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传统发酵食品工艺机理解析与优化
通过国家“十一五”科技支撑计划、863 计划、国家自然科学基金、江苏省自然科学基金及镇江市科技支撑计划的资助,解析我国优势传统发酵食品---如镇江香醋的功能性组份及其成因,探寻我国传统多菌种混合发酵过程中微生物群落结构与功能之间的关系,进而进行其功能优化调控。 创新要点 以原位分离出的功能微生物进行“生物强化”,调控产酸、产酯、改善产品品质、提高原料利用率、缩短发酵周期。 
江南大学 2021-04-11
汽车覆盖件成形模拟及工艺参数优化
研究内容: 1.通过汽车覆盖件计算机模拟, 获得成型过程的材料流动、 应力、应变分布等信息, 预测成型过程中可能出现的断裂、 起皱、缩颈等; 2.从参数化 CAE、参数化 CAO、入手,将有限元分析有关数据参数化。 对前处理进行参数化包括:几何模型的参数化;有限元网格划分的参数; 约束边界条件及载荷的参数化;材料性能的参数化等。对后处理进行参数 化,主要目的是帮助用户从大量的分析数据
南昌大学 2021-04-14
系统化优化电纺工艺的方法。
上海理工大学 2021-01-12
锅炉闭环燃烧优化控制系统
锅炉燃烧优化是电厂节能减排的重要手段。本系统综合运用在线支持向量机动态建模技术、约束非线性优化技术、经济预测控制技术,通过控制氧量定值、燃烬风门开度、二次风门开度和给煤量偏置等变量,实现了对锅炉效率和SCR入口NOx浓度的闭环优化控制,同时能够减小再热汽温调节偏差。本系统采用数据驱动的方法,具有以下突出优点:(1)实现了闭环燃烧优化控制,无需人工干预;(2)通过模型自动更新可以有效消除负荷和煤种变化对优化效果的影响;(3)同时适用于稳态工况和动态变负荷情况下的燃烧优化。现场应用结果表明,该系统可以在保证锅炉效率的情况下,使SCR入口NOx浓度下降30~50mg/m3。
东南大学 2021-04-11
典型化工工艺过程事故预防与控制技术及其应用
本成果针对化工工艺过程的生产特点,以火灾、爆炸、泄漏事故过程的危险状态及其存在与转化条件、事故成灾机理及其动力学过程理论模型为基础,综合运用计算机仿真模拟技术、软件工程理论、数据库技术、网络技术及GIS技术等,开发典型化工工艺过程实时灾害监测、仿真模拟与综合定量风险分析平台,为过程工业的事故隐患排查、灾害预防和灾情控制提供技术支撑。
南京工业大学 2021-01-12
汽车NVH优化及整车车内外噪声控制(技术)
成果简介:该项目利用了振动理论、声学理论、振源识别与声源识别技术、虚拟样机和结构动力学修改技术,可对各种类型的汽车NVH特性进行分析和评估,并经过NVH参数优化和控制措施实施后,使车内振动、车内外噪声水平达到国家标准或优于国家标准。 项目来源:合作开发 技术领域:车辆工程 应用范围:微面汽车、客车、SUV汽车、新能源汽车、轻型中型重型卡车等的设计及制造 技术水平:国内先进,并在国内若干家汽车厂家得到实际应用 现状及特点:建立了先进
北京理工大学 2021-04-14
反应与精馏强化过程的自动控制与性能优化技术
1.项目背景 化学反应器与精馏装置是石化生产过程中使用最为广泛的设备,也是最主要的耗能单元,反应器与精馏塔运行的好坏直接关系到石油化工企业的经济效益。反应与分离强化过程通常由多个单元耦合联接而成,其不仅涉及反应与分离能力的协同机制、多单元组合与系统整体运行效能的关系,而且强化过程具有强非线性、大滞后和多变量耦合特性,以及经济、环境与安全等不确定性因素的干扰,都对强化过程的平稳操作、协同调控与分级优化带来诸多的挑战。 采用反应与精馏强化技术,通过传质与传热的强化、物质流与能量流相互耦合,使强化过程具有大幅度提高反应转化率或选择性,降低生产能耗和污染物排放等优越性。然而这种集成优势只有在反应能力与分离能力动态协同作用条件下才能被充分发挥,而且强化过程具有多稳态、强非线性和多变量强耦合特性,这些都对强化过程的自动控制与优化理论提出了新的挑战。 采用传统控制模式,当系统受到干扰时,很容易引起反应与分离能力动态失调和工况发生大范围波动与偏移,造成产品质量不合格和能耗增加等控制难题。因此,在传统控制模式的基础上,探索反应与精馏强化过程的动态协同调控方法与动态优化理论,对解决集成装置的平稳操作与自动控制难题,切实提高系统运行品质,有效降低装置生产能耗和污染物排放方面具有重要意义 2.