水网络综合论文-陈雁玲

水网络综合论文-陈雁玲

导读:本文包含了水网络综合论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:用水网络,间歇过程,再生,超结构

水网络综合论文文献综述

陈雁玲[1](2017)在《考虑再生操作的间歇过程用水网络综合》一文中研究指出当前,水资源短缺与污染问题日益严重,废水再生后回用对节约水源和保护环境具有重要的意义。间歇操作具有操作弹性好、生产灵活度高等特点,被广泛应用于小规模、多品种、高附加值化学品的生产过程。然而与连续过程相比,间歇过程所排放的废水往往具有较高的污染性和毒性。因而,开展考虑废水再生的间歇过程用水网络综合研究具有重要的现实意义。本研究以间歇用水系统为主要研究对象,构建具有再生操作过程的用水网络超结构,并基于连续时间模型进行数学建模,通过编程软件GAMS实现了用水网络的综合设计。本论文的主要研究内容总结如下:(1)为了合理利用不同品质的过程水源,实现间歇用水系统的最大水回用,本文提出了一个包含水源-水阱、水源-中间储罐-水阱、水源-连续再生体系-水阱与水源-废水处理系统的用水网络超结构。结合我国资源分配现状和工业生产实际需求,从资源和经济两个角度综合用水网络。同时,为贴近实际生产中的多操作周期过程,本研究针对用水系统从启动周期到稳定周期的全过程,进行了用水网络的设计、分析与优化。最后通过两个算例验证所提方法的有效性。(2)再生技术对所处理的杂质种类往往具有选择性,本文提出了再生操作串并联共存的多杂质间歇过程用水网络超结构,一方面,可以有效移除各种污染物,满足较高品质的用水需求;另一方面,确保再生处理量在合理的水平,避免废水过度处理。本研究分别以用水量最小化及年度总费用最小化为目标综合设计用水网络,同时考察了多周期操作下的间歇过程用水规划问题。最后通过求解文献中的两个多杂质算例,验证该方法可以实现过程废水的有效处理和合理回用。(3)为实现间歇过程和连续过程间的水集成,通过将混合体系中的连续过程划分为特殊的半连续过程参与水回用,将混合体系用水网络综合转化为间歇过程用水网络综合问题。同时,为有效地降低用水网络中新鲜水消耗量及废水排放量,本研究对现有混合体系用水网络超结构进行了改进,增设连续运行的再生处理单元,过程中出现的水源可经再生回用于用水系统,从而实现化工生产的节水减排。最后通过叁个算例计算,验证了本文所提方法的合理有效性。(本文来源于《大连理工大学》期刊2017-06-01)

王俭,刘琳琳,李建平,都健[2](2015)在《考虑预处理的工业园区水网络综合》一文中研究指出工业园区是集合多个/多种类生产企业的综合体,建立工业园区使资源在企业间的协同利用成为可能。然而由于园区存在诸多区别于单厂/单个企业的特点,所以需要提出有针对性的方法以实现资源在园区内的合理分配。针对工业园区的用水问题,同时结合实际生产需要,提出了一种考虑厂内预处理操作的园区水网络综合方法。该方法在设置厂际间中央再生器的同时,为满足其操作浓度约束,重点考察了各厂内预处理器的设置和选择问题。通过建立用水网络超结构和数学模型,最终以新鲜水用量最小为目标,实现了再生器的选择、再生负荷的优化和园区总网络的设计。(本文来源于《化工学报》期刊2015年12期)

刘祖明,罗祎青,袁希钢[3](2014)在《考虑非等温混合的能量集成用水网络综合》一文中研究指出提出了考虑非等温混合的新的水网络模型,并结合线性规划(LP)转运模型同时优化水网络的水耗及公用工程目标。新的水网络模型引入非等温混合以改善用水网络的能耗特性及减少模型中参与集成换热网络的流股数,从而降低设计换热网络的复杂程度。在确定水网络的水耗及公用工程目标后,采用夹点法设计详细的换热网络结构。两个算例结果表明,新的水网络模型不仅能确定用水网络的最优水耗及公用工程目标,而且还能得到一个更加简单的换热网络。这对节省设备投资及减少操作费用具有重要意义。(本文来源于《化工学报》期刊2014年01期)

