一、考虑能量集成与柔性的用水网络设计方法研究（论文文献综述）
贾小平,石磊,杨友麒[1]（2021）在《工业园区生态化发展的挑战与过程系统工程的机遇》文中提出生态化成为过程工业园区可持续发展的必然选择。基于多要素、跨介质、多过程和多目标协同的园区内在特征,其生态化过程有赖于过程系统工程的研究范式和方法。在介绍过程工业园区生态化历程及特点的基础上,提出园区生态化趋势与研究需求;重点综述了在工业园区尺度上应用过程系统工程方法驱动其生态化发展的研究现状;分别就可持续性分析评价、节能、节水、碳管理、物质集成、多重网络集成优化及园区信息化等展开系统化评述。提出工业园区生态化给过程系统工程发展带来的挑战和机遇。
彭肖祎[2]（2020）在《热集成用水网络的合成与优化方法研究》文中进行了进一步梳理水和能源是过程工业中必不可少的资源,现今世界面临着能源危机,过程工业的节能刻不容缓。热集成用水网络的设计一直是过程系统工程界的研究重点。水和能源集成的方法有概念设计法和数学规划法两种,数学规划法主要通过构建数学模型,用适当的求解器进行求解,得到最优或者接近最优的网络结构,其优点在于能够求解大规模的优化问题,并且可以同时优化多个目标。概念设计法主要以夹点技术为核心,应用图形工具探究设计目标,操作简洁,一目了然。本文针对过程工业中水和能源的集成问题,分别应用了数学规划法与概念设计法探究了热集成用水网络的优化设计,旨在获得节水节能的网络结构,减少资源消耗,提高经济效益。本文的主要工作内容如下:1、针对单杂质的热集成用水网络构建了顺序设计的数学规划法。分别构建了非线性规划（NLP）模型与混合整数非线性规划（MINLP）模型,获得了最小的能量目标与换热面积目标,得到了能量回收最大、总换热面积最小的水网络结构。本文通过两个算例证明该方法的可行性。2、在数学规划法得到的水网络基础上,采用概念设计法设计换热网络,提出了新的分离系统组合曲线演化步骤和规则。通过对流股的组合曲线进行演化以减少换热匹配的个数,从而简化换热网络。在组合曲线的演化过程中,明确了构造换热匹配的5个步骤和5项规则,使得该图形方法更具有操作性和可复制性。算例表明,本文方法在最小化公用工程用量的同时可以进一步降低换热器数目与总换热面积。3、从给定换热器数目的角度出发,构建了同步优化用水网络与换热网络的超结构NLP数学模型,得到了年度总费用较低的热集成用水网络结构。该超结构模型的变量数大幅度减少,能够在有效时间内获得较好的解。
侯创[3]（2020）在《基于污染物排放最小化的化工工艺质量交换网络的研究》文中提出随着环境污染越来越严重,我国对化工工艺过程中的废物排放问题也越来越重视,化工工业亟需一个系统性设计方案来达成单元或装置内的废物最小化目标。质量集成（Mass Integration,简称MI）以及质量交换网络（Mass-Exchange-Network,简称MEN）作为化工过程中直接处理污染物料的有效工具,其发展得到了广泛的关注。本研究主要综述了近年来国内外对于MEN设计的研究进展,并且分析了现有质量集成策略和MEN的设计中存在的不足,针对这些不足之处,本项工作主要解决了以下几个问题:（1）在质量集成策略中,通常通过对污染物料进行截流操作以降低其污染物浓度,达到对污染流股进行循环或排放的要求。然而,现有策略对截流位置的选择往往是单一的;本文改善了该策略中的不足之处,建立了新的混合整数非线性模型（MINLP）,该模型既包含单一位置的截流,又包含对多个位置同时截流的组合情况,以期在更加完整的求解空间中得到最优的截流方案,从而得到最优的质量集成策略。本文通过对截流氯乙烷合成工艺中的氯乙醇杂质作为案例进行建模研究,并用LINGO计算软件进行求解,验证了该MINLP模型的有效性。（2）MEN是过程工业中实现污染预防的有效工具,一个完整的MEN结构由多个质量交换器组成,常见的质量交换器为板式塔和填料塔。当板式塔作为质量交换器来合成MEN时,在获得最优设计后,塔板数必须要向上取整到最近的整数,这将增加设备投资费用。在设计化工厂时,增加设备投资费用会减少操作费用。然而在之前的研究中,即使将塔板数向上取整后增加了设备投资费用,操作费用依然被认为是定值,因此,年度总费用（TAC,包括操作费用和设备投资费用）高于真正的最低费用。为了解决这一问题,本研究在原有数学模型中加入了取整函数以获得最优的MEN结构。在两个常用的MEN综合数学模型（基于组成-浓度间隔图的数学法和基于分级超结构的数学法）中加以应用来说明取整函数的实用性。这些修改的模型被应用到焦炉气的处理和废水脱酚两个案例中,所建立的数学模型均用LINGO11.0软件求解。与文献中的结果相比发现,本研究获得的结果更优。这一研究表明,取整函数能够解决一系列涉及板式塔的MEN综合问题,并且通过该取整函数可以获得更加准确的MEN设计方案和具有更低TAC的MEN结构。
