日益嚴重的環(huán)境和資源問題已經(jīng)威脅到人類的生存和社會的發(fā)展。作為實施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的最佳模式和技術手段的清潔生產成為廣大學者和企業(yè)界研究的熱點。如何實現(xiàn)清潔生產的問題還未得到很好的解決。本文以廢物最小化為目標，對清潔生產重要的支持和實現(xiàn)技術——質量集成進行了研究：從過程系統(tǒng)工程的基本理論出發(fā)，首次提出質量綜合利用原則，建立了過程廢物最小化的集成框架；對廢物最小化的定量化方法—質量交換網(wǎng)絡綜合、質量集成及其方法進行研究，并對質量集成問題建立超結構數(shù)學模型，以定量確定過程的廢物最小化方案；為求解模型構成的混合整數(shù)非線性規(guī)劃（MINLP）問題有針對性地開發(fā)了自適應模擬退火遺傳算法（ASAGA），從而為定量化確定廢物最小化最優(yōu)操作方案提供了有效的工具。上述工作的具體開展為： 1．建立了過程廢物最小化集成框架：現(xiàn)有的研究主要集中于策略研究和定性化方法，對過程廢物的實質和演變缺乏認識，未能給出可操作的廢物最小化方案。本文總結了過程物料在使用中的演變及廢物產生過程，借鑒總能系統(tǒng)概念，首次提出了過程質量（物料）綜合利用原則，以此作為廢物最小化集成框架的基礎；以工藝閉路循環(huán)思想為核心，結合現(xiàn)有的定性... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：142 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
第一章 導論
    1.1 清潔生產
    1.2 生態(tài)工業(yè)
    1.3 過程綜合
    1.4 清潔生產、生態(tài)工業(yè)與過程集成
    1.5 質量交換網(wǎng)絡綜合與質量集成
    1.6 論文的研究思路與整體結構
    1.7 參考文獻
第二章 化工過程度物最小化集成框架的建立
    2.1 廢物最小化的研究
        2.1.1 廢物最小化的定義與動機
        2.1.2 廢物最小化的研究現(xiàn)狀
    2.2 廢物最小化的集成框架的建立
        2.2.1 物料綜合利用原則
        2.2.2 工藝閉路循環(huán)思想
        2.2.3 過程工藝閉路循環(huán)的步驟
        2.2.4 廢物最小化的集成策略
        2.2.5 實例研究
    2.3 造紙工業(yè)廢物最小化研究
        2.3.1 負流程圖的繪制
        2.3.2 廢物處理的分析
        2.3.3 KP法紙漿過程的廢物最小化方案
    2.4 廢物最小化的經(jīng)濟性分析
    2.5 乙烯急冷系統(tǒng)的工程改造實例
        2.5.1 急冷系統(tǒng)的問題與分析
        2.5.2 汽油分餾塔DA101的優(yōu)化改造
        2.5.3 兩種排污水的質量和能量的綜合利用
    2.6 小結
    2.7 參考文獻
第三章 質量交換網(wǎng)絡綜合的研究
    3.1 質量交換網(wǎng)絡綜合的研究進展
    3.2 質量交換網(wǎng)絡綜合的研究內容
        3.2.1 質量交換網(wǎng)絡綜合的定義及基本概念
        3.2.2 質量交換網(wǎng)絡和換熱網(wǎng)絡的異同
        3.2.3 質量交換的熱力學可行性探討
        3.2.4 實用可視化工具
        3.2.5 重要的質量交換網(wǎng)絡
    3.3 質量交換網(wǎng)絡綜合方法簡述
        3.3.1 狀態(tài)空間法
        3.3.2 區(qū)間分析法
        3.3.3 過程圖法
    3.4 質量交換網(wǎng)絡綜合實例
        3.4.1 問題描述
        3.4.2 熱力學可行性分析
        3.4.3 產生質量交換網(wǎng)絡
    3.5 質量交換網(wǎng)絡綜合方法的比較
        3.5.1 夾點方法與數(shù)學規(guī)劃方法的比較
        3.5.2 不同方法對銅回收實例的求解比較
    3.6 小結與展望
    3.7 參考文獻
第四章 過程質量集成的超結構建模研究
    4.1 企業(yè)廢物最小化方案的選擇
    4.2 化工過程的MINLP問題
        4.2.1 過程綜合問題
        4.2.2 過程的超結構表示
        4.2.3 超結構數(shù)學建模
        4.2.4 求解數(shù)學模型的算法
    4.3 過程超結構的建模策略和MINLP算法
