解与实际部件特性的精准匹配。针对燃气轮机循环设计点与循环参考点之间的个性化差异,提出基于逆向迭代和遗传算法的循环参考点整定方法,实现了循环参考点的精准整定,提高了气路性能机理模型的准确性。部件特性曲线和循环参考点的自适应调整,明显降低了燃气轮机实际性能与气路性能机理模型之间的个性化差异。通过燃气轮机现场实测数据验证了该方法的有效性。提出了两类燃气轮机气路性能混合驱动模型构建方法。针对某些燃气轮机循环参考点和部件特性曲线难以获取的问题,提出一种结合燃气轮机机理的气路性能混合模型构建方法,并定义为第一类混合模型。该方法面向燃气轮机部件单元体构建混合模型,其中神经网络结构、神经元数量和激活函数的选定分别参考燃气轮机模块化划分、截面热力参数数量以及部件非线性程度。针对循环参考点和部件特性曲线可用,但气路性能机理模型和燃气轮机实际性能之间仍存在残余个性化差异的情况,提出了一种基于径向基神经网络误差补偿的混合模型,并定义为第二类混合模型。该方法以机理模型为基础,通过径向基神经网络补偿残余个性化差异造成的误差。通过在役燃气轮机实测数据验证了该方法的有效性。建立了基于宽频振动和混合模型的燃气轮机叶片故障预警方法。由于采用单一参数和固定阈值的叶片故障预警易出现误报率和漏报率较高的问题,故提出了一种基于多参数的燃气轮机叶片故障变工况预警方法。首先基于宽频振动信号提取偏离特征参数,同时基于气路性能信号提取降级特征参数;其次研究特征参数的阈值设定方法,考虑变工况对阈值设定的影响,建立了叶片故障的3级预警规则。最后通过燃气轮机实际故障案例验证了该方法的有效性。研究了基于混合模型的燃气轮机叶片故障诊断方法。针对非线性气路故障诊断的优化算法易陷入局部最优的问题,建立了基于改进粒子群算法和混合模型的非线性叶片故障诊断模型。以实测数据为目标,通过气路性能混合模型的自适应调整确定部件性能降级量,进而识别燃气轮机叶片的故障模式。针对燃气轮机部件特性曲线和循环参考点难以获取的场合,基于测量参数进行叶片故障诊断,而该方法仅对叶片单一故障的诊断精度较高,对于多种叶片故障同时发生的场合诊断精度较低,因此研究了基于SVM和第一类混合模型的叶片单一故障诊断方法。在上述模型基础上,提出了基于改进相似度算法的叶片自动诊断方法,可自动识别叶片故障类型。通过燃气轮机叶片故障实测数据验证了该方法的有效性。本文的研究成果可以补充和拓展目前的叶片故障预警和诊断理论,同时为相关理论在工程实践中的应用提供参考。
凌建洋[2]（2021）在《化工流程分析与优化系统的开发及应用》文中研究说明化工分析与优化作为一种过程优化方法,是要在化工系统的特定约束要求下,分析设备参数以及工艺变量与经济效益与环保等之间的关系,找出使化工系统的优化目标达到最优的设备参数和工艺变量。现在化工分析与优化方法已经成功应用在整个化工生产的全过程中,包括化工设计、过程综合、生产调度等领域,带来了巨大的经济效益,成为近年来化工领域以及过程系统过程领域的研究热点。化工过程与最优化方法的结合,增加了最优化模型的规模,对优化计算提出了巨大的挑战,但是在客观上促进了数值计算方法的发展,同时数值计算的发展也化工分析与优化计算有促进作用。通过对化工流程进行模拟、流程分析以及优化计算,可以较为准确的得到化工系统最优结果与设备参数和工艺变量之间的关系,对化工过程设计以及过程控制等都有较为重要的指导作用。本文依靠Visual Studio 2010开发环境,采用C++语言,开发出支持CAPE-OPEN接口标准的流程分析与优化系统,用于化工过程的分析以及优化计算。首先,通过对化工优化方法进行系统研究,明确流程分析与优化系统的功能,主要包括灵敏度分析、设计规定和过程优化三个功能。基于以上三种功能的计算原理和计算过程,建立了三种功能对应的数学模型。其次,通过研究和总结最优化算法,选择拟牛顿法作为设计规定的求解算法,选择序列二次规划法（SQP法）作为过程优化的求解算法,并且针对传统SQP法存在的计算速度慢、子问题不相容等问题,提出以转轴算法生成积极约束集,以积极约束集求解子问题以及构建高阶校正方向的方式对序列二次规划法做出改进,解决子问题不相容的问题,并且提高过程优化的计算速度。然后,根据整理的数学模型和求解算法,编程实现灵敏度分析、设计规定和过程优化功能的开发,并对其有效性进行检验,将编译生成的dll文件加载到支持CAPE-OPEN标准的化工模拟软件中,成功实现了流程优化系统的调用和运行。最后,以绝热闪蒸、气分以及常减压流程的过程优化计算为例,对所开发的流程优化系统中的三种功能进行验证,并且分别实现传统的SQP法、基于信赖域的SQP法以及新改进的SQP法以验证算法改进效果,结果表明:三种功能的计算结果与文献值基本较为接近,偏差在2%以内,计算结果准确可靠,可用于化工过程的优化计算,并且改进的SQP法比前两种方法迭代次数少6.5%左右,计算时间少4.8%左右,算法的改进效果显着,能够满足过程优化计算需要。遵循CAPE-OPEN标准开发的流程分析与优化系统,能准确的对化工流程进行分析以及过程优化计算,具有重要的实际应用价值。此外,开发的流程分析与优化系统组件结构工整,兼容性强,相互独立,便于以后的维护和完善。
魏春阳[3]（2020）在《复杂化工管网建模与计算方法研究及应用》文中研究说明随着化工流程仿真深入发展,化工过程需要被更加全面的描述、分析。在化工仿真模拟计算中,对管网系统进行识别及求解是化工仿真研究的重要问题。针对化工管网系统输送过程的仿真模拟,关键在于对管网系统拓扑结构的识别及相关参数的自求解。目前的管网识别方法无法智能识别管网,管网算法无法满足化工管网对精度、速度的要求,且成本较高。本文为了解决上述问题开发了一种管网拓扑结构识别和求解算法,这有利于对复杂的化工管网系统进行仿真,对化工流程仿真与建模领域意义重大。本文主要研究了以下内容:1、基于有向图进行管网拓扑结构的识别与简化。实现管网流量求解的重点在于对复杂管网进行识别与简化。有向图和邻接矩阵对管网结构的识别,表示了管道间的关系,明显降低了计算量与计算复杂度,提高了计算效率。2、提出了基于改进牛顿雅可比迭代法（Newton Raphson,NR）的化工管网计算方法,提高管网计算的准确度,实现了对管网系统流量和压力的高效、稳定、准确的求解。与改进前的算法相比,提高了管网求解的收敛性和雅可比迭代法的运行效率。3、对免疫遗传算法（Immune Genetic Algorithm,IGA）进行改进结合区间牛顿法（Interval Newton,IN）,提出了一种基于改进免疫遗传算法和区间牛顿算法的复杂管网计算方法,在改进的牛顿雅可比法的基础上实现了对复杂管网的求解,避免了算法对初始条件的依赖,改善了收敛效果,缩短了收敛时间,增加了求解成功率。4、以油库柴油发油管网为实例,完成了对柴油收油的建模,模拟了收油的稳态及动态过程。实验说明收油的稳态与动态模拟流程和实际工况十分吻合,通过稳态流程和动态流程模拟说明了提出的识别和计算方法在收敛精度、收敛时间和稳定程度方面的优越性。
