国家杰出青年科学基金(21125628)
- 作品数：28 被引量：96H指数：6
- 相关作者：贺高红肖武孙力吴雪梅李祥村更多>>
- 相关机构：大连理工大学曼彻斯特大学大连医科大学附属第一医院更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金中国石油科技创新基金更多>>
- 相关领域：化学工程一般工业技术石油与天然气工程自动化与计算机技术更多>>
- 乙烯／乙烷精馏-膜耦合分离系统的HAZOP量化分析被引量：1
- 2012年
- 危险与可操作性(HAZOP)分析技术自问世以来,作为定性的风险分析方法广泛应用于各个领域,许多发达国家已经立法强制其在工程建设项目中推广应用。近年来,随着该技术的完善,其量化分析已成为一种趋势。精馏-膜耦合分离作为一种新开发的高效节能分离方法,主要用于分离普通精馏难以分离的重要体系,例如共沸体系、存在浓度夹点的体系、挥发度相近的体系,然而至今没有文献对其危险与可操作性进行分析。针对乙烯/乙烷精馏-膜耦合分离系统,结合课题组基于UniSim Design软件开发的Membrane Extension模块建立耦合系统模拟模型,将HAZOP分析方法与过程模拟相结合对精馏-膜耦合系统进行HAZOP量化分析。选定精馏塔工艺参数进料温度、进料流量、侧线采出量为考察对象,分析不同程度的偏差对系统的影响。基于模拟结果,首先依据耦合系统中各个设备的安全操作范围,对HAZOP分析偏差进行量化分级,得出了参数的安全阈值和偏差等级。其次对该系统进行HAZOP分析结果的量化,依据偏差等级分析不同程度偏差产生的原因、可能导致的后果以及后果的严重程度,并根据事故发生的可能性和严重程度,得到事故的风险等级,最后通过HAZOP分析偏差和分析结果的量化得出乙烯/乙烷精馏-膜耦合分离系统的HAZOP量化分析报告。
- 冉慧丽肖武王明洋贺高红
- 关键词：DESIGN
- 费托合成过程模拟及尾气处理分析被引量：3
- 2012年
- 费托(F-T)合成将煤炭转化为一种类似石油的液体燃料,是一种煤间接液化技术。其流程主要包括五部分:煤气化,水气变换,气体净化,合成液体燃料和联合循环发电。合成液体燃料过程除了生成液体燃料产品之外,同时产生尾气,其主要成分有CO、H_2、C1-C4等轻烷烃,并含有少量重烷烃,尾气经过燃烧可以生成电和蒸汽,满足系统公用工程需求,而如果回收其中CO和H_2等有效组分,可增加燃料产品产量。本文应用化工流程模拟软件Aspen Plus对费托合成全流程的五部分进行模拟,并着重对其尾气处理进行分析。本文研究3种尾气处理方法:尾气全部燃烧生成电和蒸汽,满足系统公用工程需求,如有剩余可输送至外围电网和蒸汽管网:尾气回收H_2和CO等有效组分,增加产品产量,并通过烧煤满足系统公用工程需求:尾气部分燃烧,部分回收有效组分,如果过程的电和蒸汽供应不足需燃煤补充,本例设置不同比例的尾气回收方案。通过过程工艺流程和公用工程系统分析,综合比较各方案的系统操作费和过程收益,确定尾气20%回收经济效益最大,而尾气全部回收时经济效益最小。
- 陆雪峰孙力贺高红
- 关键词：费托合成变压吸附膜分离
- 间歇生产调度优化模型的分周期逼近算法被引量：1
- 2012年