赵慧鹏[4]（2015）在《多杂质水和能量系统集成》文中研究表明水资源和能源对于人类社会及其经济活动发展起着极其重要的作用。随着水资源和能源的日益匮乏,水资源和能源优化利用成为最近研究的热点。作为减少新鲜水和能量消耗的有效手段之一,过程系统集成技术广泛应用于过程集成与设计优化。本文将对水系统集成和同时考虑水和能量的集成系统进行研究,主要内容包括如下几部分:第一章,简要概述了近年来水和能量集成系统的主要研究方法,并对本课题的研究意义和背景作了简要论述。第二章,水系统集成即是采用科学方法确定水流之间的合理分配,以实现水资源消耗最小化的目标。本章研究了具有中间水道的再生循环水网络设计。对于包含固定杂质移除率模型的水网络,提出初始再生浓度的估算方法;然后依据浓度势概念和用水过程的极限流量将所有用水过程划分为三部分;根据源水流浓度势值,确定构成中间水道的源水流,形成水网络初始结构。采用迭代方法对初始网络结构进行调整,计算收敛后即可获得最终水网络设计。本方法适用于包含固定杂质负荷过程与固定流量过程的复杂水网络设计。实例研究结果表明,运用本方法能够显着减少新鲜水消耗量和再生水流量,且计算过程简单。同时本文方法中每步均具有明确的工程意义。第三章,针对水和能量同时集成的单杂质系统,本文提出新的设计方法。首先根据用水过程的操作温度确定各过程的新鲜水温度,然后根据用水过程的浓度和温度因素设计水网络:（i）由各用水过程的极限进出口浓度确定过程的执行顺序;（ii）将源水流按浓度由低到高的顺序依次满足各需求水流,当源水流浓度相同时,温度将作为主要考虑因素;（iii）依次执行各用水过程获得水网络设计。最后,在所得水网络基础上设计相应的换热网络。实例计算表明,采用该方法获得的网络设计结果可与采用数学规划法获得的文献结果相媲美,且网络结构更加简单。第四章,对于水和能量同时集成的多杂质系统,设计过程分为两步:首先结合过程的浓度和温度条件对多杂质用水网络进行设计,然后根据用水网络结构设计相应的换热网络。在换热网络设计过程中,采取两种设计策略:（i）高温过程自身加热其进口水流,这样既保持了自身循环加热网络结构简单的特点,又解决了换热器数目较多的问题;（ii）流股在非等温混合前首先进行间接换热,使冷热流股的温度差值不至于过大,进而降低由于混合造成的能量降级。提出冷热流股的换热规则,提高能量的利用效率并减少外部能量消耗。分别考虑这两种设计策略,获得换热网络设计。实例计算结果表明,采用上述方法设计所得网络结构比文献结果更加简单。第五章,对于包含能量集成的用水系统,用水过程与换热网络高度集成,这给系统操作和控制带来新的问题。本文研究了此类系统的操作弹性问题。首先,根据用水过程的温度及使用新鲜水的状况确定系统的关键过程与关键水流;其次,提出关键水流影响系数的新概念用于计算关键水流正常操作温度区间;最后,研究了如何调整现有系统,增大关键水流正常操作温度区间,提高系统操作弹性。实例计算表明,采用本文提出的方法可以有效减少系统的公用工程消耗和换热器数量,同时使系统操作弹性有所提高。第六章,结论。
刘祖明[5]（2014）在《考虑流股混合的能量集成水网络合成方法研究》文中研究指明随着水资源及能源的日益短缺，以提高水资源及能源利用率为目标的能量集成水网络综合问题已成为过程系统工程领域的研究热点。但是，用水网络与换热网络的相互耦合和非等温混合的存在使能量集成水网络综合问题变得异常复杂。为了降低能量集成水网络的设计难度，本文通过分析过程流股在非等温混合过程中的能量转移，提出一种有效控制参加热集成流股数目的新策略并建立了一种考虑非等温混合的能量集成水网络超结构模型。为此热集成时，只需考虑新鲜水流股、混合流股和废水流股。此时，参加换热网络合成的流股数目不会超过3N（N为用水单元数目），能量集成水网络的模型规模能够得到很好的控制。确定用水网络公用工程目标时，本文采用用水单元操作温度、新鲜水源温度、废水排放温度及最小换热温差ΔTmin划分线性规划（LP）转运模型的温度区间以更好的捕获新鲜水流股、混合流股和废水流股与各温度区间的相对位置关系。通过定义表征流股相对位置的逻辑变量，本文基于LP转运模型把能量集成水网络综合问题表示为广义析取规划（GDP）问题，然后利用0-1变量和借助大M法，把GDP问题转换为混合整数非线性规划（MINLP）问题。MINLP问题可以通过数学规划软件GAMS描述和求解。获得新鲜水用量及公用工程目标同时最优并且非等温混合传热最大化的用水网络后，采用夹点法设计满足最优公用工程目标的换热网络。最后，采用3个算例验证本文提出的能量集成水网络模型的可行性和有效性。3个算例的研究结果表明：本文的方法可以同时优化用水网络的新鲜水用量及公用工程目标，获得的用水网络可实现最大限度的利用非等温混合传热以减少需要采用间接换热方式热集成的流股数和换热网络中的换热器数目，极大降低了后续换热网络设计问题的规模和难度。