鞠薇[4]（2019）在《环境污染气体的FTIR光谱特征提取及定性识别方法研究》文中指出快速准确获取大气污染气体的种类及浓度信息有助于研究大气污染的形成机理以及制定污染防治的政策法规。傅里叶变换红外光谱技术（Fourier Transform In frared Spectroscopy,FTIR）是一种高效的环境大气监测技术,能够对空气中存在的痕量污染气体进行实时在线测量。实测气体光谱中的光谱混叠和数据多重共线性等问题严重制约了大气光谱的定性识别准确度以及定量分析精度。针对这一问题,论文围绕气体FTIR光谱的特征提取以及混叠光谱定性识别展开深入研究,提出了气体FTIR光谱处理新算法,论文主要研究工作如下:1)提出了一种改进阈值的提升小波结合自适应滤波器的光谱去噪算法。针对实测大气光谱的噪声统计特性未知,以及部分吸收峰与噪声的频域特性相似等特点,算法利用改进阈值提升小波变换对光谱进行不完全去噪,将分解得到的高频信号作为自适应滤波器的噪声参考信号对光谱进行二次去噪。该算法充分利用了提升小波的快速分解以及自适应滤波器对未知噪声的跟踪反馈能力,能够对光谱进行快速去噪的同时保留更多吸收峰细节信息。实验结果验证了该算法的有效性。2)提出了一种将间隔偏最小二乘（interval Partial Least Squares,iPLS）与蒙特卡洛采样（Monte Carlo sampling,MC）相结合的iPLS-MC特征波长选取算法。针对光谱数据中的冗余信息以及多重共线性对定量校正模型预测精度的影响,算法利用iPLS方法预选出光谱特征波段,蒙特卡洛采样能够利用波长之间相互联系以及组合建模对于模型预测精度的影响,从光谱特征波段中筛选出最佳特征波长组合。利用选取出的特征波长进行建模,能够有效提高模型的预测精准度以及降低模型复杂度。实验结果验证了该算法的有效性。3)提出了基于改进的独立分量分析（Independent Component Analysis,ICA）的混叠光谱快速定性识别方法。针对传统光谱定性识别方法无法对混叠宽峰光谱进行有效识别的问题,该方法利用混合气体吸光度光谱与瞬时混合系统模型的相似性,将信号盲源分离中的ICA方法应用于混叠光谱的组分分离中,通过对比分离结果与标准光谱数据库信息从而获取混叠光谱定性识别结果。改进的ICA算法利用五阶牛顿迭代加速了光谱分离的过程,有利于在线测量系统的快速定性识别。实验结果验证了该方法的有效性。4)研究了自动基线校正与非线性最小二乘（Non-linear Least Squares,NLLS）相结合的光谱定量分析方法。针对实测光谱基线漂移对定量分析的影响,该方法利用四阶多项式拟合背景光谱对基线进行自动校正,并使用NLLS浓度反演方法对基线校正后的光谱进行定量分析。该方法能够对光谱基线漂移进行有效抑制的同时完好保留光谱中宽峰形态,NLLS浓度反演方法利用分子光谱吸收数据结合仪器参数对实测光谱进行拟合计算,能够快速准确获取光谱中混合气体的浓度信息。实验结果验证了该方法的有效性。
赵宏策,高晓宁[5]（2019）在《EXCEL在化工数值计算中的应用》文中研究指明本文利用EXCEL电子表格强大的计算功能,通过对一道化工问题的四种解法来说明用EXCEL在非线性方程数值解法中的应用,对如何采用EXCEL来计算化工中的数学问题起到了抛砖引玉的作用。
黄小侨[6]（2018）在《基于沥青生产的常减压过程模拟及排产计划优化研究》文中进行了进一步梳理常减压蒸馏法是最简单和低成本的道路沥青生产工艺,约70～80%的道路沥青生产采用此工艺。炼化行业面临着资源短缺、产品质量、环保监管及经济效益等方面挑战,作为炼油工艺的第一道工序,常减压蒸馏综合能耗占比大,如何降低常减压过程能耗、减少二氧化碳排放量和提高经济效益受到了炼油企业的密切关注。本文基于现有的常减压蒸馏流程、排产及换热网络综合优化的研究基础,提出了新的常减压流程多目标优化策略、排产优化模型和换热网络综合优化策略,对基于沥青生产的重质油混炼过程进行流程优化、排产优化和换热网络综合研究,具体内容如下。根据常减压蒸馏工业装置的生产数据、原油实沸点（TBP）数据和原油窄馏分性质数据,在Aspen Plus平台建立重油混炼常减压生产过程模型。该模型既考虑原料和产品性质对总拔出率和产品分布的影响,也考虑了具体设备和操作参数的影响,对基于沥青生产的重油炼制过程描述具有更好的准确性。在此基础上,回归得到了某公司各个炼厂的生产过程模型,研究结果表明,该模型在计算总拔出率和产品分布上更加准确。对基于沥青生产的常减压炼油过程进行了多目标优化研究。以经济效益最大、加热炉能耗最小和CO2排放量最小为目标,通过Matlab调用多目标遗传优化算法NSGA-II对常减压蒸馏装置进行优化。结果表明,初始工况的操作条件并不是最优的,在保证产品指标符合设计规定的前提下,优化后的炼厂可以提高25.71%的经济效益。对单炼厂和包括四个炼厂的公司进行重油混炼优化排产,建立了非线性工厂级排产优化模型和混合整数非线性公司级排产优化模型。工厂级排产优化模型以吨效益最大为目标,能够在原油价格变化、产品价格变化、市场需求变化、运输、库存及生产过程等条件约束下,对重油混炼比进行优化,并给出优化的排产方案。公司级排产优化模型结合公司级原料分配、产品分配和经济模型,根据市场情况和各炼厂生产能力,统一优化分配公司内资源和产品,提高公司整体效益。对单炼厂和包括四个炼厂的公司,利用1STOPT、VC、office等开发工具,开发了工厂级和公司级的优化排产软件并达到了实用化水平。利用该软件,对各炼厂进行了工厂级排产优化,确定了单炼厂优化混炼比,分别为0.4（A原油的质量分数/wt%,下同）、0.84、0.3和1.0;同时研究了原料价格变化对最优混炼比的影响,即随着原油A价格升高,其在各厂的最优混炼比占比逐渐降低,但不同工厂变化趋势不同。通过公司级优化,确定了各炼厂生产负荷及沥青产品跨区域销售情况,研究表明在市场受限情况下,吨效益较差的炼厂生产负荷会降低,对应的销售区域沥青市场需求可通过跨区域调配来满足;通过公司级优化获得的总收益与工厂级优化获得的总收益相比可提高11.6%。针对固定及变工况两种情况下的重油混炼装置换热网络综合问题分别发展了不同的综合策略。对固定工况下的重油混炼换热网络,建立了基于粒子群算法的换热网络优化模型,即采用无分流分级超结构模型作为换热网络的过程模型;针对优化求解时存在等式约束和不等式约束、连续和非连续变量多,非线性、非凸、不连续的问题,提出了粒子群算法求解策略,这一新优化策略将需要双层优化的混合整数非线性规划（MINLP）问题转化为单层非线性规划（NLP）问题,既能涵盖最优的换热网络结构,又简便易行。本文还对三个典型的换热网络算例进行了优化,结果表明新优化策略可有效降低换热网络费用,粒子群算法也具有较好的全局收敛特性。考虑到变工况换热网络综合对换热器的柔性要求,采用最大换热量、最大冷公用工程用量和最大热公用工程用量三种极限操作工况来进行能量综合这一新的优化策略。选取最大换热量工况作为基准工况,首先计算得到优化换热网络和换热器面积,并以此换热网络结构为基础,逐步计算另外两种极限工况。对实际炼厂进行了变工况的换热网络综合,采用夹点分析确定了三种极限操作工况,结果表明采用最大换热工况→最大冷公用工程工况→最大热公用工程工况的计算顺序,可以使各工况的年费用最小。通过与其他计算顺序比较,表明本文提出的优化顺序是有效的。
