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基于本質(zhì)安全的半間歇式等溫強放熱反應加料速度優(yōu)化
江佳佳; 李莉; 章立帆; 馬騰坤; 蔣軍成 南京工業(yè)大學安全科學與工程學院; 江蘇省危險化學品本質(zhì)安全與控制技術重點實驗室; 江蘇南京211800
關鍵詞：半間歇式反應器 粒子群優(yōu)化 加料速度優(yōu)化
摘要：針對半間歇式等溫強放熱反應,加料速度是控制放熱速率的有效控制方法之一。本文綜合考慮反應過程安全性及經(jīng)濟性,建立半間歇式等溫過程加料速度優(yōu)化數(shù)學模型。為避免強放熱反應的熱失控,基于本質(zhì)安全思想,考慮最危險情況——冷卻失效情形引發(fā)的反應熱失控作為實現(xiàn)過程安全的約束條件,并采用罰函數(shù)法將約束優(yōu)化模型轉化為無約束優(yōu)化模型。采用粒子群算法(PSO)對優(yōu)化問題求解,并將模擬退火(SA)引入粒子群算法增強全局尋優(yōu)能力。優(yōu)化計算結果表明:相比于采用恒定加料速度方式,基于混合粒子群算法(SA-PSO)優(yōu)化算法的分段線性加料方式不僅可以實現(xiàn)過程本質(zhì)安全化,還可以大大提高轉化率。
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