刘乔乔[6]（2014）在《换热网络中流股混合策略与系统能量集成研究》文中指出为了探索能量集成用水网络中流股间非等温混合的顺序问题、完善非等温混合对系统能耗的影响机理，本文依据水网络的结构形式，把混合顺序问题分为多流股用水网络的混合顺序问题和多单元用水网络的混合顺序问题，并通过分析多流股用水网络的混合顺序问题，得出了混合顺序对系统能耗的影响以及合规则。利用夹点分析技术对具体用水网络的能量优化可知，以上提出的两种形式的水网络中不同的混合顺序对系统能耗会产生不同的影响。对于这两种相对复杂的用水单元，直接分析其中流股的混合机理比较困难。由于两流股的混合规则已经十分清楚，因此本文采取的方法是将流股两两分组，根据两流股的混合规则，研究这些流股组合在不同的混合顺序下，对系统能耗的影响，从而得出混合顺序规则，以指导我们对用水网络进行能量优化时，选出合理的流股混合顺序。两流股的混合共有18种形式，本文根据其混合对系统能耗产生的影响，将18种形式分为四种类型，即一定带来能量惩罚的混合、可能带来能量惩罚的混合、可能带来节能效果的混合以及复杂效果的混合。其中复杂效果的混合可以通过进一步分析其混合后的效果，归于其它三种类型。为了使系统能耗尽量小，一定带来能量惩罚的混合不应该发生。之后，通过分析的冷热复合曲线的变化，得出了可能带来能量惩罚与可能带来节能效果的两种混合类型之间的能耗影响效果，以及相同混合类型的混合应如何选择混合顺序，从而得出了混合顺序规则。最后，本文针对具体的用水实例，用上述混合顺序规则分析了系统能耗，结果证明：利用混合顺序规则可以有效的避免不恰当的混合引起系统能耗的增加，达到节能降耗的目的。
李栋斌[7]（2013）在《考虑非等温混合的热集成水网络优化设计》文中研究说明水资源和能源是人类赖以生存的重要资源。近年来水资源和能源危机已经引起了世界的普遍关注,如何积极有效地解决这两个危机,开展节水节能工作迫在眉睫。目前,过程工业中用水网络和换热网络的优化设计都取得了重大发展,但是对于用水网络中考虑能量集成的优化设计问题的研究还较少,且在实际应用方面的能力仍有不足,相关研究还需进一步完善。基于这种研究背景,本文对多杂质体系用水网络和换热网络的集成方法进行了研究。首先在对多杂质体系水网络超结构分析建模的基础上,提出了基于改进粒子群算法（PSO）对问题进行求解的策略,以最小新鲜水用量为目标函数,采用最大进出口浓度约束和惩罚函数法。对文献中的两个算例进行了计算,求解结果表明本文所采用方法在多杂质水网络的优化设计问题中可以达到比较理想的效果。在对Yee和Grossmann提出的换热网络分级超结构进行分析的基础上,考虑了物流的分流和非等温混合,建立了包含更多可行结构的换热网络同步综合数学模型,使问题描述更符合实际,并采用无进化次数的改进PSO算法对问题进行求解。对两个典型算例进行了研究,计算结果表明本文所采用的方法在换热网络的优化设计问题中可以获得比较理想的结果,并且本文所采用的有分流换热网络超结构同时包含无分流情况,从而更能囊括所有匹配的可能性而获得最优解。在多杂质体系水网络超结构优化设计和换热网络分级超结构综合优化的基础上,提出了一种集成优化多杂质体系用水网络和换热网络的新方法。该方法考虑了进入用水单元的新鲜水和回用水之间的非等温混合,提出了改进的多杂质体系水网络和换热网络的数学模型,并采用无进化次数的改进PSO算法对实例进行求解。通过对结果进行比较表明,考虑新鲜水和回用水的非等温混合时所得的最优网络结构的年度总费用比等温混合时节省了2.4%,而且结构更简单。说明该方法能有效应用于多杂质体系水网络和换热网络的集成。
阮真真[8]（2012）在《单杂质用水网络结构对能量集成影响规律研究》文中研究说明近些年来,由于水资源和能源日趋匮乏以及污染物排放标准越来越严格,作为耗能和耗水大户的过程工业有义不容辞的责任和义务不断地推进“节能减排”工作。正是在此背景下,本论文从温度、污染物浓度以及温度和浓度同时考虑三个方面对用水网络集成和能量集成问题进行了研究,以期对企业界进行的“节能减排”工作提供理论指导和技术支持。针对过程工业的换热网络综合问题,采用序贯法建立2个数学规划模型：首先,建立以公用工程消耗最小为目标的线性规划数学模型（LP）；然后,建立以换热单元数最小为目标的混合整型线性规划数学模型（MILP）。利用通用代数建模系统（GAMS）实现所建模型的编程,为研究用水网络结构对能量集成的目标影响规律做准备。针对用水网络综合问题,对同时含有固定流率操作和固定污染物负荷操作两种用水操作类型的设计任务,采用序贯法求解建立3个数学规划模型：首先,建立以新鲜水消耗最小为目标的线性规划模型（LP）；然后,将新鲜水消耗最小作为为新增约束,建立以流股连接数最小为目标的混合整型线性规划模型（MILP）;最后,以新鲜水消耗最小和流股连接数最小作为新增约束,建立以水通量最小为目标的MILP模型。利用GAMS求解,得到同时满足新鲜水消耗和流股连接数最小的所有用水网络结构,为研究水网络结构对能量目标的影响规律做准备。针对同时考虑能量集成的单杂质用水网络综合问题,研究不同用水网络结构对能量集成目标的影响。采用顺序设计法,首先进行用水网络设计,然后进行换热网络设计。其中前者是分别以新鲜水消耗最小和以流股连接数最小为目标,建立线性（LP）和混整数线性（MILP）规划模型,并且利用GAMS中Cplex求器解的Solution pool技术,获得同时满足新鲜水消耗最小和流股连接数最小的所有可能的水网络结构方案；在此基础上,分别进行能量集成设计,获得具有最小公用工程消耗和换热单元数的网络。最后,归纳总结出保证相同的新鲜水消耗目标和最小的流股连接数的条件下,不同的用水网络结构对能量集成目标无影响和换热单元数影响也不大（一般为1）的规律。