赵斐[7]（2018）在《过程系统分析与优化的数值—符号混合算法研究》文中提出过程系统分析与优化是过程系统工程（Process Systems Engineering,PSE）的学科基础,其核心问题都涉及求解非线性方程组,而数值计算是目前解决此类问题最主要的技术手段,其具有求解速度快、应用范围广等优点。然而,作为一种近似求解方法,由于存在数值不稳定等因素,数值计算的收敛性和可靠性往往难以保障。从数学的角度出发,另一种科学计算方法,符号计算,可以直接处理含有未知变量的表达式,实现精确解析的推理和运算。如何应用符号计算理论弥补PSE领域中数值计算的固有缺陷,研究对应的数值-符号混合求解算法,去提高过程系统分析与优化问题的求解效率及可靠性,是本论文研究的核心目标。基于此背景,本论文针对一系列基于数值计算的过程系统分析与优化问题展开深入研究,创新性地提出了相应的数值-符号混合求解策略,以过程模型的三角化符号重构思想为研究基础,以过程系统的结构分析、解空间分析和参数空间分析为研究对象,并最终将系统分析的方法拓展至过程优化问题中。主要的研究内容总结如下:（1）提出了过程模型的三角化重构与加速求解算法。求解过程模拟问题时,传统的联立方程法难于进行变量初始化;而序贯模块法会因存在撕裂过程使计算效率明显降低。为此提出一种数值-符号混合求解策略,利用图论方法进行系统分解;再用基于Grobner基的符号计算方法对其中的联立子系统进行三角化重构;最终可以通过序贯求解重构模型,彻底避免撕裂的迭代计算过程。重构模型不仅可以保持系统模型解空间的不变性,还可显着提高模型的求解效率,并可改善变量初始化的鲁棒性。（2）提出了过程模型的多解分析与求解算法。在实际的过程系统中,过程变量的取值往往被局限在某个物理范围内,由于方程组的结构复杂性,某些过程模型可能存在多个物理解,为此提出一种求解具有多重物理解的有约束过程模型的数值-符号方法。通过构造问题的三角化结构,将一个多元方程组的多解分析与求解问题转化为一系列一元方程的多解分析与求解问题,显式地表征出模型内在的多解特性。同时,根据各变量的物理约束,利用实根隔离和局部数值计算方法准确定位和求出所有物理解。（3）提出了多项式规划的确定性全局优化算法。多项式的全局优化通常是NP-难问题,且由于其多极值性,一般的非线性规划方法很难找到其所有的全局最优解,为此提出了一种基于KKT条件的确定性多项式全局优化算法,首先通过引入松弛变量将不等式约束变成等式约束;然后对KKT系统进行三角化重构,将KKT系统的高维解空间直接映射到目标函数所在的一维空间,构成一个关于目标函数值的显式一元多项式方程;再利用实根隔离算法求解其最小实根,并序贯求解其余方程,最终求得的所有实根即为原多项式优化问题的所有全局最优解。（4）提出了操作弹性的三角化解析分析算法。操作弹性分析的主要目的是确定和描述可行的弹性空间。现存的基于数值计算的分析方法只能大致估计弹性空间的轮廓,为此从符号计算的角度,将传统的操作弹性模型看作是一种存在型量词模型,利用基于柱形代数分解的量词消去方法,在消去模型量词的同时,将过程设计模型解析地映射到不确定参数的弹性空间,此方法不仅能三角化解析地描述弹性空间,还能显式地表征出处理不确定性的稳态控制策略。
于湛麟,王立颖,毛少苗[8]（2017）在《求解一元高次方程数值解的并行计算方法》文中指出如何快速高效地求解一元高次方程是数值计算领域一个重要的问题。传统的牛顿迭代法及基于其的改进算法等,在求解过程中存在需要初始值、求解不完全等不足。针对这些问题,研究了求解一元高次方程的并行计算方法,将黄金分割法与并行计算结合,充分利用两者优点,在不需要初始值的情况下高效准确地求得一元高次方程的全部实数根。通过该方法与传统方法的比较以及对该方法的性能分析表明,该方法具有较好的并行度,数值实验结果证明了该方法具有全局搜索能力,在求解高次方程的问题上具有良好的适用性。
郭克群[9]（2012）在《相平衡数据库软件开发》文中进行了进一步梳理随着计算机应用技术的飞速发展，化工流程模拟已经成为化工设计、化工企业节能降耗和提高经济效益不可缺少的有力工具。在流程模拟过程中，随时伴随着相平衡计算过程，所以在流程模拟系统中，建立一个专用性较强的相平衡数据库软件是必不可少的。该软件由一大型相平衡数据库和数据处理功能模块组成，除能够检索、添加和删除汽液平衡数据外，还具有热力学模型参数拟合和泡露点计算功能，很好地满足了工程计算和流程模拟的需要。首先利用ODBC数据库技术建立了二元组分汽液平衡Access数据库，该数据库可分为两部分，一个是含有约510种化合物的基本物性参数，以及这些化合物的13400个汽液平衡数据点和模型参数的系统数据库，另一个是方便用户扩充个人数据的用户数据库。综合分析了各类最优化方法和数值计算方法在参数拟合和泡露点计算中的进展和应用，指出了一些迭代方法的局限性，并确立了利用单纯形法拟合热力学模型参数，用Newton-Raphson法和弦截法联合应用来计算泡露点。在深入探讨和研究单纯形法在参数拟合中的实际应用以及Newton-Raphson法和弦截法在泡露点计算中的实际应用的基础上，建立了热力学状态方程二元交互作用参数拟合模型、活度系数模型参数拟合模型和饱和蒸气压方程系数拟合模型和泡露点计算模型。在参数拟合模块，通过实例，基于实验数据拟合了模型参数，并推算了二元系统在一定温度和压力下的汽液平衡数据，与实验数据进行对比，表明利用单纯形法拟合热力学模型参数具有良好的收敛性和较高的精度，说明利用单纯形法拟合热力学模型参数是确实可行的。在泡露点计算模块将Newton-Raphson法和弦截法联合应用计算的结果与函数转换法和弦截法计算结果进行了比较，表明Newton-Raphson法和弦截法联合应用来计算泡露点收敛更迅速，计算更精确。在总结上述四个模块中的模型求解方法基础上，利用Fortran编程语言开发出了包括7种状态方程的二元交互作用参数拟合模块、3种活度系数模型的参数拟合模块、8种饱和蒸气压方程的方程系数拟合模块和4类泡露点求解的计算模块。然后利用面向对象编程语言C++MFC开发了软件用户界面。最后将四个功能模块的Fortran程序编译成动态链接库文件，利用混合编程技术和ODBC数据库技术，实现了用户界面、动态链接库和数据库之间通讯，从而实现了相平衡数据库软件在Windows环境下的应用，最后通过实例用软件进行了模拟计算，表明软件使用方便、计算准确和界面友好等优点。该数据库软件的开发具有较大的实用价值，除具备一般数据库所具备的数据检索、添加和删除功能外，还使相平衡计算过程中几类典型的参数拟合问题和相平衡计算问题模型化，并可以作为功能模块添加到其它化工模拟软件中，扩展它的功能，使其更好地满足化工过程模拟的需求。
张文林[10]（2009）在《FCC汽油萃取精馏深度脱硫过程研究》文中研究表明为控制汽车尾气对环境的污染,生产低硫汽油已成为炼油工业21世纪面临的迫切任务。在诸多生产低硫汽油的技术中,汽油萃取精馏深度脱硫技术具有过程条件温和、产品辛烷值损失小、能耗低、环境友好等优势。因此,深入研究汽油萃取/萃取精馏深度脱硫过程的相关问题具有重要的理论意义和应用价值。本文以FCC汽油（fludized catalytic cracking gasoline,通称为FCC汽油）和模拟汽油为原料,分别对萃取、萃取精馏过程的溶剂筛选、溶剂萃取性能评价和过程条件优化,含硫化合物和萃取溶剂的液液、汽液相平衡以及FCC汽油连续萃取精馏过程的模拟分析进行了研究。以FCC汽油和三种模拟汽油（分别由硫醇、硫醚、噻吩+C6～C8烷烃组成）为原料,考察了初选溶剂环丁砜、二甲基亚砜、四甘醇和二甘醇的萃取脱硫性能,确定了环丁砜可作为FCC汽油萃取/萃取精馏脱硫的首选溶剂。FCC汽油连续萃取精馏脱硫的研究结果表明,以环丁砜为溶剂,在回流比4、剂油比0.3条件下,脱硫率达到88.5%;随着剂油比的增加,脱硫率增加,剂油比>0.3后脱硫率变化缓慢,剂油比在0.3～0.8之间较为适宜。进一步的研究结果表明,以环丁砜为萃取剂对FCC汽油中馏分进行脱硫脱芳,在回流比4、剂油比0.55的条件下,萃余油硫含量<30μg/g,苯含量<0.5%,芳烃含量<3%,可作为优质的重整原料;减压蒸馏回收的环丁砜热稳定性较好,回收后的环丁砜仍有很好的脱硫脱芳效果,可循环使用。采用平衡釜法测定了常压下40、50、60℃时七个含硫化合物-正辛烷-萃取溶剂三元体系的液液相平衡数据:1)噻吩-正辛烷-二甲基亚砜体系,2)噻吩-正辛烷-环丁砜体系,3)噻吩-正辛烷-四甘醇体系,4)正丁基硫醇-正辛烷-环丁砜体系,5)正丁基硫醇-正辛烷-四甘醇体系,6)正丁基硫醚-正辛烷-环丁砜体系,7)正丁基硫醚-正辛烷-四甘醇体系。