Title of Paper:基于时间Petri网优化设计单杂质间歇过程用水网络

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Date of Publication:2012-01-28

Journal:计算机与应用化学

Included Journals:PKU、ISTIC、CSCD

Volume:29

Issue:1

Page Number:15-21

ISSN No.:1001-4160

Key Words:间歇过程;时间Petri网;水级联分析法;用水网络

Abstract:近20年来,间歇过程用水网络的研究得到了人们的广泛关注,并取得了一定的发展.以往对间歇过程的水网络集成研究多采用图解法和数学规划法,图解法无法解决与水质、水量无关的目标或约束,数学规划法计算复杂且较难确定最优解.Petri网具有直观的图形表现能力和严密的数学基础,并且具有强有力的分析技术与手段,非常适合于系统的描述和分析.同时时间Petri网是在Petri网的基础上加入时间因素,可用来建立间歇系统的动态模型.故针对半连续间歇化工过程的单杂质用水网络,本文提出了基于时间Petri网建模的方法,分别对有中间储罐和无中间储罐间歇用水网络进行了研究,首先采用水级联分析法构建了夹点分析通用模型,能够快速准确地确定用水过程的水夹点位置和最小新鲜水需求量.然后根据Petri网的逻辑表述能力、动态传播特性、自主学习机制以及水网络设计原则、水网络综合基本原则和永源匹配规则建立了水网络综合Petri网通用模型,对有中间储罐的情况还确定了中间储罐的位置、数量与容量,实现了单杂质间歇过程用水网络的优化设计.最后对文献中实例进行了研究,得到的夹点位置、新鲜水用量以及用水网络与文献中一致,表明提出的方法是可行和有效的.该方法模型简单、直观,避免了水级联表格的繁复计算,拓展了Petri网在过程领域的应用.