阮真真,孙力,李保红[9]（2011）在《单杂质用水网络集成对能量集成影响规律探索》文中认为针对操作温度和浓度均有要求的单杂质用水网络,研究不同用水网络结构对能量集成目标的影响。采用了顺序设计法,即首先进行用水网络设计,然后进行换热网络设计。其中前者是分别以新鲜水消耗最小和以流股连接数最小为目标,建立线性（LP）和混整数线性规划（MILP）模型,并且利用GAMS中Cplex求器解的Solution Pool技术,获得同时满足新鲜水消耗最小和流股连接数最小的所有可能的水网络结构方案;在此基础上,分别进行能量集成设计,获得具有最小公用工程消耗和换热单元数的网络。最后,归纳总结出在保证相同的新鲜水消耗目标和最小的流股连接数的条件下,不同的用水网络集成对能量集成目标的影响规律。
田婷婷[10]（2011）在《多杂质体系水和能量同时最小化研究》文中指出伴随着全球经济的飞速发展和社会的进步,人类为之付出了巨大的物质资源和环境被严重破坏的代价。面对两者之间的矛盾日趋尖锐,各国政府已将解决能源危机和环境污染问题提上日程,我国也在“十二五”规划纲要中提出要建设成为一个资源节约型、环境友好型的社会。质量交换网络综合和换热网络综合是化工系统工程学的两个重要分支,它们可以有效地降低化工生产中对资源的需求。由于水资源的严重污染和浪费,用水网络作为一种特殊的质量交换网络从20世纪90年代开始得到广泛关注。目前对于用水网络的设计比较成熟,而且不断趋向于对多杂质体系用水网络的研究,但是同时考虑能量集成的研究仍相对较少且对问题的描述复杂、求解过程繁琐。基于这种研究背景,本文在分析多杂质用水网络集成和换热网络集成研究现状和发展趋势基础上,分别对具有能量集成的多杂质用水网络进行了分步、同步综合设计并考虑了用水网络系统外的能量同步集成,综合得到最小的网络年度总费用,以期对工业“节能减排”提供理论依据。本论文的主要研究内容有：（1）对于具有能量集成的多杂质用水网络本文采用目标分层的思想进行分步设计。根据基于超结构的数学规划法分别建立了多杂质用水网络和换热网络两个子系统的非线性规划（NLP）数学模型。首先获得以新鲜水用量最小为目标函数的最优用水网络结构；然后在此基础上以换热网络的年度总费用最小为目标函数,以分流分级非等温混合的换热方式进行用水网络系统内的能量集成,获得最优的换热网络结构；最后通过综合优化得到的两个子网络来确定系统的最小年度总费用。通过对文献中两个实例的求解验证本方法的可行性。（2）本文针对分步设计方法无法保证真正意义上的用水和用能同时最小化,对具有能量集成的多杂质用水网络同步设计开展了进一步的研究。数学规划法具有可以同时处理多目标问题及同步优化的特点,因此本文采用该方法建立以整个系统年度总费用最小为目标函数的NLP数学模型。采用自适应模拟退火遗传算法在构成所有优化变量完整的解空间基础上进行同步搜索,从而确保解的最优性或近优性。通过与分步设计方法的优化结果进行比较,证明同步设计方法是更为准确有效的。（3）本文将用水网络的能量集成问题由只限于用水网络系统内部扩展至全过程网络。根据同步设计思想提出了包含外加换热系统的多杂质用水网络同时能量集成的超结构,并建立了以全局系统年度总费用最小为目标函数的NLP数学模型。通过求解两个实例,证明同步设计方法仍能有效解决较为复杂的问题。
二、考虑能量集成与柔性的用水网络设计方法研究（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、考虑能量集成与柔性的用水网络设计方法研究（论文提纲范文）
（1）工业园区生态化发展的挑战与过程系统工程的机遇（论文提纲范文）
| 引言 |
| 1 工业园区生态化趋势 |
| 2 过程工业园区可持续性分析与评价 |
| 2.1 工业代谢分析 |
| 2.2 绩效评价 |
| 3 当前过程工业园区PSE研究现状 |
| 3.1 园区节能、节水PSE研究 |
| 3.1.1 能量网络的集成优化 |
| 3.1.2 水网络的优化集成 |
| 3.1.3 能量-水网络的同时优化集成 |
| 3.2 园区碳排放问题 |
| 3.3 园区产业链优化 |
| 3.4 多重网络集成优化 |
| 3.5 园区信息化问题 |
| 3.6 园区运营操作韧性（弹性）研究 |
| 4 工业园区尺度对PSE研究的挑战 |
