收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

环境友好的分离过程溶剂的计算机辅助分子设计

宋静  
【摘要】: 化工生产中常遇到欲分离组分之间的相对挥发度接近1或形成共沸物的难分离物系,萃取精馏和液液萃取是常用且有效的方法,其中萃取剂的选择是关键。随着全球性污染问题的日益严峻,选择环境友好的萃取剂是今后溶剂选择发展的大趋势。本文提出了一种新的基于模拟退火算法和模糊综合评价的多目标优化方法,用于萃取精馏和液液萃取分离过程环境友好的溶剂的计算机辅助分子设计。 首先针对萃取剂的评价具有多指标性和模糊性的特点,将模糊综合评价的方法用于萃取精馏溶剂和液液萃取萃取剂的评价,基于萃取剂的分离性能和环境性能,建立了的模糊综合评价隶属函数。 其次,提出了改进的模拟退火算法,相对与传统的模拟退火算法,增加了记忆功能,能将搜索过程中最优的解保存下来,将所得的最终解与记忆器中的解比较取较优的作为最后结果,提高了算法的解的质量;使用加权后的综合目标函数进行多目标优化的考核,多次运行或并行该算法可得到Pareto边界上不同方向的Pareto最优解。 再次,基于Mod.UNIFAC基团贡献法,对基团进行了预选及分类,有效克服了传统分子设计方法的“组合爆炸”,提出了实数编码的基团编码策略和二行矩阵的分子表达方法,第一行表示分子中包含的基团的种类,第二行表示分子中包含的这些基团的数目。 将提出的多目标优化方法用于萃取精馏和液液萃取过程萃取剂的计算机辅助分子设计,生成策略包括引入基团、删除基团、替换基团、修复操作四种,避免了垃圾分子的生成,确保产生的分子满足结构可行性及化学可行性准则。 最后将提出了方法用于实际分离物系的萃取剂选择和设计,对甲苯-甲基环己烷、甲醇-丙酮、乙醇-乙酸乙酯、甲醇-乙酸甲酯四个萃取精馏体系进行了环境友好溶剂的计算机辅助分子设计,编制了相应的Matlab源程序,得到一组满足分离要求和环境要求的溶剂,并针对甲醇-丙酮体系,采用PROII软件对设计的溶剂进行了模拟验证及比较;对醋酸-水、糠醛-水、正丁醇-水、和苯酚-水四个液液萃取体系进行了环境友好溶剂的计算机辅助分子设计,编制了相应的Matlab源程序,得到一组满足分离要求和环境要求的溶剂,并针对苯酚-水体系,选择了四种设计的溶剂采用PROII软件进行了模拟验证,证明了设计结果的准确性,且模拟结果表明本文设计的溶剂性能更优。由此表明采用本文提出的结合模拟退火算法和模糊综合评价的多目标优化方法进行计算机辅助分子设计具有较高的准确性和很好的实用性,选择的溶剂不仅满足分离过程的要求,且考虑到了设计的溶剂对环境的影响,为工业生产提供了更优的选择。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 李梦红;诸葛玉平;刘爱菊;刘家弟;尚贞晓;;6种有机溶剂萃取三氯甲烷效果的比较研究[J];安徽农业科学;2009年24期
2 楼芳彪;;HFC-125与CFC-115的分离方法[J];精细化工;2006年08期
3 姜斌;吴菲;隋红;李鑫钢;;甲醇-丙酮共沸物分离的研究进展[J];化工进展;2010年03期
4 丁爱华;国产化丁烯提浓技术简介[J];山东化工;2005年05期
5 ;萃取精馏法精制苯酚[J];石油化工;1975年05期
6 朱慧;史贤林;周文勇;;N-甲酰吗啉萃取精馏分离芳烃和非芳烃的工艺模拟与过程参数优化[J];华东理工大学学报(自然科学版);2008年03期
7 宋海华;宋静;;萃取溶剂选择的计算机辅助分子设计中的数学方法[J];化学进展;2006年09期
8 欧阳能;;从系统工程视角试论基于基团贡献法的树脂基体的分子设计(英文)[J];玻璃钢/复合材料;2008年04期
9 杨春元;李海斌;贾贝贝;;6~#溶剂油萃取精馏平衡的建立[J];黑龙江科技信息;2009年01期
10 王汉利;王军;房瑾;;萃取精馏制备高纯六氟环氧丙烷[J];有机氟工业;2009年04期
11 王立;张良均;薛光才;向维德;;液-液萃取分离甲胺磷原油中的精胺工艺研究[J];武汉工程大学学报;2010年01期
12 吴莉莉;畅伟贤;管国锋;;基于改进的遗传算法设计萃取精馏萃取剂[J];化学工程;2006年08期
13 李强;;萃取精馏塔改造效果分析[J];科技咨询导报;2007年15期
14 陈小平;张珠;修丽杰;任万忠;;二异丙醚-异丙醇-水三元恒沸体系的分离[J];烟台大学学报(自然科学与工程版);2008年02期
15 刘奇琳;;浅析萃取精馏技术的研究[J];佳木斯教育学院学报;2010年06期
16 杨慧;陈砺;严宗诚;王红林;;燃料乙醇萃取精馏工艺的有效能分析[J];华南理工大学学报(自然科学版);2010年08期
17 方志民;郑胜华;;K.K苯加氢系统萃取精馏单元的模拟[J];燃料与化工;2006年06期
18 杜伟华;;三氟化氮萃取精馏工艺研究[J];低温与特气;2009年02期
19 刘国标;刘伯潭;袁希钢;曾爱武;余国琮;;萃取精馏的计算传质学模拟与实验验证[J];化工学报;2010年07期
