【摘 要】
：
化工厂中一个小故障可能导致大事故,从而造成生命财产损失和环境破坏.为了防止小故障演变成大事故,化学工业需要有效的过程监控来及时检测故障和诊断故障原因.传统化工过程监控方法主元分析法(Principal Component Analysis,PCA)假设数据服从高斯分布,实践中有时并不满足该条件.此外,其使用方差、协方差捕捉数据非线性变化时,鲁棒性较差.本工作提出一种改进的主元分析法—基于约翰逊转换的鲁棒过程监控方法.首先引入约翰逊正态转换(Johnson Transformation)使过程数据服从高斯分
【机 构】
：
青岛科技大学化工学院,山东青岛266042;青岛诺诚化学品安全科技有限公司,山东青岛266071
论文部分内容阅读
化工厂中一个小故障可能导致大事故,从而造成生命财产损失和环境破坏.为了防止小故障演变成大事故,化学工业需要有效的过程监控来及时检测故障和诊断故障原因.传统化工过程监控方法主元分析法(Principal Component Analysis,PCA)假设数据服从高斯分布,实践中有时并不满足该条件.此外,其使用方差、协方差捕捉数据非线性变化时,鲁棒性较差.本工作提出一种改进的主元分析法—基于约翰逊转换的鲁棒过程监控方法.首先引入约翰逊正态转换(Johnson Transformation)使过程数据服从高斯分布;其次使用鲁棒性强的斯皮尔曼相关系数(Spearman Correlation Coefficient)矩阵代替传统主元分析法的协方差矩阵提取特征向量,构造特征空间;最后将过程数据投影到特征空间,使用T2和SPE统计量实施过程监控.将此方法应用于TE过程故障案例,并与PCA和核主元分析法(Kernel Principal Component Analysis,KPCA)对比,验证了此方法的有效性.
其他文献
海上风机基础正常工作条件下要承受上部结构传递的水平荷载H、倾覆力矩M及竖向荷载V,单桩-摩擦盘复合基础(桩盘复合基础)结合了单桩基础和重力式基础的承载优势,是一种新型的海上风机基础形式.为研究桩盘复合基础在组合力下的承载特性,基于自行设计的V-H组合加载装置,完成一系列桩盘复合基础室内载荷模型实验,获得了上硬下软地层中V-H共同作用时桩盘复合基础的水平荷载-位移曲线及桩身弯矩分布.经无量纲化处理和拟合,得到组合力下桩盘复合基础承载力包络线及计算公式.之后在模型试验的基础上建立多组数值模型,并通过数值模拟对
受寒区复杂工程环境影响,盐渍土内部水热状态预测更加困难,而水-热-盐相互作用过程研究是寒区盐渍土冻胀及盐胀机制研究的核心与基础.为此,基于室内降温试验,得到硫酸钠盐渍土结晶温度区间,建立降温过程盐渍土中水-热-盐相互作用计算模型,并对模型的准确性进行验证.结果表明,不同盐分质量分数的硫酸钠盐渍土结晶温度差异较大,高盐分质量分数土样在正温发生盐分结晶,低盐分质量分数土样在负温发生盐分结晶.基于物理现象提出的水-热-盐相互作用计算模型可有效地预测降温过程硫酸钠盐渍土的温度、未冻水体积分数、硫酸钠结晶质量分数及
为获取“10·10”白格滑坡运动规律与特征,基于“10·10”白格滑坡发育的3大区(启动区、堆积区、冲击区)和6个运动阶段(主体失稳破坏、牵引区启动、高速临空滑跃、冲击对岸、折返相撞及水砂射流、堆积坝次级滑移),对滑坡碎屑体堆积状态及其在四川岸的冲击形态进行分析.采用谢徳格尔法及能量转化计算方法,选取滑坡体冲击高度的5个特征点,计算滑坡碎屑体在各运动阶段的运动速度.结果表明:主滑区阻滑区滑体以2.2 m/s的初速度启动,从启动区至剪出口,速度不断增大,5个特征点达到最大速度,分别为H167.0 m/s、H
离子液体是一种饱和蒸汽压低、结构可设计、稳定性强、液态温度范围宽的绿色溶剂,同时对CO2又有较高的溶解度,因此成为当前CO2分离领域的研究热点材料.将离子液体和二维纳米材料结合得到的分离膜材料兼具离子液体和二维纳米材料的优势,在气体分离方面展现了良好的应用前景.其中,离子液体和氧化石墨烯的结合备受关注.针对这一热点问题,本工作综述了国内外通过氧化石墨烯、离子液体及离子液体-氧化石墨烯膜材料在CO2分离方面的研究和进展.相关研究表明,离子液体-氧化石墨烯膜材料具有较好的CO2选择性能、渗透性能和稳定性能,是
辐照技术利用电离辐射诱发物理化学反应(例如交联、聚合、接枝、降解等)对材料进行加工或改性,与常规加工方法相比,具有节能、无环境污染等特点.将辐照技术应用于纤维素改性过程近年已成为非动力核技术应用领域研究的热点之一.本工作对目前纤维素的辐照技术及其基本反应机理进行了概述,其中包括纤维素膜材料、纤维素水凝胶、纤维素微晶/纳米材料,并对纤维素辐照改性过程的辐照环境,包括溶剂、敏化剂、温度、辐照剂量、环境氛围、结晶度等进行了总结.