| 4.1 研究范式冲突的挑战 |
| 4.2 具体领域的挑战 |
| 5 结论 |
（2）热集成用水网络的合成与优化方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 考虑等温混合的热集成水网络 |
| 2.2 考虑非等温混合的热集成水网络设计问题 |
| 2.2.1 夹点分析法设计考虑非等温混合的热集成水网络 |
| 2.2.2 数学规划法设计考虑非等温混合的热集成水网络 |
| 2.3 课题的提出 |
| 第三章 考虑能量和换热面积目标的热集成用水网络设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 热集成用水网络的问题描述 |
| 3.3 考虑能量集成的用水网络模型构建 |
| 3.3.1 夹点定位模型 |
| 3.3.2 换热面积计算模型 |
| 3.4 案例分析 |
| 3.4.1 案例一 |
| 3.4.2 案例二 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于组合曲线演化的换热网络设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 换热网络的问题描述 |
| 4.3 组合曲线的演化方法 |
| 4.4 案例研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 超结构数学规划法同步设计热集成用水网络 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 超结构模型的建立 |
| 5.2.1 质量守恒约束 |
| 5.2.2 能量守恒约束 |
| 5.2.3 传热温差的约束 |
| 5.2.4 传热面积的计算 |
| 5.2.5 模型的目标函数 |
| 5.3 案例研究 |
| 5.3.1 案例1: 4用水单元 |
| 5.3.1.1 废水统一处理 |
| 5.3.1.2 废水分布式处理 |
| 5.3.2 案例2:8用水单元 |
| 5.3.3 案例3:15用水单元 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
（3）基于污染物排放最小化的化工工艺质量交换网络的研究（论文提纲范文）
| 学位论文数据集 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 绪论 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 能量集成与质量集成 |
| 1.2 质量交换网络综合 |
| 1.3 质量交换网络的研究进展 |
| 1.3.1 质量交换网络的分步综合法 |
| 1.3.2 质量交换网络的同步综合法 |
| 1.3.3 质量交换网络综合的组合法 |
| 1.3.4 特殊的质量交换网络——用水网络 |
| 1.4 LINGO软件简介及应用 |
| 1.5 本论文的主要工作内容 |
| 第二章 质量集成数学模型的研究 |
| 2.1 废物截流网络数学模型的建立 |
| 2.2 氯乙烷合成工艺中对氯乙醇的截流案例研究 |
| 2.2.1 氯乙醇截流案例的数学模型及结果讨论 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 取整函数优化基于组合法的质量交换网络 |
| 3.1 基于浓度间隔图的数学法与数学模型法的比较 |
| 3.2 改进的组合法综合质量交换网络 |
| 3.2.1 改进的组合法综合质量交换网络的数学模型 |
| 3.2.2 改进的组合法综合质量交换网络实例 |
| 第四章 取整函数优化基于分级超结构模型的质量交换网络 |
| 4.1 基于超结构的数学模型的建立 |
| 4.1.1 目标函数 |
| 4.1.2 约束条件 |
| 4.2 焦炉气处理案例的再研究 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 附录1: 分级超结构法解决焦炉气处理案例的数学模型 |
| 致谢 |
| 研究成果及发表论文 |
| 作者与导师简介 |
| 附件 |
（4）多杂质水和能量系统集成（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 水资源危机 |
| 1.1.2 能源危机 |
| 1.1.3 本课题的研究意义 |
| 1.2 化工过程系统集成 |
| 1.2.1 换热网络集成 |
| 1.2.2 质量集成 |
| 1.3 水系统集成 |
| 1.3.1 水夹点分析法 |
| 1.3.2 数学规划法 |
| 1.3.3 其它方法 |
| 1.4 水和能量同时集成的方法研究 |
| 1.4.1 概念设计法 |