用NTRL、UNIQUAC模型对相平衡数据进行了热力学关联。关联时以摩尔分数偏差平方和最小为目标函数,用单纯形和拟牛顿优化法及混合吉布斯自由能最小的热力学平衡准则,确定了相应的模型参数。结果表明,NRTL模型对噻吩体系的预测误差最小,噻吩质量百分数的平均绝对偏差在0.005左右;正丁基硫醇和正丁基硫醚的质量百分数平均绝对偏差分别在0.04和0.0342左右。这表明NRTL模型能较好的描述上述三元体系的液液相平衡。采用双循环汽液平衡釜法测定了四个常压下两类含硫化合物-正辛烷/环丁砜体系的二元汽液平衡数据:1)噻吩-正辛烷,2)噻吩-环丁砜,3)正丁基硫醇-正辛烷,4)正丁基硫醇-环丁砜体系。采用var Laar、Wilson、NTRL、UNIQUAC模型对汽液相平衡数据进行了热力学关联。UNIQUAC模型的预测结果优于其它三个模型的预测结果,其噻吩和正丁基硫醇的质量分数平均绝对偏差分别为0.0614和0.0505。四个体系的汽液相平衡数据基本符合Herrington的热力学一致性检验。采用SRK-KD和NRTL方程,结合ProII新增的含有环丁砜部分性能的系统补丁,增补由实验平衡数据拟合得到的组分间交互作用参数（采用NRTL模型,结合UNIFAC活度系数方程对实验得到的VLE与LLE数据计算得到）,用ProII软件对萃取精馏过程进行了模拟计算,模拟结果与实验结果吻合较好。萃取精馏的适宜条件为理论板数10～15、剂油比0.5、回流比4,溶剂进料位置在第4块理论板,原料油在下数第3～4板进料。在此基础上提出了萃取精馏+加氢脱硫组合工艺流程。
二、区间牛顿法在化工计算中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、区间牛顿法在化工计算中的应用（论文提纲范文）
（1）基于气路性能混合模型的燃气轮机叶片故障预警及诊断方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外相关研究进展 |
| 1.2.1 气路性能机理模型研究进展 |
| 1.2.2 气路性能混合模型研究进展 |
| 1.2.3 叶片故障预警研究进展 |
| 1.2.4 叶片故障诊断研究进展 |
| 1.3 当前研究趋势及需要解决的关键问题 |
| 1.3.1 当前研究趋势 |
| 1.3.2 需要解决的关键问题 |
| 1.4 本文研究内容及结构安排 |
| 第二章 燃气轮机个性化气路性能机理模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 燃气轮机通用气路性能机理模型 |
| 2.2.1 部件数学模型 |
| 2.2.2 稳态数学模型 |
| 2.2.3 动态数学模型 |
| 2.3 燃气轮机部件特性曲线自适应 |
| 2.3.1 部件特性通用解析解 |
| 2.3.2 更新因子提取及灵敏度分析 |
| 2.3.3 改进粒子群优化算法 |
| 2.3.4 通用解析解自适应方法 |
| 2.3.5 方法验证 |
| 2.4 燃气轮机循环参考点整定 |
| 2.4.1 循环参考点 |
| 2.4.2 循环参考点逆向迭代求解理论 |
| 2.4.3 循环参考点整定方法 |
| 2.4.4 验证案例描述 |
| 2.4.5 方法评估与验证分析 |
| 2.5 燃气轮机个性化气路性能机理模型应用 |
| 2.5.1 燃气轮机及其气路测试参数概述 |
| 2.5.2 个性化稳态气路性能机理模型及应用 |
| 2.5.3 个性化动态气路性能机理模型及应用 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 燃气轮机气路性能混合驱动模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 燃气轮机气路性能数据驱动模型 |
| 3.2.1 多层感知机理论 |
| 3.2.2 燃气轮机气路性能数据驱动模型构建方法 |
| 3.2.3 方法验证 |
| 3.3 面向单元体的燃气轮机气路性能混合模型 |
| 3.3.1 面向对象与燃气轮机气路性能仿真 |
| 3.3.2 面向单元体的气路性能混合模型构建方法 |
| 3.3.3 方法验证 |
| 3.4 基于径向基神经网络误差补偿的混合模型 |
| 3.4.1 径向基神经网络 |
| 3.4.2 基于径向基神经网络的误差补偿方法 |
| 3.4.3 方法评估与对比验证 |
| 3.5 气路性能混合模型应用实例 |
| 3.5.1 应用案例1 |
| 3.5.2 应用案例2 |
| 3.5.3 应用案例3 |
| 3.5.4 应用案例4 |
| 3.5.5 案例对比分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于宽频振动和混合模型的燃气轮机叶片故障预警 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 宽频振动信号特征提取 |
| 4.2.1 宽频振动信号测试 |
| 4.2.2 宽频振动信号特征提取方法 |
| 4.2.3 各部件宽频振动信号特征 |
| 4.3 气路性能信号特征提取 |
| 4.3.1 压气机气路性能信号特征 |
| 4.3.2 燃气涡轮气路性能信号特征 |
| 4.3.3 动力涡轮气路性能信号特征 |
| 4.4 基于宽频振动和混合模型的叶片故障预警方法 |
| 4.4.1 报警阈值 |
| 4.4.2 叶片故障特征阈值设定方法 |
| 4.4.3 叶片故障预警方法 |
| 4.5 方法应用案例 |
| 4.5.1 叶片报警阈值生成 |
| 4.5.2 预警方法验证 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 基于混合模型的燃气轮机叶片故障诊断 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 燃气轮机叶片故障 |
| 5.2.1 典型叶片故障 |
| 5.2.2 燃气轮机叶片故障判据 |
| 5.3 基于改进粒子群和混合模型的燃气轮机叶片故障诊断 |
| 5.3.1 非线性气路分析法 |
| 5.3.2 比折合参数表征的叶片健康参数 |
| 5.3.3 基于改进粒子群和混合模型的叶片故障诊断方法 |
| 5.3.4 方法验证及实际应用案例 |
| 5.4 基于SVM和混合模型的燃气轮机叶片故障诊断 |
| 5.4.1 支持向量机 |
| 5.4.2 基于混合模型的叶片故障模拟 |
| 5.4.3 基于SVM和混合模型的叶片故障诊断方法 |
| 5.4.4 方法评估及实际应用案例 |
| 5.5 燃气轮机叶片故障自动诊断方法 |
| 5.5.1 模式识别理论 |
| 5.5.2 叶片故障模式相似度分析 |
| 5.5.3 基于改进相似度的自动诊断方法 |
| 5.5.4 应用案例 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 论文主要研究成果 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（2）化工流程分析与优化系统的开发及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 化工分析与优化概述 |
| 1.1.1 化工分析与优化的重要性 |
| 1.1.2 流程模拟技术 |
| 1.1.3 化工优化简介 |
| 1.2 最优化方法 |
| 1.2.1 最优化方法概述 |
