化工过程的绿色度及多目标优化基础研究

化工过程的绿色设计是实施清洁生产、发展循环经济的有效途径，而实现绿色设计的核心是化工过程环境影响的定量计算和多目标问题的建模和求解。本项目提出定量表达物质和能量环境影响的绿色度方法。对现有环境影响值进行数据挖掘，通过无因次及归一化等策略确定物质绿色度的计算模型及参考值，采用热力学分析计算能量排放或泄漏所引起的环境污染，通过公式化法和双目标法实现物质和能量绿色度的统一。基于严格的模拟技术，将经济效益和绿色度作为目标函数形成绿色化工设计的多目标优化模型，实现化工过程"物质流"、"能量流"及"环境流"的量化表达。提出基于热力学分析和进化算法相结合的求解策略以简化问题规模，采用TOPSIS方法对优化解集进行筛选。结合化工过程的典型实例进行分析验证，形成基于绿色度的化工过程优化设计的理论和方法。