探析单杂质间歇过程用水网络优化

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1、Y937918-j娄0}数学坟代¨乍；jlrJ4262004(】lJ006鲁叁囊麓太争硕士研究生学位论文论文题目：单杂质问歇过程用水网络优化姓名指导教师学科专业专业代码研究方向毛文锋程华农副研究员化学工程081701青岛科技大学研究生学位论文单杂质间歇过程用水网络优化摘要水资源短缺是人类面临的重大问题。节约用水，提高水资源的利用效率，是解决水资源问题的重要一环。一个企业或社区所有用水过程的集合构成一个用水网络，它也是一个质量交换网络。对于这样的网络，如何合理安排用水过程，即如何优化用水网络的设计以节

2、约新鲜水用量，是非常有意义的课题。近十几年来有许多学者对此开展了认真的研究，提出了许多有价值的观点和方法，如央点分析法和超结构法等，这些方法大多适用于连续过程。对于间歇化工过程，由于其自身的复杂性，这方面的研究较少。作者在夹点分析法和已有的超结构法有关理论成果的基础上，从分析各类用水网络的特性入手，以数学规划为工具，研究了单杂质问歇化工工程再利用过程的最小新鲜水量问题。主要内容有以下几点：1、提出了确定间歇过程最小新鲜水量的线性规划法。通过在间歇过程的每一个单元操作后都接一个储罐的方法，来消除时间对

3、于再利用的限制。建立超结构，利用一定的规则对超结构进行简化，同时列出数学模型，利用GAMs对数学模型进行求解，从而得到最小新鲜水量。然后对结果进行分析，得出最优的用水网络结构。2、提出了确定间歇过程最小新鲜水量的非线性规划法。通过在用水系统中引入一个中间储罐，用来接收所有单元操作结束时的废水，且储罐的容积不受限制，从而实现再利用。建立超结构，利用一定的规则对超结构进行简化，同时列出数学模型，利用GAMS对数学模型进行求解，可以同时得到最小新鲜水量和最优的用水网络结构。关键词：用水网络优化线性规划非线

4、性规划再利用间歇过程革杂矮婀墩过程勰水网络傀纯oPrlMIZ／￥rlONOF骚狐TE至0USlNGNE譬WORKINB斛CHPRoCESSWITHSINGLECONTAMINANTABSTRACTScarcityofwaterisalife—and—deathproblemthathumanbeingisfacing．Economicallyusingwaterandimprovingtheutilizationefficiencyofwaterresourceisanimportantwayofs

5、olvingtheproblem．TheaggregationofalIthewater-usingprocessesinanenterpriseorcommunityformsawater-usingnetwork，whichiSalsoamassexchangenetwork．Forthesenetworks．itisveryworthyofinvestigationonhowtoarrangethewater-usingprocessesproperly,namelyhowtooptimize

6、thedesignofwater-usingprocessestoreducefreshwaterconsumption．Iflrecentyears，manyscholarsdevotedthemselvestotheresearchofwater-usingnetworkdesign，andpresentedmanyvaluableideasandmethods，suchaswaterpinchanalysisandsuperstructuremethods．HoweveLmostofthese

7、methodsareonlyapplicabletocontinuousprocesses．Duetothecomplexityofbatchprocesses，thereare．fewworksonit．Basingontheexistingachievements(suchaswaterpinchanalysisandsuperstructuremethods)，approachingfromthecharacteristicsofvariablewater-usingnetworksandta

8、kingthemathematicalprogrammingas拄toot，theauthormakesasystematicanddeepresearchonthedeterminationoftheminimumfreshwaterconsumptionofthereusingprocessofbatchchemicalprocesswithsinglecontaminant，anddevelopedasetofsoundmethods．Themainconten