| 1.4.2 数学规划法 |
| 1.5 本文工作 |
| 1.5.1 具有中间水道的再生循环水网络设计 |
| 1.5.2 具有能量集成的用水网络设计 |
| 1.5.3 水热网络系统操作温度弹性分析 |
| 第二章 具有中间水道的再生循环水网络设计 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 基本概念 |
| 2.2.1 再生单元模型 |
| 2.2.2 固定杂质负荷过程与固定流量过程 |
| 2.2.3 浓度势概念 |
| 2.3 新方法 |
| 2.4 具有中间水道的再生循环水网络结构 |
| 2.5 设计步骤 |
| 2.5.1 估算初始再生浓度 |
| 2.5.2 将用水过程划分为三部分 |
| 2.5.3 用水网络设计 |
| 2.6 实例 |
| 实例 2.1 |
| 实例 2.2 |
| 实例 2.3 |
| 实例 2.4 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 考虑能量集成的单杂质用水网络设计 |
| 3.1 基本假设 |
| 3.2 设计步骤 |
| 3.2.1 确定新鲜水温度 |
| 3.2.2 用水网络设计 |
| 3.2.3 换热网络设计 |
| 3.3 实例研究 |
| 实例 3.1 |
| 实例 3.2 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 考虑能量集成的多杂质用水网络设计 |
| 4.1 新方法 |
| 4.2 设计步骤 |
| 4.2.1 用水网络设计 |
| 4.2.2 换热网络设计 |
| 4.3 实例研究 |
| 实例 4.1 |
| 实例 4.2 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 水热网络系统操作温度弹性分析 |
| 5.1 问题描述 |
| 5.2 关键过程与关键水流的确定 |
| 5.3 关键水流温度区间的确定 |
| 5.4 实例 |
| 实例 5.1 |
| 实例 5.2 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
（5）考虑流股混合的能量集成水网络合成方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 概念设计法 |
| 1.2 数学规划法 |
| 1.3 能量集成水网络设计难点 |
| 第二章 能量集成水网络的数学模型 |
| 2.1 能量集成水网络综合问题 |
| 2.2 水网络模型 |
| 2.3 具有最小能耗目标的换热网络模型 |
| 2.3.1 广义析取规划 |
| 2.3.2 LP 转运模型 |
| 2.4 目标函数 |
| 2.5 模型的求解 |
| 2.6 小结 |
| 第三章 能量集成水网络综合算例 |
| 3.1 算例1 |
| 3.2 算例2 |
| 3.3 算例3 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 结论与展望 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（6）换热网络中流股混合策略与系统能量集成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 前言 |
| 第一章 文献综述 |
| 1.1 能量集成用水网络的优化问题 |
| 1.1.1 概念设计法 |
| 1.1.2 数学规划法 |
| 1.2 水流股间的非等温混合问题 |
| 1.2.1 非等温混合的工业意义 |
| 1.2.2 非等温混合的研究现状 |
| 1.3 夹点技术 |
| 1.3.1 温焓图和冷热负荷曲线 |
| 1.3.2 夹点的形成 |
| 1.3.3 夹点的意义 |
| 1.4 两流股的非等温混合规则 |
| 1.4.1 流股的分类与混合类型 |
| 1.4.2 两流股间的混合对系统能耗的影响 |
| 1.4.3 两流股非等温混合规则的应用 |
| 1.5 小结 |
| 第二章 用水网络中流股间非等温混合的顺序问题 |
| 2.1 多流股用水网络中的混合顺序 |
| 2.2 多单元用水网络中的混合顺序 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 用水网络中多流股混合顺序对系统能耗的影响 |
| 3.1 混合类型的划分和初步分析 |
| 3.2 不同混合类型的混合顺序对系统能耗的影响 |
| 3.2.1 “可能带来能量惩罚的混合”对“夹点下热流股与夹点上冷流股的混合”所产生的影响 |
| 3.2.2 “可能带来能量惩罚的混合”对“夹点下热流股与跨夹点冷流股的混合”所产生的影响 |