活性氧物种(Reactive Oxygen Species,ROS)是一种具有强反应活性的物质,主要包括超氧阴离子自由基、过氧化氢、单线态氧和羟基自由基等.作为氧化剂的氧气分子较为稳定,需要转化为高反应活性的活性氧物种后才能进一步与其他物质发生反应.在化学反应尤其是催化氧化反应中,活性氧的种类、生成、扩散行为等常常决定着整个反应的进行方向与速率;在生命科学领域,活性氧则参与能量转换、氧平衡等重要生理环节,与衰老、疾病等息息相关.而活性氧因其短寿命、强反应活性等,定性定量测试较为困难.选择合适的检测方式、提
重金属污染是当今工业发展所面临的一个重要环境问题,传统处理含铬废水的方法具有工艺简单、操作方便等优点,但存在二次污染、处理成本高等问题.寻找成本低、去除效率高的重金属废水处理方法是当下研究的一个重要方向.本工作介绍了生物质吸附法对含铬废水的处理研究,简述了生物质材料在金属吸附回收领域的优势,分析了当前生物质吸附材料的研究内容和发展现状,归纳了目前常用的物理、化学改性方法,并详细介绍了改性生物质材料对Cr(Ⅵ)的吸附效果,然后根据吸附剂表面活性基团与吸附质之间相互作用的类型,分析总结了生物质吸附材料对Cr(
烯烃催化裂解固定床工艺中的反应过程对压力敏感,深入研究催化剂堆积颗粒结构中的流动及压力分布对优化固定床结构及操作参数有重要意义.颗粒解析模拟方法广泛用于固定床内堆积结构的模拟,可以准确描述堆积结构中的流体力学行为,但对于复杂堆积结构网格生成困难.采用基于多孔介质模型的浸入边界法(PMM-IBM)结合网格自适应,实现了对固定床堆积结构的颗粒解析模拟,既解决了网格划分困难的问题,又节省了计算资源.采用网格自适应技术后,与均匀网格相比,堆积结构的网格总数减少大约80％.通过与贴体网格法的单颗粒表面受力分析对比,
在厚渣层铁浴熔融还原反应器水模实验的基础上,通过数值模拟的方法研究了双层侧枪在不同喷吹角度(40°,45°,50°)和不同水平插入深度(60,120,180m m)条件下对熔池的搅拌情况的影响,通过水模型实验验证了数值模拟的准确性.通过观察气液两相流中熔池的流场以及示踪剂在熔池中的流动扩散情况,分析弱流区和死区的占比以及不同侧吹条件下的混匀时间,结果表明,侧枪水平插入角度对熔池搅拌的影响较水平插入深度更显著,侧枪的水平插入角度和深度影响熔池中产生的回旋流区域和回旋流个数,当侧枪水平插入角度越大,水平插入深
采用热重分析仪研究了氮气气氛下不同尺寸氢氧化镁颗粒(微米级)的非等温热解动力学.结果 表明,氢氧化镁热解反应呈现阶段性特征,转化率达0.8以上的反应后期,其产物水蒸气扩散被氧化镁膜所阻碍,导致失重速率明显降低.针对转化率0～0.8的氢氧化镁主分解阶段,采用Starink法和联合动力学分析法拟合解析其过程动力学模型,发现颗粒尺寸对微米级氢氧化镁的热解过程动力学无显著影响,由此可知,所考察范围内的氢氧化镁热解过程为分解反应控制,颗粒热传导和产物水蒸气扩散的阻力作用弱,氢氧化镁热解主反应过程近似于均匀转化.模型