贾小平,刘彩洪,万树文,石磊[4](2011)在《基于供水受限的生态工业园区全局用水网络综合研究》一文中研究指出在新鲜水供应受限情形下,提出并建立生态工业园区企业之间全局用水网络综合方法,以期达到园区层面节水减排的目的。在建立全局用水网络超结构模型的基础上,运用数学规划法,以用水成本最小为目标,确定出给定新鲜水供应量和价格时的最小新鲜水用量和全局用水网络。以某园区为例,当设定新鲜水供应量分别为2000×103gal/d、1000×103gal/d与500×103gal/d时,确定出相应的水价区间以及最小新鲜水用量;在不同新鲜水供应量和不同新鲜水价情况下,初步探讨了新鲜水供应量、新鲜水价区间和最小新鲜水用量之间的变化关系。(本文来源于《2011 International Conference on Machine Intelligence(ICMI 2011 V4)》期刊2011-07-25)

贾小平,刘彩洪,万树文,石磊[5](2011)在《基于供水受限的生态工业园区全局用水网络综合研究》一文中研究指出在新鲜水供应受限情形下,提出并建立生态工业园区企业之间全局用水网络综合方法,以期达到园区层面节水减排的目的。在建立全局用水网络超结构模型的基础上,运用数学规划法,以用水成本最小为目标,确定出给定新鲜水供应量和价格时的最小新鲜水用量和全局用水网络。以某园区为例,当设定新鲜水供应量分别为2000×103gal/d、1000×103gal/d与500×103gal/d时,确定出相应的水价区间以及最小新鲜水用量;在不同新鲜水供应量和不同新鲜水价情况下,初步探讨了新鲜水供应量、新鲜水价区间和最小新鲜水用量之间的变化关系。(本文来源于《Proceedings of 2011 International Conference on Energy and Environment(ICEE 2011 V4)》期刊2011-01-27)

贾小平,刘彩洪,石磊[6](2010)在《用水成本不确定条件下生态工业园区全局用水网络综合研究》一文中研究指出提出并建立园区层面全局用水网络的超结构模型,运用数学规划法,以用水成本最小化为目标,确定新鲜水用量及其对应的全局用水网络结构。以新鲜水价格变化为驱动力,提出新鲜水价格区间与其对应的用水网络综合的关系。以某园区为实例,当水价分别在0~0.7、0.7~2.58和大于2.58美元/10~3gal区间时,对应的新鲜用量分别为1829×10~3gal/d、529×10~3gal/d和0 gal/d。随着新鲜水价格的增加,新鲜水的用量会逐渐减少,相应的再生水处理单元数会逐渐增加。(本文来源于《计算机与应用化学》期刊2010年10期)