| 3.2.3 “可能带来能量惩罚的混合”对“跨夹点热流股与夹点上冷流股的混合”所产生的影响 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 相同混合类型的混合顺序对系统能耗的影响 |
| 3.3.1 多组流股同属于可能带来节能效果的混合类型 |
| 3.3.2 多组流股同属于可能带来能量惩罚的混合类型 |
| 3.4 多流股用水网络的混合规则 |
| 第四章 多流股混合规则的应用 |
| 4.1 多流股非等温混合的算例分析 |
| 4.2 多流股混合规则在多单元用水网络中的应用 |
| 第五章 总结 |
| 符号说明 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）考虑非等温混合的热集成水网络优化设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 水网络设计问题 |
| 1.1.1 水夹点技术 |
| 1.1.2 数学规划法 |
| 1.1.3 中间水道技术 |
| 1.2 换热网络综合问题 |
| 1.2.1 分步综合方法 |
| 1.2.2 同步综合方法 |
| 1.2.3 人工智能法 |
| 1.3 热集成水网络设计问题 |
| 1.3.1 分步优化设计 |
| 1.3.2 同步优化设计 |
| 1.4 论文的研究内容 |
| 2 多杂质体系水网络优化设计 |
| 2.1 多杂质体系水网络优化设计问题描述 |
| 2.2 多杂质体系水网络超结构模型 |
| 2.3 多杂质体系水网络数学建模 |
| 2.3.1 目标函数 |
| 2.3.2 约束条件 |
| 2.4 粒子群优化算法 |
| 2.4.1 基本粒子群算法 |
| 2.4.2 标准粒子群算法 |
| 2.4.3 参数选择策略 |
| 2.5 水网络数学模型求解策略 |
| 2.6 实例求解 |
| 2.6.1 算例1 |
| 2.6.2 算例2 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 有分流换热网络同步优化综合 |
| 3.1 换热网络同步综合问题描述 |
| 3.2 分级分流换热网络超结构模型 |
| 3.3 同步综合换热网络数学建模 |
| 3.3.1 目标函数 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.4 求解策略 |
| 3.5 实例求解 |
| 3.5.1 算例1 |
| 3.5.2 算例2 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 考虑非等温混合的能量集成多杂质水网络优化设计 |
| 4.1 用水网络和换热网络的集成问题描述 |
| 4.2 多杂质水网络超结构及其数学模型 |
| 4.2.1 多杂质体系水网络超结构 |
| 4.2.2 多杂质体系水网络超结构数学模型 |
| 4.3 换热网络超结构及其数学模型 |
| 4.4 求解策略 |
| 4.5 求解模型的改进粒子群优化算法 |
| 4.5.1 求解多杂质水网络模型的改进粒子群优化算法 |
| 4.5.2 求解换热网络模型的改进粒子群优化算法 |
| 4.6 实例求解 |
| 4.6.1 实例表述 |
| 4.6.2 传统方法求解 |
| 4.6.3 考虑新鲜水与回用水非等温混合时的求解 |
| 4.6.4 结果分析 |
| 4.7 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 |
（8）单杂质用水网络结构对能量集成影响规律研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 换热网络集成研究进展 |
| 1.1.1 夹点设计法 |
| 1.1.2 数学规划法 |
| 1.1.3 人工智能法 |
| 1.2 用水网络的研究进展 |
| 1.2.1 固定负荷操作 |
| 1.2.2 固定流率操作 |
| 1.2.3 混合操作(FC和FF混合) |
| 1.3 水和能量同时集成的研究进展 |
| 1.3.1 顺序方法 |
| 1.3.2 同时方法 |
| 1.3.3 不同求解策略比较 |
| 1.4 GAMS简介 |
| 1.5 论文选题意义和研究内容 |
| 2 换热网络综合建模 |
| 2.1 问题描述 |
| 2.2 优化目标和过程约束 |
| 2.2.1 优化目标 |
| 2.2.2 过程约束 |
| 2.3 换热网络设计步骤 |
| 2.4 实例 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 同时考虑固定负荷和固定流量操作水网络结构设计 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 通用模型约束 |
