都健教授课题组研究成果登上《Industrial & Engineering Chemistry Reserach》期刊封面

4月17日，化学工程领域TOP期刊《Industrial & Engineering Chemistry Research》以封面论文形式发表了大连理工大学化工学院都健教授课题组在动态柔性换热器网络综合研究方向取得的突破性进展（2019年58卷15期, 6026-6041页）。该成果耦合了动态柔性分析与换热器网络结构综合，提出基于优化理论的方法以实现动态柔性换热器网络综合。

稳态柔性分析与综合通常采用的策略是对换热器网络进行过度设计。而扰动存在情况下，整段时间内均能保证换热器网络的操作可行性是必不可少的。论文深入探索换热器网络的动态柔性和年度总费用间权衡，提出动态柔性综合方法。其关键是松弛流股出口温度，使换热器网络能够容纳随机扰动和时变扰动，同时确保其能量高度集成。

首先，研究扰动的随机特性以及时间依赖性，建立了多扰动场景。在此基础上，对初始换热器网络进行动态柔性分析，以流股出口温度偏差最大为目标函数辨识得到广义临界操作点（图1），从而指出该换热器网络的动态柔性瓶颈。然后引入滚动优化策略（图2），以及含有旁路的无分流分级超结构，在每个瓶颈处进行换热器网络结构综合，从而保证所得换热器网络具备容纳多扰动的能力以及优越的经济性能。

论文第一作者为博士生顾偲雯，都健教授为通讯作者。该研究工作得到了国家自然科学基金项目（No.21576036、No.21776035）支持。都健教授课题组在过程系统分析与建模、化工过程能量集成、功网络集成、水网络的优化设计、柔性换热器网络综合与先进控制集成、间歇过程热量和质量集成、化工园区等复杂系统的耦合集成及优化算法、化工产品设计等研究中取得了丰富的研究成果并获得了多项奖励。 

论文链接：

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.iecr.8b04121