連續(xù)聚合反應(yīng)過程的牌號切換最優(yōu)化研究.pdf

1、在工業(yè)生產(chǎn)中，為了生產(chǎn)不同牌號的聚合物，反應(yīng)釜通常需要工作在不同的操作條件下，因此經(jīng)常需要進行牌號切換。牌號切換將造成反應(yīng)釜內(nèi)正常生產(chǎn)時間的減少以及大量過渡料的產(chǎn)生，降低了企業(yè)的經(jīng)濟效益，因此牌號切換過程的最優(yōu)化對聚合物生產(chǎn)有著重要的意義。本文以苯乙烯聚合反應(yīng)為例，對連續(xù)聚合反應(yīng)過程的牌號切換最優(yōu)化進行了研究。
　　首先，針對傳統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化算法的不足，提出了一種改進的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法。采用Kent混沌映射對初始種群賦值;利用擁

2、擠距離來維持外部歸檔集的規(guī)模，控制Pareto解集的數(shù)目;引入小概率變異機制，增強算法全局的尋優(yōu)能力;選擇外部歸檔集中擁擠距離大的個體作為全局最優(yōu)解，保證粒子群向多方向進化。并以背包問題的多目標(biāo)優(yōu)化問題為例，證明了算法的有效性。
　　其次，從物料守恒和能量守恒的角度出發(fā)，結(jié)合反應(yīng)的聚合機理及聚合動力學(xué)，建立聚合反應(yīng)過程的機理模型。聚合物的數(shù)均分子量Mn、重均分子量Mw和多分散系數(shù)PDI由活聚物和終聚物的矩計算得到。
　　最后

3、，以苯乙烯牌號切換為例，分別采用基于單目標(biāo)和多目標(biāo)的粒子群優(yōu)化算法對連續(xù)聚合反應(yīng)過程的分段式牌號切換優(yōu)化策略進行了研究。分別對單輸入和多輸入兩種情況進行仿真驗證，結(jié)果表明通過單目標(biāo)和多目標(biāo)粒子群尋優(yōu)得到的最優(yōu)切換方案與階躍切換相比，其過渡時間和原料的消耗量都顯著減小，證明了優(yōu)化策略的有效性。
　　相比于單目標(biāo)優(yōu)化方法，由于多目標(biāo)尋優(yōu)得到的是一組最優(yōu)解集，因此企業(yè)可以綜合考慮過渡時間最短和過渡料數(shù)量最少這兩個目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)的重要程度