| 1.2.2 确定性优化算法 |
| 1.2.3 随机性搜索方法 |
| 1.3 化工优化的发展 |
| 1.3.1 化工最优化的基本策略 |
| 1.3.2 化工优化方法的研究进展 |
| 1.4 序列二次规划法的研究现状 |
| 1.4.1 SQP方法研究现状 |
| 1.4.2 二次规划研究现状 |
| 1.5 课题背景及研究内容 |
| 1.5.1 课题背景 |
| 1.5.2 研究内容 |
| 2 算法推导及相关改进 |
| 2.1 过程分析与优化计算的基本思想 |
| 2.2 设计规定算法 |
| 2.2.1 适于单一决策变量的算法 |
| 2.2.2 适于多决策变量的算法 |
| 2.3 过程优化算法 |
| 2.3.1 SQP算法转换 |
| 2.3.2 转轴运算构建积极约束集 |
| 2.3.3 L-BFGS方法 |
| 2.3.4 l1价值函数 |
| 2.3.5 SQP计算步骤 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 流程分析与优化系统开发 |
| 3.1 优化系统总体框架 |
| 3.2 界面输入功能 |
| 3.2.1 界面输入功能开发 |
| 3.2.2 目标变量定义界面 |
| 3.2.3 决策变量定义界面 |
| 3.2.4 目标函数和约束函数定义界面 |
| 3.2.5 结果界面 |
| 3.3 自定义函数功能 |
| 3.4 优化系统与其他模块的结合 |
| 3.5 求解算法实现 |
| 3.5.1 目标函数及约束函数的计算 |
| 3.5.2 导数的计算 |
| 3.6 系统有效性检验 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 流程分析与优化计算以及实例验证 |
| 4.1 验证方法及内容 |
| 4.2 闪蒸流程优化验证 |
| 4.2.1 工艺流程概述 |
| 4.2.2 模型建立 |
| 4.2.3 灵敏度分析计算 |
| 4.2.4 设计规定计算 |
| 4.2.5 过程优化计算 |
| 4.2.6 结果分析与讨论 |
| 4.3 气分流程优化验证 |
| 4.3.1 工艺流程概述 |
| 4.3.2 模型建立 |
| 4.3.3 灵敏度分析计算 |
| 4.3.4 设计规定计算 |
| 4.3.5 过程优化 |
| 4.3.6 结果分析与讨论 |
| 4.4 常减压流程优化测试 |
| 4.4.1 工艺流程概述 |
| 4.4.2 模型建立 |
| 4.4.3 设计规定计算 |
| 4.4.4 过程优化 |
| 4.4.5 结果分析与讨论 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（3）复杂化工管网建模与计算方法研究及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和意义 |
| 1.2 化工流程模拟技术及发展 |
| 1.2.1 化工稳态流程技术及其发展 |
| 1.2.2 化工动态流程模拟技术及发展 |
| 1.3 管网模型及计算方法研究现状 |
| 1.3.1 管网模型计算进展 |
| 1.3.2 管网拓扑结构现状 |
| 1.4 课题研究内容 |
| 第二章 基于有向图的管网拓扑结构识别与简化 |
| 2.1 管网模型的建立 |
| 2.1.1 管道数学模型的建立 |
| 2.1.2 管网结构的数学建模 |
| 2.2 基于有向图的管网拓扑结构识别 |
| 2.2.1 有向图 |
| 2.2.2 邻接矩阵表示有向图 |
| 2.2.3 基于有向图的管网结构的识别与简化 |
| 2.3 管网模型求解步骤 |
| 2.4 案例研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 改进的牛顿迭代法在管网计算中的应用 |
| 3.1 改进的雅可比牛顿法 |
| 3.1.1 对初始值选取的优化 |
| 3.1.2 对收敛步长的优化 |
| 3.1.3 雅可比矩阵的优化 |
| 3.1.4 改进的牛顿雅可比法算法思路 |
| 3.2 案例分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 改进的区间牛顿-免疫遗传算法(IN-IGA)在管网中的应用 |
| 4.1 区间牛顿法简介 |
| 4.2 免疫遗传算法的改进 |
| 4.2.1 改进的自适应的算法 |
| 4.2.2 改进的自适应策略在免疫算法的应用 |
| 4.2.3 改进的免疫遗传算法实现 |
| 4.3 改进的区间牛顿-免疫遗传算法 |
| 4.4 实例计算 |
| 4.4.1 流程介绍 |
| 4.4.2 模拟结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 管网算法在油库的实例应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 流程简介 |
| 5.3 稳态流程模拟 |
| 5.4 动态特性分析 |
| 5.4.1 入口压力变化 |
| 5.4.2 出口压力波动 |
| 5.4.3 阀门开度变化 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表的学术论文 |
| 作者和导师简介 |
| 附件 |
（4）环境污染气体的FTIR光谱特征提取及定性识别方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及选题意义 |
| 1.1.1 大气环境污染问题 |
| 1.1.2 气态污染物的种类及来源 |
| 1.1.3 环境大气监测方法 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题来源以及内容安排 |
| 1.3.1 课题来源 |
| 1.3.2 内容安排 |
| 第二章 傅里叶变换红外光谱技术 |
| 2.1 FTIR光谱仪 |
| 2.2 FTIR环境大气测量 |
| 2.2.1 FTIR被动遥感大气测量 |
| 2.2.2 FTIR主动大气测量 |
| 2.3 大气红外光谱吸收特性 |
| 2.4 标准光谱数据 |
| 2.4.1 HITRAN数据库 |
| 2.4.2 NIST数据库 |
| 2.4.3 EPA数据库 |
| 2.4.4 QAsoft数据库 |
| 2.5 实验光谱数据采集 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 气体红外光谱去噪方法研究 |
| 3.1 红外光谱去噪算法 |
| 3.1.1 时域及频域去噪 |
| 3.1.2 小波去噪 |
| 3.1.3 光谱去噪评价参数 |
| 3.2 改进阈值的提升小波结合自适应滤波器的红外光谱去噪算法 |
| 3.2.1 提升小波变换 |
| 3.2.2 最小均方误差自适应滤波 |
| 3.2.3 改进阈值的提升小波结合自适应滤波器去噪算法 |
| 3.3 实验及结果分析 |
| 3.3.1 模拟噪声光谱去噪 |
| 3.3.2 实测红外光谱去噪 |
| 3.3.3 实验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 气体红外光谱特征波长选取 |
| 4.1 气体光谱定量校正模型 |
| 4.1.1 偏最小二乘定量校正方法 |
| 4.1.2 气体光谱PLS模型的建立 |
| 4.2 红外光谱特征波长选取方法 |
| 4.2.1 特征波长选取 |
