基于本质安全的半间歇式等温强放热反应加料速度优化

江佳佳; 李莉; 章立帆; 马腾坤; 蒋军成 南京工业大学安全科学与工程学院; 江苏省危险化学品本质安全与控制技术重点实验室; 江苏南京211800

关键词:半间歇式反应器 粒子群优化 加料速度优化 

摘要:针对半间歇式等温强放热反应,加料速度是控制放热速率的有效控制方法之一。本文综合考虑反应过程安全性及经济性,建立半间歇式等温过程加料速度优化数学模型。为避免强放热反应的热失控,基于本质安全思想,考虑最危险情况——冷却失效情形引发的反应热失控作为实现过程安全的约束条件,并采用罚函数法将约束优化模型转化为无约束优化模型。采用粒子群算法(PSO)对优化问题求解,并将模拟退火(SA)引入粒子群算法增强全局寻优能力。优化计算结果表明:相比于采用恒定加料速度方式,基于混合粒子群算法(SA-PSO)优化算法的分段线性加料方式不仅可以实现过程本质安全化,还可以大大提高转化率。

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