杨霞[7](2008)在《间歇过程用水网络综合的研究》一文中研究指出随着水资源的日趋紧张及废水对环境的污染问题日益严峻,尽可能地减少新鲜水用量和废水排放已成为人们关注的焦点。过程工业是用水大户和废水排放大户。运用过程技术对过程工业的用水网络进行优化研究,使其新鲜水用量和废水排放量达到最小已成为当前的研究热点。过程工业分为连续型操作和间歇型操作两类,迄今为止人们对连续用水的研究比较充分,但对间歇用水的研究由于涉及到间歇过程的时间性、动态性、批次性等过程特性,问题变得非常复杂、规模庞大,国内外的研究都很不充分,而间歇过程在工业生产中占有越来越重要的地位,因此本文主要对间歇过程的用水网络进行了研究。按照用水网络中所含污染物(杂质)的多少,将间歇用水过程分为单杂质和多杂质两种类型。本文的主要工作即围绕这两部分展开。对相对简单的单杂质问题进行研究,主要采用基于夹点分析技术的图表方法进行用水网络的优化设计,夹点分析的特点是将网络综合问题分解为两个步骤:用水目标的确定和用水网络的合成。在单杂质用水目标的确定过程中,明确和完善了纯水过剩/不足额的概念和计算,提出了利用水级联表格(WCT)进行水级联分析确定用水目标的方法,并通过编程和EXCEL电子表格两种方法实现WCT表格的快速计算;依据间歇用水过程的时间特性将其细分为完全间歇、半间歇和混合间歇用水过程,明确了中间储罐、用水周期等概念,提出了局部夹点和全局夹点的定义,提出并证明了全局用水目标不大于局部总用水目标的推论;在确定最小用水目标后,开发了时间—纯度两维用水图(TP-Diagram)进行用水网络设计的方法,TP-Diagram以时间为横轴,以纯度为纵轴;以方框表示各个用水过程,其中左右边框表示用水过程的起止时间,上下边框表示进出口纯度,中间的文字表示用水过程的序号,图中全面详尽地描述了各个用水过程的操作数据及相互关系,从而易于发现水集成的机会,有利于水网络的快速设计。在利用TP-Diagram进行单杂质的间歇用水网络设计过程中,本文还提出了单杂质间歇用水网络的设计规则。该规则分为无储罐和有储罐两类,包括水源的确定规则、计算方法和储罐的添加及合并规则。本文分析了在用水单元的杂质总传质量不变化的情况下,分别按照是否满足各个用水单元的限制流量,对用水网络的影响,并指出了全局夹点对网络设计具有重要的指导意义。实例研究表明,本文提出的单杂质间歇用水网络设计方法可用于求解包含传质和非传质过程的半连续、完全间歇和多周期间歇过程用水网络,适用范围广,简便有效,既避免了数学法的迭代求解又避免了图形法的复杂繁琐,求解过程简单。同时由实例计算结果还可看出,设置储罐后可以打破时间约束,使局部夹点与全局夹点一致,可以极大的降低最小新鲜水目标和废水目标,节水效果显着;完全间歇用水过程的设计与半间歇的不同,前者更多地依赖全局WCA的分析。工业生产用水中往往含有多个污染物,因此多杂质用水网络综合问题(MWNS)的研究更有实际意义。但由于问题的复杂性,直观简便的图表法不能胜任,本文利用数学规划的方法进行研究,并采用增加中间储罐的方式消除间歇过程的时间特性。首先基于超结构概念及构建原则提出了多杂质间歇用水网络超结构的构建方法,依据该方法建立了间歇MWNS的超结构网络模型,其次建立该超结构的数学规划模型,最后提出了该数学模型的分步求解策略,主要工作包括:(1)明确了多杂质间歇用水中关键组分的定义,并通过数学推理,证明间歇多杂质用水网络不存在内循环,即没有再生情况下的循环回用毫无意义;(2)所建立的数学模型是一种内外两层嵌套的非线性规划模型,其中内层是用来寻找当前操作序列下的满足各个水阱的最小新鲜水用量;外层是考虑所有可能的操作序列并通过比较内层结果寻找整个过程的最小新鲜水用量;(3)针对多杂质间歇用水的特性,提出了降低模型规模的水源优选规则,简化了所构建的模型;(4)基于序贯方法提出了模型的数值求解方法,引入不考虑时间约束时的最优用水序列和目标网络的概念,并引入“逆序数”的概念提前获得用水网络达到稳定状态的周期数,给出了计算结束的判断标准及中间储罐的清空和合并规则;(5)实例研究表明,本文提出的方法是间歇过程多杂质用水网络结构设计的有效工具,可在较少周期后获得稳定的网络结构,解决了间歇过程多杂质用水网络结构不稳定的问题,使新鲜水的用量大大减少。本文还研究了含再生的多杂质用水网络的优化设计,研究了含再生单元的超结构网络的复杂性;将再生单元设置在间歇用水周期完成之后,建立含再生单元的叁层嵌套数学规划模型,分别以最小新鲜水、最小废水再生流量和最小再生杂质负荷浓度为目标,利用本文开发的分步求解策略获得了最优的再生间歇用水网络,从而进一步节约了用水。通过案例求解,证明了本文所提的方法可以进行含再生的间歇用水网络的优化设计,该方法有效,可以获得稳定的网络结构。(本文来源于《青岛科技大学》期刊2008-06-07)