| 4.2.2 常用特征波长选取方法 |
| 4.2.3 以PLS为基础的特征波长选取方法 |
| 4.3 实测气体红外光谱特征波长选取 |
| 4.3.1 实验气体的选择与光谱的采集 |
| 4.3.2 四种特征波长选取实验 |
| 4.3.3 实验结果分析 |
| 4.4 iPLS-MC特征波长选取方法 |
| 4.4.1 方法介绍 |
| 4.4.2 实测气体红外光谱iPLS-MC特征波长选取 |
| 4.4.3 校正集数量对于定量分析模型的影响 |
| 4.4.4 实验结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 基于独立分量分析的混合气体光谱快速定性识别 |
| 5.1 独立分量分析算法 |
| 5.1.1 算法简介 |
| 5.1.2 实现步骤 |
| 5.2 改进的FastICA算法 |
| 5.2.1 负熵最大化的FastICA算法 |
| 5.2.2 基于五阶收敛牛顿迭代的改进的FastICA算法 |
| 5.3 实验及结果分析 |
| 5.3.1 光谱线性模型的建立 |
| 5.3.2 模拟光谱定性识别 |
| 5.3.3 实测光谱定性识别 |
| 5.3.4 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 气体红外光谱定量分析方法研究 |
| 6.1 四阶多项式拟合的光谱基线校正方法 |
| 6.2 红外光谱定量分析方法 |
| 6.2.1 传统定量分析法 |
| 6.2.2 化学计量学方法 |
| 6.3 非线性最小二乘光谱拟合方法 |
| 6.3.1 气体吸光度与浓度的关系 |
| 6.3.2 非线性最小二乘光谱拟合 |
| 6.4 实验及结果分析 |
| 6.4.1 CH_4和C_2H_4实测光谱浓度反演 |
| 6.4.2 多组分混叠光谱浓度反演 |
| 6.4.3 实验结果分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间的学术活动及成果情况 |
（6）基于沥青生产的常减压过程模拟及排产计划优化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 论文创新点 |
| 第一章 前言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 炼厂沥青生产的常减压过程 |
| 1.2.1 常减压蒸馏过程工艺简介 |
| 1.2.2 能耗优化 |
| 1.2.3 沥青生产方法简介 |
| 1.3 化工过程模拟与优化 |
| 1.3.1 过程系统工程 |
| 1.3.2 化工过程模拟 |
| 1.3.3 稳态模拟 |
| 1.3.4 动态模拟 |
| 1.3.5 常减压过程优化 |
| 1.4 原油炼制过程调度 |
| 1.4.1 原油调度 |
| 1.4.2 产品调和及储运调度 |
| 1.4.3 炼油过程调度 |
| 1.4.4 计划调度展望 |
| 1.5 换热网络综合 |
| 1.5.1 启发试探法 |
| 1.5.2 数学规划法 |
| 1.5.3 人工智能法 |
| 1.6 本文的研究思路与内容 |
| 第二章 重油混炼常减压过程模拟 |
| 2.1 研究背景和意义 |
| 2.2 实验及现场标定数据获得 |
| 2.2.1 实验仪器及试剂 |
| 2.2.2 实验方法 |
| 2.2.3 现场标定数据 |
| 2.3 实验结果分析 |
| 2.3.1 混合重油实沸点蒸馏分析 |
| 2.3.2 混合重油用于生产沥青的规律研究 |
| 2.4 重油混炼常减压过程建模 |
| 2.4.1 工艺数据 |
| 2.4.2 热力学模型 |
| 2.4.3 热力学模型模拟及验证 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 重油混炼常减压过程多目标优化 |
| 3.1 多目标优化平台 |
| 3.1.1 多目标遗传算法 |
| 3.1.2 优化算法设计 |
| 3.2 常减压蒸馏流程优化 |
| 3.2.1 优化策略 |
| 3.2.2 优化结果 |
| 3.3 小结 |
| 第四章 重油混炼排产优化 |
| 4.1 生产过程模型 |
| 4.2 混炼生产计划模型 |
| 4.2.1 工厂级混炼生产计划模型 |
| 4.2.2 公司级混炼生产计划模型 |
| 4.3 过程模型对比 |
| 4.3.1 炼厂过程模型 |
| 4.3.2 过程模型比较 |
| 4.4 优化排产软件开发 |
| 4.4.1 软件结构 |
| 4.4.2 软件功能及界面 |
| 4.5 优化排产计算 |
| 4.5.1 工厂级排产优化 |
| 4.5.2 公司级排产优化 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 重油混炼换热网络综合 |
| 5.1 无分流分级换热网络超结构 |
| 5.2 无分流分级换热网络数学模型 |
| 5.2.1 过程模型 |
| 5.2.2 约束条件 |
| 5.2.3 目标函数 |
| 5.3 换热网络模型求解 |
| 5.3.1 粒子群算法简介 |
| 5.3.2 无分流多级换热网络综合求解策略 |
| 5.3.3 计算实例 |
| 5.4 固定工况的重油混炼换热网络优化 |
| 5.5 变工况的重油混炼换热网络综合优化策略 |
| 5.6 变工况的重油混炼换热网络综合优化 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（7）过程系统分析与优化的数值—符号混合算法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 过程系统分析 |
| 1.2.1 结构分析 |
| 1.2.2 解空间分析 |
| 1.2.3 参数空间分析 |
| 1.3 过程系统优化 |
| 1.4 过程模型的求解算法 |
| 1.4.1 数值计算 |
| 1.4.2 符号计算 |
| 1.4.3 数值-符号混合计算 |
| 1.5 过程模型的三角化重构 |
| 1.6 研究内容与论文结构 |
| 第二章 过程模型的三角化重构与加速求解算法 |
| 2.1 过程模型的系统分解 |
| 2.1.1 有向图理论 |
| 2.1.2 过程模型的有向图表征 |
| 2.1.3 联立子系统的隔离 |
| 2.2 过程模型的三角化重构 |
| 2.2.1 Grobner基理论 |
| 2.2.2 联立子系统的三角化重构 |
| 2.3 三角化过程模型的求解 |
| 2.4 性能分析 |
| 2.5 案例分析 |
| 2.5.1 相变换热器 |
| 2.5.2 单级等温闪蒸 |
| 2.5.3 两级等温-绝热闪蒸 |
| 2.5.4 换热器的优化设计 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 过程模型的多解分析与全局求解算法 |
| 3.1 过程模型的三角化重构 |
| 3.2 过程模型的多解分析 |
| 3.3 过程模型的全局求解 |
| 3.3.1 实根计数 |
| 3.3.2 实根隔离 |
| 3.3.3 实根求解 |
| 3.4 性能分析 |
| 3.5 案例分析 |
| 3.5.1 不连续数值模型 |
| 3.5.2 多稳态点函数模型 |
| 3.5.3 气液闪蒸模型 |
| 3.5.4 管泵网络模型 |
| 3.5.5 不良尺度化学平衡模型 |
| 3.5.6 搅拌罐反应器模型 |