20 ;乙烯直接水合乙醇的精制[J];石油化工;1979年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 黄晓阳;陈宝技;刘娜;桂维振;刘阳;;基于模糊综合评价模型的矿区生态环境分析[A];2011年中国矿业科技大会论文集[C];2011年
2 韩传模;汪士果;;基于APH的企业内部控制模糊综合评价[A];首届内部控制专题学术研讨会论文集[C];2009年
3 舒海文;马九贤;巨永平;;室内空气品质等级的模糊综合评价[A];全国暖通空调制冷1998年学术年会论文集(2)[C];1998年
4 陈方先;张晓玉;;高速公路环境影响模糊综合评价研究[A];第一届全国公路科技创新高层论坛论文集环保与可持续发展卷[C];2002年
5 杨颖涛;李连博;;基于模糊综合评价的VTS运行效益研究[A];中国航海学会内河海事专业委员会2010年度海事管理学术交流会优秀论文集[C];2010年
6 裴玉龙;付川云;;城市冰雪路面交通运行安全评价[A];科技创新 绿色交通——第十一次全国城市道路交通学术会议论文集[C];2011年
7 张承明;梁勇;苗良;李文杰;;电子商务解决方案模糊综合评价方法[A];第二十一届中国数据库学术会议论文集(技术报告篇)[C];2004年
8 许金余;赵靖;沈常友;徐矫翔;;商品住宅舒适度模糊综合评价[A];第十一届全国结构工程学术会议论文集第Ⅱ卷[C];2002年
9 秦华礼;齐宗彪;陈宝智;;商场火灾危险性评价[A];中国职业安全健康协会首届年会暨职业安全健康论坛论文集[C];2004年
10 沈长华;;基于模糊综合评价的物流中心选址研究[A];中国企业运筹学[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 宋静;环境友好的分离过程溶剂的计算机辅助分子设计[D];天津大学;2008年
2 张学岗;分离过程质量分离剂的计算机辅助分子设计[D];天津大学;2008年
3 蔡增轩;微流控芯片液液萃取系统的研究[D];浙江大学;2005年
4 杨晓光;分离过程溶剂的计算机辅助分子设计[D];天津大学;2006年
5 田金亭;基于CAT的中学生创造力评价技术探讨[D];南京师范大学;2011年
6 张涛;可充电电池中镍、镉、钴的分离、回收技术研究[D];天津大学;2010年
7 苏永强;建筑工程设计文件质量评价理论与方法研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
8 陈莉莉;新型萃取剂的合成、表征及其对重金属萃取性能研究[D];南昌大学;2011年
9 赵长伟;药物类水溶液扩散系数及相关热力学性质的测定与研究[D];天津大学;2004年
10 王玉刚;基于计算机辅助分子设计的抗CD20单克隆抗体的改造[D];中国人民解放军军事医学科学院;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 吴莉莉;萃取精馏萃取剂的计算机优化设计研究[D];南京工业大学;2006年
2 职慧珍;复合萃取精馏分离乙酸乙酯—乙醇—水的研究[D];南京师范大学;2005年
3 张艳菊;双酰胺类萃取剂萃取稀土元素的研究[D];济南大学;2010年
4 常小萍;乌沙山电厂海水淡化项目技术经济评价[D];华北电力大学(河北);2009年
5 张海燕;公路网规划方案环境影响评价的研究[D];长安大学;2004年
6 朱其雄;实施质量、环境和职业健康安全整合管理体系企业的绩效评价研究[D];天津大学;2004年
7 胡宪武;高等学校校园网项目系统研究[D];哈尔滨理工大学;2004年
8 桂雪玲;现代造船模式效益评价研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
9 周永红;安全社区评价指标及方法研究[D];首都经济贸易大学;2005年
10 黄汉球;重大水利水电工程的环境风险研究[D];广西大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 汪志;西部首个高端萃取剂项目在兰州开建[N];中国化工报;2010年
2 记者 李峰;我省首个高端萃取剂项目开工[N];甘肃日报;2010年
3 兰新华;稀贵金属用上国产高端萃取剂[N];中国化工报;2011年
4 海港;战略贵金属萃取剂项目在兰州开建[N];中国有色金属报;2010年
5 记者 孙理;国内首个战略贵金属萃取剂项目在兰开工建设[N];兰州日报;2010年
6 高银虎;红峡精细化工 打拼稀土市场[N];中国航天报;2006年
7 胡文敏;红霉素新萃取剂优于醋酸丁酯[N];中国医药报;2006年
8 谢峰 孙晓犁;金陵石化废剂回收降本又减污[N];中国石化报;2010年
9 通讯员 沈永昌;金山区10个项目获国家创新基金立项[N];东方城乡报;2007年
10 记者  杨维骅;高强高模聚乙烯纤维项目立足国产化[N];中国纺织报;2006年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978