連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程的牌號(hào)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(hào)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(jìn)行牌號(hào)切換。牌號(hào)切換將造成反應(yīng)釜內(nèi)正常生產(chǎn)時(shí)間的減少以及大量過(guò)渡料的產(chǎn)生，降低了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，因此牌號(hào)切換過(guò)程的最優(yōu)化對(duì)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(duì)連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程的牌號(hào)切換最優(yōu)化進(jìn)行了研究。
　　首先，針對(duì)傳統(tǒng)多目標(biāo)優(yōu)化算法的不足，提出了一種改進(jìn)的多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法。采用Kent混沌映射對(duì)初始種群賦值;利用擁

2、擠距離來(lái)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(jī)制，增強(qiáng)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(gè)體作為全局最優(yōu)解，保證粒子群向多方向進(jìn)化。并以背包問(wèn)題的多目標(biāo)優(yōu)化問(wèn)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(jī)理及聚合動(dòng)力學(xué)，建立聚合反應(yīng)過(guò)程的機(jī)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(jì)算得到。
　　最后

3、，以苯乙烯牌號(hào)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(duì)連續(xù)聚合反應(yīng)過(guò)程的分段式牌號(hào)切換優(yōu)化策略進(jìn)行了研究。分別對(duì)單輸入和多輸入兩種情況進(jìn)行仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明通過(guò)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(guò)渡時(shí)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(guò)渡時(shí)間最短和過(guò)渡料數(shù)量最少這兩個(gè)目標(biāo)，根據(jù)目標(biāo)的重要程度