项目技术原理 南京工业大学绿色化工研究所,经过多年研究发明了不同工况反应与蒸馏集成技术,可根据不同体系的特殊要求,实现不同工况反应与精馏的最佳匹配,解决了反应与蒸馏操作条件必须一致等问题。本项目在对强化过程机理模型、经济稳态优化和动态特性分析的前期研究基础上,研究反应能力与精馏能力的动态协同调控新方法和强化过程的分级优化理论,提出反应与精馏强化过程一体化设计思想,对传统多单元生产过程具有很好的借鉴作用。项目针对反应与精馏过程自动控制系统设计与性能优化调节方面主要开展以下技术: (1)反应与精馏强化过程多变量自动控制方案的设计与性能分析 在对反应与精馏过程机理建模、经济稳态优化设计和动态特性分析基础上,采用稳态增益矩阵和奇异值分析方法,合理选择过程被控变量和操作变量配对模式,运用传统控制策略设计反应精馏强化过程多变量自动控制方案,采用ASPEN PLUS流程模拟软件和ASPEN DYNAMIC模块进行控制方案的动态模拟测试,并根据实际工艺扰动情况,通过在动态流程模拟系统上分别加入不同幅度和方向的多种扰动和改变系统设定值,评价传统控制模式闭环系统性能,在此基础上,改进自动控制方案设计,确保设计的自动控制方案在实际应用中能够维持平稳有效运行。 (2)生产负荷自动调节和优化技术原理 反应与精馏过程的生产负荷经常随着市场需求的变化进行调整,负荷的变化将可能引起系统工况的波动,产品质量下降,能耗增加等问题,甚至造成系统不稳定而被迫停机。本项目采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制与传统控制相融合方法,实现反应与分离能力动态协同调控;本项目在多变量基础控制系统上,在关键控制回路增加设定值智能调节模块和多变量协调预测控制模块,分别采用设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制(Error tolerant DMC)与传统控制相融合方法,实现反应能力与分离能力动态协同调控,使系统获得了良好的跟踪性能和鲁棒性。解决传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调,导致产品质量不合格、能耗和污染物排放增加等控制问题。在多变量协调预测控制模块设计中,对于反应器出口成分和产品质量等不可在线测量的关键变量,采用机理模型和经验模型建立产品成分软测量模型,实现对产品成分、反应转化率等不可测被控变量的在线估计。 (3)反应与精馏强化过程的系统性能优化技术 在经济稳态优化设计前期研究基础上,开展多目标多约束动态优化与多变量跟踪控制相结合的分级优化理论研究。在上层多目标多约束的动态优化设计中,是以能耗和操作成本最小为优化目标,以质量、尾气/废液排放和过程动态模型等为约束条件,采用多目标优化算法对强化过程的关键操作参数进行动态优化计算,给出工况最优调节方案。根据多目标动态优化给出的关键参数设定值最优调节方案,采用设定值多步长滚动优化给出多变量预测控制的参考轨迹,通过多变量协调预测控制和基础控制回路的跟踪调节,使系统输出快速跟踪设定值的最佳操作值,实现工况优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性,从源头降低工况大范围波动和事故发生的概率。 3.关键技术路线 项目针对反应与精馏过程,融合了化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术,采取理论研究、模拟实验和工业应用相结合的技术路线,如下图所示。项目分别开展反应精馏过程的多变量基础控制系统设计、反应与分离能力动态协同调控新方法、强化过程分级优化理论研究,并将项目成果融合,开展不同工况反应与精馏强化过程的一体化工程设计,研制一套流程模拟综合实验平台,进行模拟验证和工程应用研究。 4.项目技术特色和创新性 (1)针对反应与精馏强化过程,在传统控制模式下扰动引起反应与分离动态失调和工况偏移,导致集成优势难以充分发挥工程问题,项目提出将设定值多步长滚动优化、偏差区域容忍动态矩阵控制、多目标多约束动态优化与传统基础控制相融合的动态协同调控新方法与分级优化理论,在反应与分离动态协同作用下实现工况的优化与平滑调节,确保系统维持高品质运行特性。 (2)项目沿着学科交叉与融合方向,将化学工程理论、自动控制理论、智能学习算法与计算机模拟技术相结合,提出不同工况反应与精馏强化过程流程模拟、控制系统设计与集成优化理论相结合的一体化工程设计思想,并在常压反应与减压精馏集成的甲苯氯化反应精馏工业装置上进行工程应用研究,解决装置自动控制与平稳操作等实际控制问题,发挥强化过程高转化率/高选择性、低能耗的集成优势。
