毕设论文 串连平行及连串反应的等温优化.doc

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1、毕业论文题目：连串—平行及连串反应的等温优化学院：物理与化学学院年级、专业：2009级、化学学生：黄芮学号：312009070301236指导教师：彭昌荣完成日期：2013年5月20日2西华大学本科毕业论文目录摘要3Abstract4前言51等温优化计算实例51.1等温优化结果72非等温优化计算实例122.1对该反应作等温搜索的计算结果153结果与讨论16总结与体会18谢辞19参考文献20附MATLAB程序2126西华大学本科毕业论文摘要在精细化工生产中，以复杂反应系统为特征的、能生成不希望的最终产物的连串-平行反应或连串反应

2、是俯拾皆是的，而这一类反应的目标又常常是希望获得高质量和高纯度的产品，根据反应的特点和约束条件，进行操作条件的优化是必要的。本文首先对一个连串-平行反应实例的操作条件进行了等温优化并编写了相应的Matlab程序；其次对一个经典的连串反应的温度控制问题，采用各间隔反应时间内等温的方法进行了目标产物浓度最大问题的优化并编写了相应的Matlab程序；第二个计算实例中提供的优化算法比庞特里亚金极大值原理要简单的多，尽管其优化的温度分布是次优的，但是，可以通过改变程序中间隔反应时间的数目来逼近最优。关键词：连串-平行反应连串反应等温反应

3、时间间隔庞特里亚金极大值原理26西华大学本科毕业论文AbstractConsecutive-parallelorconsecutivereactionisstillwidelyusedinfinechemicalproductionwhichischaracterizedbyquitecomplexreactionsystemwhichcanproduceundesirableendproducts.Astheaimofthefinechemicalindustryistoproducehighqualityandpurity

4、products,Itisessentialtooptimizeoperatingconditions，takingintoaccountconstrainsandreation’scharacteristics.Inthiswork,thefirstpartofthispaperdealedwiththeoptimalisothermaloperatingconditionsofaconsecutive-parallelandthecorrespondingMatlabprogramforthistypeofreaction

5、wasprogrammed.Thentheoptimaltemperatureprofileofaclassicalconsecutive,takingintoaccountthemximumconcentrationofobjectiveproduct,andthecorrespondingMatlabprogramforthistypeofreactionwerecarriedoutbytheseveralisothermalsubintervalsofreactiontimeonthebasisofthecharacte

6、risticsofthestudiedreaction.Thesecondcomputingexample’smethodproposedbymyselfcomparedwithPontryaginmaximumprinciplewasrelativelysimple.ByIncreasingthenumberofisothermalsubintervalsofreactiontime,I’msuretheoptimalresultscanapproachtoPontryaginmaximumprinciple’scomput

7、ingresults.Keywords:Consecutive-parallelreaction;Consecutivereaction;Isothermalsubintervalsofreactiontime;Pontryaginmaximumprinciple.26西华大学本科毕业论文前言连串(平行)反应是反应产物可以进一步反应生成其他产物的反应,它是化学工业中常见的一类复杂反应[1,2]。如氯化苯合成、烷基苯合成、以硝基苯为原料的对氨基苯酚的电解合成等均属于此类反应[3]。在实际工艺生产中,未反应的原料总是要回收利用。连

8、串反应工艺优化的基本目标是使消耗的原料尽可能多的得到目的产物根据优化的具体目标不同,有不同的优化处理方法，连串反应优化问题有[4,5]：等温优化，即给定反应时间，优化反应温度。非等温优化[6]、最佳进料比优化以及成本最低优化法[7]。本文讨论给定反应时间，要求目的产物浓度最大