2012cb720500-g化工過程物質與能量高效利用的集成優(yōu)化基礎研究

1、項目名稱：化工過程物質與能量高效利用的集成優(yōu)化工過程物質與能量高效利用的集成優(yōu)化基礎研究化基礎研究首席科學家：錢鋒錢鋒華東理工大學華東理工大學起止年限：2012.12016.82012.12016.8依托部門：教育部教育部浙江省科技廳浙江省科技廳主要研究內容包括：(1)反應機理與反機理與反應動應動力學。力學。研究多組分、具有復雜反應網(wǎng)絡的熱轉化和均相催化反應動應動力學力學模型化方法；研究非均相催化反應機理和催化劑結焦與失活機理，通過微觀

2、反應動力學分析確定反應過程控制步驟；研究催化劑多尺度孔結構特征，建立一維、二維和三維孔結構物理和數(shù)學模型；研究多尺度傳遞問題，建立催化劑顆粒內部反應與傳遞過程連續(xù)模型，預測整個反應過程的轉化率和選擇性。(2)流場結場結構形成機制與構形成機制與調控?？?。研究流動結構界面結構的形成機制與特征，利用反應器內構件實現(xiàn)流體流動與相間接觸結構化的手段和效應；研究內構件結構及其操作對反應器區(qū)域和整體流體力學性能的影響，建立流動和傳遞模型；研究優(yōu)化流場

3、結構和調控流體力學性能的方法和手段，強化傳遞。(3)反應傳遞過傳遞過程協(xié)同機制與能效分析。同機制與能效分析。研究單元過程設備中的反應反應、傳遞傳遞、反應傳遞等過程的反應傳遞速率匹配與熱集成的原理和方法；研究反應和燒焦動態(tài)操作周期，以及不同機制、速率和時間尺度的失活對反應過程效率與操作性能的影響；通過單元設備結構優(yōu)化和操作條件優(yōu)化，提出反應傳遞協(xié)同增效策略，實現(xiàn)面向節(jié)能降耗的不同過程間的合理匹配。(4)復雜化工化工過程的多程的多穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)及

4、其及其穩(wěn)定性和可控性分析。定性和可控性分析。針對復雜化工過程，開展過程多穩(wěn)態(tài)解的確定與求解算法研究，提出所有穩(wěn)態(tài)解的穩(wěn)定性和可控性分析方法，揭示設計操作參數(shù)對穩(wěn)定性和可控性的影響規(guī)律，研究全參數(shù)可行域內具有不同穩(wěn)定性和可控性的操作子區(qū)域的構建策略。(5)過程系程系統(tǒng)行為特征的多目特征的多目標調標調控?？?。研究評價過程系統(tǒng)動態(tài)行為的穩(wěn)定性和可控性的量化指標，定量分析比較不同設計操作參數(shù)條件下復雜化工過程的穩(wěn)定性、可控性的影響，并建立綜合考

5、慮經(jīng)濟性、穩(wěn)定性和可控性的多目標優(yōu)化模型，研究多目標優(yōu)化問題非凸非劣解集的求解算法，尋求最佳的調控方案。(6)復雜化工化工過程拓撲程拓撲結構域的構域的穩(wěn)定性與可控性分析及其定性與可控性分析及其調控?？?。研究化工流程的穩(wěn)定性和可控性判斷方法，考察化工過程拓撲結構與流程穩(wěn)定性和可控性的內在聯(lián)系，構建優(yōu)化流程拓撲結構的超結構模型，確定包括穩(wěn)定性及可控性要求在內的約束條件，研究面向高效能質轉化的既穩(wěn)定又可控的最優(yōu)流程拓撲結構及其調控方法。第二個