| 3.5.7 多稳态冷却放热CSTR模型 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 多项式模型的确定性全局优化算法 |
| 4.1 KKT条件的三角化重构 |
| 4.2 全局最优的一阶充分必要条件 |
| 4.3 全局最优点的求解策略 |
| 4.3.1 最优目标值的隔离 |
| 4.3.2 全局最优点的求解 |
| 4.4 性能分析 |
| 4.5 案例分析 |
| 4.5.1 案例一 |
| 4.5.2 案例二 |
| 4.5.3 案例三 |
| 4.5.4 案例四 |
| 4.5.5 案例五 |
| 4.6 小结 |
| 第五章 过程系统操作弹性的三角化显式分析算法 |
| 5.1 操作弹性分析 |
| 5.2 操作弹性的存在型量词模型 |
| 5.3 操作弹性空间的三角化重构 |
| 5.3.1 三角化操作弹性空间 |
| 5.3.2 柱形代数分解 |
| 5.4 性能分析 |
| 5.5 案例分析 |
| 5.5.1 非凸模型弹性分析 |
| 5.5.2 不相交模型弹性分析 |
| 5.5.3 非多项式模型弹性分析 |
| 5.5.4 换热网络模型弹性分析 |
| 5.5.5 单管-泵网络模型弹性分析 |
| 5.5.6 双管-泵网络模型弹性分析 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究成果与创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者在学期间所取得的科研成果 |
（8）求解一元高次方程数值解的并行计算方法（论文提纲范文）
| 1 基本原理 |
| 1.1 黄金分割法 |
| 1.2 并行计算 |
| 1.3 稳定性分析 |
| 1.4 收敛性证明 |
| 2 实验 |
| 3 结束语 |
（9）相平衡数据库软件开发（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 前言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 化工数据库发展概况 |
| 1.1.1 数据库发展趋势 |
| 1.1.2 国外化工数据库进展 |
| 1.1.3 国内化工数据进展 |
| 1.1.4 相平衡数据来源 |
| 1.2 汽液平衡计算进展 |
| 1.2.1 状态方程发展概述 |
| 1.2.2 活度系数模型发展概述 |
| 1.2.3 饱和蒸气压方程发展概述 |
| 1.3 最优化方法及其应用 |
| 1.3.1 最优化方法在化工中的应用 |
| 1.3.2 最优化方法的分类 |
| 1.3.3 最优化步骤 |
| 1.4 FORTRAN 和 Visual C++MFC 混合编程技术 |
| 1.4.1 FORTRAN 语言概况 |
| 1.4.2 Visual C++MFC 语言概况 |
| 1.4.3 FORTRAN 和 Visual C++MFC 混合编程 |
| 1.5 本论文研究内容和目的 |
| 2 热力学模型参数拟合 |
| 2.1 热力学模型描述 |
| 2.1.1 状态方程(EOS) |
| 2.1.2 活度系数模型 |
| 2.1.3 饱和蒸气压方程 |
| 2.2 单纯形法拟合热力学模型参数 |
| 2.2.1 单纯形法描述 |
| 2.2.2 参数拟合步骤 |
| 2.3 应用实例 |
| 2.3.1 状态方程二元交互作用参数拟合 |
| 2.3.2 活度系数模型参数拟合 |
| 2.3.3 饱和蒸气压方程系数拟合 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 泡露点计算 |
| 3.1 汽液平衡模型 |
| 3.2 泡露点求解 |
| 3.2.1 目标函数 |
| 3.2.2 迭代初值的计算 |
| 3.2.3 迭代方法的选择 |
| 3.2.4 泡露点计算的步骤 |
| 3.3 泡露点模拟计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 相平衡数据库软件开发 |
| 4.1 问题定义 |
| 4.1.1 功能概述 |
| 4.1.2 编程所需软件和工具 |
| 4.1.3 系统环境 |
| 4.2 详细设计 |
| 4.2.1 相平衡数据库设计 |
| 4.2.2 数据管理功能设计 |
| 4.2.3 模型参数拟合功能设计 |
| 4.2.4 泡露点计算功能设计 |
| 4.3 开发相关技术 |
| 4.3.1 界面开发 |
| 4.3.2 动态链接库开发 |
| 4.3.3 混合编程技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 软件应用实例 |
| 5.1 数据管理实例 |
| 5.1.1 数据检索 |
| 5.1.2 数据添加 |
| 5.1.3 数据删除 |
| 5.2 模型参数拟合实例 |
| 5.2.1 状态方程二元交互作用参数拟合 |
| 5.2.2 活度系数模型参数拟合 |
| 5.2.3 饱和蒸气压方程系数拟合 |
| 5.3 泡露点计算实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 1 立方型状态方程压缩因子求解 |
| 附录 2 Richamond 迭代法求解 BWRS 状态方程密度 |
| 附录 3 单纯形法迭代求解模型参数 Fortran 程序 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文目录 |
（10）FCC汽油萃取精馏深度脱硫过程研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| §1－1 汽油脱硫的重要性 |
| 1-1-1 汽油中含硫化合物的危害 |
| 1-1-2 FCC 汽油含硫化合物的主要特点 |
| 1-1-3 各国燃油规范的变迁 |
| §1－2 FCC 汽油脱硫技术与工艺 |
| 1-2-1 FCC 汽油的加氢脱硫 |
| 1-2-2 FCC 汽油的非加氢脱硫 |
| 1-2-3 其他脱硫方法 |
| §1－3 汽油中的硫化物分布与含量分析 |
| 1-3-1 汽油中硫含量的分布 |
| 1-3-2 汽油中硫含量的分析方法 |
| 1-3-3 各种硫含量分析方法的比较 |
| §1－4 汽油萃取/萃取精馏深度脱硫技术及其优势 |
| 1-4-1 萃取的基本原理 |
| 1-4-2 汽油萃取脱硫原理 |
| 1-4-3 萃取剂的选择原则 |
| 1-4-4 萃取/萃取精馏深度脱硫的优势 |
| 1-4-5 汽油萃取脱硫国内外研究进展 |
| 1-4-6 萃取剂的研究进展 |
| 1-4-7 萃取剂的回收 |
| §1－5 相平衡 |
| 1-5-1 相平衡简述 |
| 1-5-2 相平衡数据的获取 |
| 1-5-3 活度系数方程 |
| 1-5-4 热力学一致性检验 |
| §1－6 相平衡数据关联方法与热力学平衡准则 |
| 1-6-1 相平衡数据关联方法 |
| 1-6-2 热力学平衡准则 |
| §1－7 本学位论文的主要研究内容 |
| 第二章 实验部分 |
| §2－1 实验用化学试剂及仪器 |
| 2-1-1 实验用化学试剂 |
| 2-1-2 实验用主要试剂的性质 |
| 2-1-3 实验所用仪器 |
| §2－2 实验装置及分析仪器 |
| 2-2-1 实验装置 |
| 2-2-2 分析仪器 |
| §2－3 实验方法 |