        4.3.1 廢物最小化的流程綜合方法
        4.3.2 化工過程MINLP超結構的建模策略
        4.3.3 MINLP算法
    4.4 質量集成的模型建立
        4.4.1 問題表達
        4.4.2 模型變量的選取和約束的確定
        4.4.3 超結構的數(shù)學模型建立
        4.4.4 MINLP問題備選方案的篩選
        4.4.5 WINs的最小操作費用MINLP優(yōu)選模型
    4.5 氯乙烷案例的MINLP建模研究
        4.5.1 氯乙醇廢物末端處理最優(yōu)方案
        4.5.2 氯乙醇廢物截斷網(wǎng)絡的超結構MINLP模型
        4.5.3 氯乙醇的質量集成超結構MINLP模型
        4.5.4 不同方案的比較
    4.6 小結
    4.7 參考文獻
第五章 求解過程綜合MINLP問題的自適應模擬退火遺傳算法研究
    5.1 遺傳算法和模擬退火算法
        5.1.1 遺傳算法
            5.1.1.1 遺傳算法的基本操作與步驟
            5.1.1.2 算法改進的研究工作
            5.1.1.3 評價遺傳算法的常用方法
            5.1.1.4 遺傳算法用于約束優(yōu)化問題的技術問題
        5.1.2 模擬退火算法
            5.1.2.1 模擬退火算法的思想和基本過程
            5.1.2.2 算法實現(xiàn)中的若干技術問題
            5.1.2.3 模擬退火算法的改進
        5.1.3 遺傳算法和模擬退火算法的關系和比較
    5.2 自適應模擬退火遺傳算法的開發(fā)
        5.2.1 算法的總體構思
            5.2.1.1 算法流程結構的構思
            5.2.1.2 算法性能保證的構思
            5.2.1.3 提高算法計算效率的構思
            5.2.1.4 處理混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題的考慮
        5.2.2 自適應模擬退火遺傳算法的構造
            5.2.2.1 遺傳算法的編碼表示
            5.2.2.2 遺傳選擇算子的設計
            5.2.2.3 遺傳算法中交叉和變異算子的設計
            5.2.2.4 模擬退火算法的溫降函數(shù)
            5.2.2.5 模擬退火算法的步長調整
            5.2.2.6 算法的終止規(guī)則
            5.2.2.7 約束條件的處理
        5.2.3 ASAGA算法的基本步驟
        5.2.4 ASAGA算法的計算框圖
        5.2.5 ASAGA算法的性能測試
        5.2.6 ASAGA算法求解過程綜合MINLP例題
        5.2.7 算法性能的討論分析
    5.3 ASAGA算法求解氯乙醇MINLP模型
    5.4 小結
    5.5 參考文獻
第六章 結論與展望
    6.1 結論
    6.2 展望
致謝
個人情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用改進的遺傳算法進行質量交換網(wǎng)絡的最優(yōu)綜合[J]. 李紹軍,陽永榮.  化工學報. 2002(01)
[2]煉廠廢水的回用及發(fā)展趨勢[J]. 康守方,閆光緒,馬學良,孫鐵珩.  化學工程. 2001(01)
[3]鄰域搜索算法的統(tǒng)一結構和混合優(yōu)化策略[J]. 王凌,鄭大鐘.  清華大學學報(自然科學版). 2000(09)
[4]從可持續(xù)發(fā)展到循環(huán)型經(jīng)濟[J]. 諸大建.  世界環(huán)境. 2000(03)
[5]全局優(yōu)化搜索新算法──列隊競爭算法（Ⅱ）解網(wǎng)絡綜合問題[J]. 鄢烈祥,麻德賢.  化工學報. 2000(02)
[6]環(huán)境保護工程、產業(yè)與再生資源回收利用[J]. 朱坦.  再生資源研究. 2000(01)
[7]全局優(yōu)化搜索新算法——列隊競爭算法（Ⅰ） 解非線性和混合整數(shù)非線性規(guī)劃問題[J]. 鄢烈祥,麻德賢.  化工學報. 1999(05)
[8]環(huán)境荷爾蒙問題綜觀[J]. 鄭丹星,齊建平.  化工進展. 1999(03)
[9]綠色化工技術的進展[J]. 閔恩澤,傅軍.  化工進展. 1999(03)
[10]清潔生產的技術演變及其整體框架[J]. 石磊,李紹軍,姚平經(jīng).  化工進展. 1999(03)



本文編號：3436458