考虑动力学的反应路径多目标优化方法.pdf

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1、第54卷第6期化工学报VoI.54N62003年6月JournaIofChemicaIIndustryandEngineering（China）June2003!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!#"""""""#"研究论文"考虑动力学的反应路径多目标优化方法#""""""#"郑东晖胡山鹰李有润沈静珠（清华大学化学工程系过程工程与生态工业研究中心，北京100084）摘要提出了一种考虑动力学影响和环境约束的反应路径综合方法.引入平衡温距的概念来估计反应的动力学属性.可从多种备选物质之中找到生产某种指定

2、产品的较好的反应路径和相应的原料.根据原子平衡方程综合反应路径，建立模糊规则来评价反应的平衡温距，并求解带有模糊参数的多目标机会约束规划模型，得到一系列经济、环境上均优化可行的反应路径.用合成氨联产尿素的实例对该方法进行了说明.关键词反应路径综合反应动力学平衡温距模糊优化多目标优化中图分类号TO028.8X13文献标识码A文章编号0438-1157（2003）06-0770-05MULTI-OBJECTIVEOPTIMIZATIONOFREACTIONPATHSYNTHESISWITHCONSIDERATIONOFREACTINGINETICSZHENGDonghui，HUShanyin

3、g，LIYourunandSHENJingzhu（ProcessEngineeringandEco-industrialResearchCenter，DepartmentofChemicalEngineering，TsinghuaUniuersity，Beijing100084，China）AbstractInthiswork，anoveImethodofsynthesizingreactionpathswhiIeconsideringinfIuenceofkineticsandenvironmentaIconstraintsispresented.AconceptofeguiIibri

4、umtemperatureintervaIisusedtoestimatekineticattributesofreactions.UnderasetofgivenrawmateriaIsanddesiredproducts，asetofpotentiaIintermediatechemicaIs，jointproductsarechosenthroughchemicaIreasoningonthebasisofatomsandfunctionaIgroupsconstitutingtherawmateriaIsavaiIabIe.Thereactionpathnetworkisgene

5、ratedwiththeatombaIanceeguationobtained.ThensomefuzzyruIesareusedtoevaIuateeachreaction’seguiIibriumtemperatureintervaI.FinaIIy，afuzzymodeIissoIvedtogetaIIfuzzyobjectssuchaseconomicandenvironmentaIobjectforeachreaction，andamuIti-objectiveprogrammingprobIemissoIvedtogetaseriesofreactionpathsincIud

6、ingthebestpathway.eywordsreactionpathsynthesis，reactionkinetics，eguiIibriumtemperatureintervaI，fuzzyoptimization，muItiobjectiveoptimization已经发表的方法中［1~5］主要考虑了热力学上可行，引言同时为了简单起见，在计算目标函数时反应的转化反应路径的综合是一个庞大且复杂的问题.为率都是按照热力学平衡时的转化率或是按照完全反了寻求最优的反应路径，必须从大量的备选原料及应进行考虑.但是这种转化率在实际的工业生产中相互之间的反应中通过各种评价手段进行选择.在大

7、多难以达到.从反应动力学知道，任何反应的进2001-11-09收到初稿，2002-01-28收到修改稿.Receiveddate：2001-11-09.联系人及第一作者：郑东晖，男，26岁，硕士.Correspondingauthor：ZHENGDonghui，master.E-mail：zdh99基金项目：国家自然科学基金重点项目（No.29836140）和清华@maiIs.tsinghua.edu.cn大学环境学科985项目共同