| 2-3-1 实验体系 |
| 2-3-2 汽油中含硫化合物的分析方法 |
| 2-3-3 间歇萃取脱硫实验 |
| 2-3-4 连续萃取脱硫实验 |
| 2-3-5 萃取精馏脱硫实验 |
| 2-3-6 萃取剂的提纯与回收 |
| §2－4 实验计算方法 |
| 2-4-1 油收率计算 |
| 2-4-2 脱硫率计算 |
| §2－5 含硫化合物-正辛烷-萃取溶剂体系液液相平衡测定 |
| 2-5-1 实验装置 |
| 2-5-2 实验步骤 |
| §2－6 含硫化合物-正辛烷/环丁砜体系汽液相平衡测定 |
| 2-6-1 实验装置 |
| 2-6-2 实验步骤 |
| §2－7 相平衡组成定量分析 |
| §2－8 相平衡数据的热力学关联 |
| 第三章 FCC 汽油萃取脱硫实验研究 |
| §3－1 萃取剂的初步筛选 |
| 3-1-1 汽油中各类含硫化合物的分析 |
| 3-1-2 萃取剂的初选 |
| 3-1-3 初选萃取剂的基本性质 |
| §3－2 初选萃取剂的间歇萃取脱硫性能评价 |
| 3-2-1 实验条件对间歇萃取脱硫效果的影响 |
| 3-2-2 初选萃取剂萃取三类含硫化合物的性能评价 |
| 3-2-3 初选萃取剂萃取实际汽油体系性能评价 |
| 3-2-4 多级错流和逆流萃取脱硫 |
| 3-2-5 模拟汽油三级逆流萃取脱硫 |
| 3-2-6 复合萃取剂的萃取脱硫实验 |
| §3－3 连续萃取脱硫研究 |
| 3-3-1 温度对连续萃取脱硫效果的影响 |
| 3-3-2 剂油比对连续萃取脱硫的影响(汽油为连续相) |
| 3-3-3 剂油比对连续萃取脱硫的影响(萃取剂为连续相) |
| 3-3-4 模拟汽油体系连续萃取脱硫 |
| 3-3-5 停留时间对连续萃取脱硫的影响 |
| §3－4 本章小结 |
| 第四章 FCC 汽油萃取精馏深度脱硫过程实验研究 |
| §4－1 连续萃取精馏 |
| 4-1-1 回流比的确定 |
| 4-1-2 剂油比的确定 |
| 4-1-3 操作条件与脱硫脱芳烃效果的深入考察 |
| §4－2 酸洗原料的连续萃取精馏脱硫 |
| §4－3 回收萃取剂脱硫脱芳烃性能的初步考察 |
| 4-3-1 回收操作条件一 |
| 4-3-2 回收操作条件二 |
| 4-3-3 回收萃取剂脱硫脱芳性能 |
| §4－4 产品质量分析 |
| 4-4-1 产品指标 |
| §4－5 本章小结 |
| 第五章 含硫化合物-正辛烷-萃取溶剂体系液液相平衡 |
| §5－1 液液相平衡数据的热力学关联 |
| 5-1-1 组分分配系数和溶剂选择性系数的计算 |
| 5-1-2 热力学模型参数估值 |
| 5-1-3 模型预测值与实验值的比较 |
| §5－2 噻吩-正辛烷-萃取溶剂体系液液相平衡 |
| 5-2-1 噻吩-正辛烷-萃取溶剂体系的相平衡数据 |
| 5-2-2 组分分配系数和溶剂选择性系数 |
| 5-2-3 NRTL、UNIQUAC 模型参数估计 |
| 5-2-4 模型预测值与实验值比较 |
| §5－3 正丁基硫醇-正辛烷-萃取溶剂体系液液相平衡 |
| 5-3-1 正丁基硫醇-正辛烷-萃取溶剂体系的相平衡数据 |
| 5-3-2 组分分配系数和溶剂选择性系数 |
| 5-3-3 NRTL、UNIQUAC 模型参数估计 |
| 5-3-4 模型预测值与实验值比较 |
| §5－4 正丁基硫醚-正辛烷-萃取溶剂体系液液相平衡 |
| 5-4-1 正丁基硫醚-正辛烷-萃取溶剂体系的相平衡数据 |
| 5-4-2 组分分配系数和溶剂选择性系数 |
| 5-4-3 NRTL、UNIQUAC 模型参数估计 |
| 5-4-4 模型预测值与实验值比较 |
| §5－5 本章小结 |
| 第六章 含硫化合物-正辛烷／环丁砜体系汽液相平衡 |
| §6－1 汽液相平衡数据的热力学关联 |
| §6－2 噻吩-正辛烷／环丁砜体系汽液相平衡 |
| 6-2-1 噻吩-正辛烷／环丁砜体系的相平衡数据 |
| 6-2-2 模型预测值与实验值比较 |
| 6-2-3 热力学一致性检验 |
| §6－3 正丁基硫醇-正辛烷／环丁砜体系汽液相平衡 |
| 6-3-1 正丁基硫醇-正辛烷／环丁砜体系的相平衡数据 |
| 6-3-2 模型预测值与实验值比较 |
| 6-3-3 热力学一致性检验 |
| §6－4 本章小结 |
| 第七章 萃取精馏过程的流程模拟和设计计算 |
| §7－1 萃取精馏深度脱硫新工艺思路的提出 |
| §7－2 萃取精馏平衡级模型的建立 |
| 7-2-1 萃取精馏的基本原理 |
| 7-2-2 萃取精馏过程的数学模型 |
| 7-2-4 萃取精馏的计算方法 |
| 7-2-5 热力学性质的计算 |
| 7-2-6 物理性质和热力学性质关系式 |
| 7-2-7 萃取精馏系统和操作条件的某些规定关系式 |
| §7－3 相平衡计算 |
| 7-3-1 汽液相平衡 |
| 7-3-2 汽、液相平衡的实验数据 |
| 7-3-3 汽、液相平衡的预测 |
| 7-3-4 汽-液-液相平衡(VLLE)模型 |
| §7－4 热力学方程的选择 |
| §7－5 萃取精馏塔的数学模型 |
| §7－6 萃取精馏塔的模拟与优化 |
| 7-6-1 交互作用参数的计算 |
| 7-6-2 ProII 的基本要求与流程的建立运行 |
| 7-6-3 ProII 计算过程与结果 |
| 7-6-4 ProII 计算过程优化 |
| §7－7 新工艺的基本流程与操作要点 |
| 7-7-1 新工艺流程 |
| 7-7-2 新工艺流程的操作步骤 |
| 7-7-3 新工艺流程的特点 |
| §7－8 本章小结 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 汽油切割装置图 |
| 附录B 硫醇硫电位滴定分析操作说明 |
| 附录C 液液相平衡计算程序 |
| 附录D 汽液相平衡计算程序 |
| 附录E 活度系数的子程序 |
| 附录F UNIFAC(DORTMUND)模型 |
| 附录G 催化加氢脱硫实验 |
| 附录H 物料衡算与馏分分析 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
四、区间牛顿法在化工计算中的应用（论文参考文献）
- [1]基于气路性能混合模型的燃气轮机叶片故障预警及诊断方法研究[D]. 闫斌斌. 北京化工大学, 2021
- [2]化工流程分析与优化系统的开发及应用[D]. 凌建洋. 青岛科技大学, 2021(01)
- [3]复杂化工管网建模与计算方法研究及应用[D]. 魏春阳. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]环境污染气体的FTIR光谱特征提取及定性识别方法研究[D]. 鞠薇. 合肥工业大学, 2019(01)
- [5]EXCEL在化工数值计算中的应用[J]. 赵宏策,高晓宁. 山东化工, 2019(04)
- [6]基于沥青生产的常减压过程模拟及排产计划优化研究[D]. 黄小侨. 中国石油大学(华东), 2018(01)
- [7]过程系统分析与优化的数值—符号混合算法研究[D]. 赵斐. 浙江大学, 2018(08)
- [8]求解一元高次方程数值解的并行计算方法[J]. 于湛麟,王立颖,毛少苗. 计算机应用研究, 2017(11)
- [9]相平衡数据库软件开发[D]. 郭克群. 青岛科技大学, 2012(06)
- [10]FCC汽油萃取精馏深度脱硫过程研究[D]. 张文林. 河北工业大学, 2009(12)