南京工业大学 2021-01-12
带钢连续热处理热过程模型与工艺优化
带钢连续热处理(包括立式炉、卧式炉)过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序,该过程是在带钢成分确定的情况下,依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化,最终完成金相组织的转变,达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。因此,温度控制是带钢热处理过程控制的核心,也是热处理质量的根本保证。为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题,并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足,本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。 本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究,基于传热学的基本原理,精确解析退火炉内辐射换热、对流换热(喷气快速冷却、喷气快速加热)、接触换热(炉辊与带钢之间)、喷雾冷却等传热过程,开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件,准确预测带钢温度分布(包括稳定工况和工艺过渡工况),带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内(90%以上的命中率),为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。在带钢温度精准预测的基础上,基于可行工况集和最优化方法,建立了炉况参数优化策略,大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。
北京科技大学 2021-02-01
带钢连续热处理热过程模型与工艺优化
带钢连续热处理(包括立式炉、卧式炉)过程是冷轧和热轧带钢生产的重要工序,该过程是在带钢成分确定的情况下,依靠控制热量传递过程来控制带钢内部微观结构的演化,最终完成金相组织的转变,达到控制带钢力学、电磁等性能的目的。因此,温度控制是带钢热处理过程控制的核心,也是热处理质量的根本保证。为了解决带钢连续热处理炉优化控制的技术难题,并克服半理论或纯经验控制模型严重依赖于现场、难以移植和泛化能力有限的不足,本成果基于传热机理模型对带钢在连续热处理炉内的传热过程及其优化控制策略展开相关的理论分析和实验研究。本成果瞄准带钢连续热处理热过程模型研究,基于传热学的基本原理,精确解析退火炉内辐射换热、对流换热(喷气快速冷却、喷气快速加热)、接触换热(炉辊与带钢之间)、喷雾冷却等传热过程,开发带钢在热处理过程中的温度分布预测软件,准确预测带钢温度分布(包括稳定工况和工艺过渡工况),带钢温度预测的典型精度在±2.5%以内(90%以上的命中率),为提高带钢连续热处理的产品质量奠定了基础。在带钢温度精准预测的基础上,基于可行工况集和最优化方法,建立了炉况参数优化策略,大大降低带钢连续热处理工艺切换的效率。
北京科技大学 2021-04-13
尿素酚解制备碳酸二苯酯工艺优化
碳酸二苯酯(DPC,Diphenyl carbonate,Phenyl carbonate,CAS登录号:102-09-0)是一种多功能化工中间体,不仅广泛用于溶剂、增塑剂、医药、农药等领域,而且是合成聚碳酸酯(PC)的关键原料。PC是一种性能优良、应用广泛的热塑性通用工程塑料,近年来国内外消费量快速增长。我国高质量的PC几乎全部依赖进口,2005年进口量高达73万吨,预计未来5-10年其消费量将以10-15%的速度增加。目前碳酸二苯酯的生产以光气法为主,由于光气有剧毒,因此该法存在严重的环境安全
南开大学 2021-04-14
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