王传强[8](2008)在《间歇过程用水网络综合研究》一文中研究指出由于水资源的逐年匮乏和环境污染的日趋严重,减少新鲜水用量和降低废水排放量刻不容缓。水网络综合通过水的回用、再生回用及再生再循环等方式,达到节水减排的目的,因此水网络的研究引起人们的普遍关注,间歇化工操作广泛应用于食品,药物化学,有机合成及精细化工行业,因此间歇过程用水网络综合成为近十年来一个新的研究热点。与连续过程相比,间歇过程的操作条件及用水状况受到时间的限制,水的回用机会减少,利用率低,而中间储罐能够有效降低时间限制。在间歇用水过程中,先开始操作的用水单元结束后,废水排入中间储罐,后面的操作单元开始用水时,储罐中的水可作为水源进行水的回用,从而消除了单元之间由于开始和结束操作存在时间差造成水不能回用的限制,大大提高了水的重复利用率。本文在全面分析已有的间歇用水网络研究的基础上,主要对间歇过程的最小新鲜水量和中间储罐的数目、体积进行了研究,采用数学规划法,得到单一周期和循环周期的最小新鲜水用量和最优的用水网络。主要内容如下:(1)以最小新鲜水用量为目标对间歇过程用水网络进行综合。将各用水单元按操作结束时间的先后排序,排在前面的操作,出口流股作为后面操作的水源,相同浓度的水排往同一个中间储罐,浓度最大的流股作废水处理,禁止浓度高的流股回用给出口浓度低的用水单元,考虑传质平衡,入口浓度限制等约束条件,建立非线性规划数学模型,利用GAMS软件对数学模型进行求解,计算得到最小新鲜水用量,然后利用各水源在储罐中存储的时间差,合并中间储罐,得到最终的用水网络结构。通过对文献中叁个不同类型的实例的求解验证本方法的可行性。(2)在保证新鲜水用量最小的同时进行了考虑中间储罐数目最小的间歇过程用水网络研究,将储罐数目作为优化变量,允许不同浓度的水源在中间储罐中混合,考虑水源混合和分配的所有可行方案,从而克服了上面方法在优化多单元复杂间歇过程用水网络时出现中间储罐数目和连接流股增多等不足。这样储罐中水的浓度和体积会随着时间的变化而变化,并影响整个间歇过程的用水情况。以最小用水量为目标函数,建立水源混和的数学模型,对间歇过程用水网络进行优化,并计算各时间点储罐中水源的浓度和体积,得到最优的用水网络结构。(本文来源于《大连理工大学》期刊2008-06-01)

水网络综合论文开题报告

(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:

工业园区是集合多个/多种类生产企业的综合体,建立工业园区使资源在企业间的协同利用成为可能。然而由于园区存在诸多区别于单厂/单个企业的特点,所以需要提出有针对性的方法以实现资源在园区内的合理分配。针对工业园区的用水问题,同时结合实际生产需要,提出了一种考虑厂内预处理操作的园区水网络综合方法。该方法在设置厂际间中央再生器的同时,为满足其操作浓度约束,重点考察了各厂内预处理器的设置和选择问题。通过建立用水网络超结构和数学模型,最终以新鲜水用量最小为目标,实现了再生器的选择、再生负荷的优化和园区总网络的设计。

(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。

水网络综合论文参考文献

[1].陈雁玲.考虑再生操作的间歇过程用水网络综合[D].大连理工大学.2017

[2].王俭,刘琳琳,李建平,都健.考虑预处理的工业园区水网络综合[J].化工学报.2015

[3].刘祖明,罗祎青,袁希钢.考虑非等温混合的能量集成用水网络综合[J].化工学报.2014

[4].贾小平,刘彩洪,万树文,石磊.基于供水受限的生态工业园区全局用水网络综合研究[C].2011InternationalConferenceonMachineIntelligence(ICMI2011V4).2011

[5].贾小平,刘彩洪,万树文,石磊.基于供水受限的生态工业园区全局用水网络综合研究[C].Proceedingsof2011InternationalConferenceonEnergyandEnvironment(ICEE2011V4).2011

[6].贾小平,刘彩洪,石磊.用水成本不确定条件下生态工业园区全局用水网络综合研究[J].计算机与应用化学.2010

[7].杨霞.间歇过程用水网络综合的研究[D].青岛科技大学.2008

[8].王传强.间歇过程用水网络综合研究[D].大连理工大学.2008

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