- 间歇生产调度过程中存在许多不确定因素,其中最重要的是需求不确定。考虑需求不确定的多周期间歇生产调度优化模型采用离散或连续时间表达方式,将调度时间域分割成大量与调度决策相关的时间段,导致模型中存在大量整数变量,给模型求解造成很大困难。本研究对已有求解方法进行了分析,提出分周期逼近算法。将多周期间歇生产调度决策问题分解为第一周期调度决策问题和其余周期调度决策问题,简化结构,加快求解速度。通过方案树聚集将表达需求不确定信息的方案树转化成若干方案文件,针对每个方案文件应用确定性方法获得调度决策,但只保留第一周期调度决策,可以减小最小利益方案对期望利益的影响,提高第一周期调度决策水平;获得若干第一周期候选调度决策后,以时间收缩三阶段方法确定其余周期较优调度决策,同时应用时间收缩策略和补偿策略,提高其余周期调度决策水平;最后用期望利益评估第一周期候选调度决策并确定全部周期调度决策。实例研究证明了本文提出的算法能够提高间歇生产调度决策水平,同时加快求解速度,能够有效求解多周期间歇生产调度优化模型。
- 陈浩孙力贺高红
- 关键词：调度
- 静电层层自组装改性SPPESK/PWA质子交换膜被引量：3
- 2015年
- 运用直接掺杂法制备的磺化聚芳醚砜酮/磷钨酸(SPPESK/PWA)复合质子交换膜存在PWA流失严重的问题,影响了膜的正常使用。为了解决这一问题,以壳聚糖(CS)和PWA为聚阴阳离子电解质对,对复合膜进行静电层层(LBL)自组装改性研究,对膜的吸水率、溶胀度、质子传导率等性能进行了表征,并测试了膜中PWA的稳定性。经测定,SPPESK/PWA/(CS/PWA)2的质子传导率达到154m S/cm(80℃),高于相应的SPPESK膜(118m S/cm)及SPPESK/PWA膜(147m S/cm);SPPESK/PWA/(CS/PWA)4在80℃水中浸泡30天后,膜的质量损失率由18.45%降为11.81%,电导率损失率由32.20%降为16.77%。结果表明,该方法不仅提高了复合膜的质子传导率,并且有效抑制了PWA的流失。
- 孙园园吴雪梅甄栋兴张世凯胡蒙蒙贺高红
- 关键词：层层自组装质子交换膜壳聚糖磷钨酸
- TiO2/Au复合空心微球的制备及催化降解性能
- 采用水热法制备了二氧化钛(TiO 2)空心微球,并在其表面原位还原法沉积不同量的纳米金(Au),用透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)、能量色散X射线光谱(EDX)、X射线衍射光谱(XRD)对制备的材料进行结构与含量的...
- 张胜男李祥村贺高红
- 关键词：纳米金染料降解
- 文献传递
- 响应面法优化PVA/PVDF复合膜纯化IPA的操作条件
- 2013年
- 常压下异丙醇与水形成共沸物,应用精馏法生产工艺能耗较大,本文采用自制的PVA/PVDF复合膜蒸汽渗透分离异丙醇(IPA)-水混合溶液,并应用响应面法确定最优的操作条件。首先,制备了理论交联度为8%的马来酸酐交联的PVA/PVDF复合膜:然后根据Box-Behnken中心组合实验设计原理,以膜的渗透通量和选择性为响应值,操作温度、IPA入膜浓度、膜渗透侧压力3个操作条件为影响因素进行实验:最后对实验结果进行响应面分析,得到了优化的操作条件并通过实验进行验证。综合考虑膜的渗透通量和选择性这2个响应值,求得实验所采用的PVA/PVDF复合膜在蒸汽渗透分离IPA水体系中的最优操作条件是:操作温度为95℃,IPA入膜浓度为82.5 wt.%,膜渗透侧压力为1 kPa,此时的渗透通量和选择性分别达到了1.57 kg/(m^2·h)和38.90。在此最佳操作条件下对模型预测值进行实验验证,膜的渗透通量和选择性的预测值与实验值的相对误差分别为5.7%和9.2%。
- 肖武周艳艳周齐华贺高红
- 关键词：响应面法蒸汽渗透PVAPVDF
- 咪唑鎓化聚醚砜CO_2固定载体分离膜的初探被引量：1
- 2014年