| 3.2.1 超结构 |
| 3.2.2 优化目标 |
| 3.2.3 过程约束 |
| 3.3 用水网络集成步骤 |
| 3.4 实例 |
| 3.4.1 实例3-1 |
| 3.4.2 实例3-2 |
| 3.4.3 实例3-3 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 单杂质用水网络集成对能量集成影响 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 设计步骤 |
| 4.3 实例分析 |
| 4.3.1 实例4-1-夹点带1 |
| 4.3.2 实例4-2-门槛问题1 |
| 4.3.3 实例4-3-门槛问题2 |
| 4.4 规律证明 |
| 4.4.1 实例4-1-结果分析 |
| 4.4.2 实例4-2-结果分析 |
| 4.4.3 实例4-3-结果分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）多杂质体系水和能量同时最小化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 过程集成的发展及研究方向 |
| 1.1.1 过程集成技术的发展 |
| 1.1.2 过程集成技术的研究方法 |
| 1.2 能量集成的研究进展 |
| 1.2.1 夹点技术法 |
| 1.2.2 数学规划法 |
| 1.2.3 人工智能技术 |
| 1.3 质量集成的研究进展 |
| 1.4 水网络优化的研究进展 |
| 1.4.1 水夹点技术研究进展 |
| 1.4.2 数学规划法研究进展 |
| 1.5 具有能量集成的用水网络问题研究进展 |
| 1.6 论文研究思路和主要内容 |
| 2 具有能量集成的多杂质用水网络分步设计 |
| 2.1 问题描述 |
| 2.2 分步设计求解策略 |
| 2.3 多杂质用水网络 |
| 2.3.1 多杂质用水网超结构 |
| 2.3.2 多杂质用水网络NLP数学模型 |
| 2.4 分流分级非等温混合换热网络 |
| 2.4.1 换热网络超结构 |
| 2.4.2 换热网络NLP数学模型 |
| 2.5 自适应模拟退火遗传算法 |
| 2.5.1 遗传算法与模拟退火算法的结合 |
| 2.5.2 自适应模拟退火遗传算法 |
| 2.6 实例计算 |
| 2.6.1 实例一 |
| 2.6.2 实例二 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 具有能量集成的多杂质用水网络同步设计 |
| 3.1 问题描述 |
| 3.2 同步设计求解策略 |
| 3.3 具有能量集成的多杂质用水网络同步设计NLP数学模型 |
| 3.3.1 目标函数 |
| 3.3.2 约束条件 |
| 3.4 实例计算 |
| 3.4.1 实例一 |
| 3.4.2 实例二 |
| 3.5 系统内具有能量集成的多杂质用水网络同步设计与分步设计比较 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 含外部换热系统的多杂质用水网络用水和用能同步设计 |
| 4.1 问题描述 |
| 4.2 NLP数学模型 |
| 4.2.1 超结构 |
| 4.2.2 目标函数及约束条件 |
| 4.3 实例计算 |
| 4.3.1 实例一 |
| 4.3.2 实例二 |
| 4.4 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 |
四、考虑能量集成与柔性的用水网络设计方法研究（论文参考文献）
- [1]工业园区生态化发展的挑战与过程系统工程的机遇[J]. 贾小平,石磊,杨友麒. 化工学报, 2021(05)
- [2]热集成用水网络的合成与优化方法研究[D]. 彭肖祎. 浙江大学, 2020
- [3]基于污染物排放最小化的化工工艺质量交换网络的研究[D]. 侯创. 北京化工大学, 2020(02)
- [4]多杂质水和能量系统集成[D]. 赵慧鹏. 河北工业大学, 2015(07)
- [5]考虑流股混合的能量集成水网络合成方法研究[D]. 刘祖明. 天津大学, 2014(05)
- [6]换热网络中流股混合策略与系统能量集成研究[D]. 刘乔乔. 天津大学, 2014(05)
- [7]考虑非等温混合的热集成水网络优化设计[D]. 李栋斌. 大连理工大学, 2013(09)
- [8]单杂质用水网络结构对能量集成影响规律研究[D]. 阮真真. 大连理工大学, 2012(10)
- [9]单杂质用水网络集成对能量集成影响规律探索[J]. 阮真真,孙力,李保红. 化工进展, 2011(S2)
- [10]多杂质体系水和能量同时最小化研究[D]. 田婷婷. 大连理工大学, 2011(09)