- 通过化学改性的方法以氯甲基辛基醚(CMOE)、1-甲基咪唑(MIm)和聚醚砜(PES)为材料制备了咪唑鎓化聚醚砜(Im PES),并以其为分离层,聚丙烯(PP)为支撑层制备了用于CO2分离的固定载体复合膜。考察了咪唑鎓化程度、聚合物浓度、操作温度和压力对Im PES/PP复合膜性能的影响。结果表明,咪唑鎓化程度(DIm)对复合膜的性能影响最大,随着咪唑鎓化程度的提高,特别是当DIm大于50%后,复合膜对CO2的分离性能有很大提高。当取代度DIm为64%、聚合物质量分数为20%、测试温度为30℃、压力为0.4MPa时,Im PES/PP复合膜的纯CO2渗透速率为23.92GPU,CO2/N2理想分离因子为65.34。
- 黄湛贺高红代岩阮雪华郭慧敏曾庆瑞
- 关键词：复合膜
- 综合考虑泵的设备及运行费用的换热网络优化被引量：1
- 2014年
- 流体流经换热设备产生的压降是影响换热网络综合的重要因素,且压降会对整个换热网络系统的稳态运行造成影响。因此在进行换热网络综合时,泵的设备购置费、运行泵的能耗费用需同换热设备费用和公用工程费用同时进行考虑。本文基于有分流的非等温混合分级换热网络超结构模型,并且去除流股给热系数为常数的假设,将流股的给热系数作为流股流速的函数,以换热网络最低年总费用作为本文数学模型的目标函数,综合考虑泵的设备购置费用和泵运行时的能耗费用,建立了一个换热网络同步综合的MINLP数学模型。采用改进的拟并行的遗传/模拟退火算法对该数学模型进行求解,可获得最优的压降值及最优流股给热系数下的换热网络结构。最后,通过具体的算例证明了模型的有效性和可靠性,达到了既简化换热网络结构又降低了年总费用的目标。
- 吴敏肖武贺高红
- 关键词：换热网络压降模拟退火算法混合整数非线性规划
- 亲和膜配基的结构和密度对胆红素吸附的影响被引量：14
- 2013年
- 体内存在过量的胆红素会引起神经系统疾病,严重时危及生命,常用循环吸附法去除,但是多数胆红素与白蛋白形成复合物,难于拆分,导致血清胆红素的吸附去除率降低。以醋酸纤维素/聚乙烯基亚胺共混亲和膜(CA/PEI膜)为基质,通过戊二醛活化,引入间隔臂,固载具有一定特异性吸附的5种有机胺和8种氨基酸配基,强化血清胆红素的去除效果。研究结果表明,虽然改性膜的伯胺基含量仅为CA/PEI膜的1/3,但是因间隔臂的引入和配基特异性的增强,4种改性膜的胆红素吸附量提高了100%以上,并且提高了胆红素相对于蛋白的吸附选择性。增加胺基和疏水结构有利于胆红素的吸附;羧基不利于胆红素吸附;胆红素吸附还受到配基密度和空间位阻等诸多因素的影响。苯环等空间位阻较大的配基,不利于实际胆红素的吸附,且无法通过提高配基密度而提高其改性膜的胆红素吸附量,而含直链胺配基的己二胺(3-HMD)改性膜的胆红素吸附量随配基密度的提高而提高。
- 鞠佳聂飞段志军贺高红
- 关键词：胆红素氨基酸空间位阻
- 考虑不确定汽电需求的蒸汽动力系统优化设计被引量：11
- 2013年
- 蒸汽动力系统优化设计不仅要保证系统全周期总费用最小,还要保证系统具有一定可操作性应对各种不确定变工况影响。本文提出了同时考虑汽电需求确定性多周期变化以及燃料、电力价格,汽电需求不确定性变化的蒸汽动力系统优化设计策略,专门提出不确定变化参数对优化目标及约束的影响以及数学表达,建立混合整数线性规划(MILP)优化模型进行求解,并应用于某石化企业蒸汽动力系统优化设计。实例设计结果表明,与按照传统策略设计结果相比,应用本文提出的考虑不确定参数的设计策略获得的优化方案,具体设计了针对不确定因素实现而对应的运行调度安排,降低年总费用,保证系统安全稳定运行,实现经济性和可操作性综合最优。
- 李晖孙力贺高红
- 关键词：蒸汽动力系统
