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8月4日，中國(guó)科技期刊卓越行動(dòng)計(jì)劃梯隊(duì)期刊Chinese Journal of Chemical Engineering (2020, 28(5):1344-1356,https://doi.org/10.1016/j.cjche.2020.02.026)以封底論文形式發(fā)表了大連理工大學(xué)化工學(xué)院都健教授團(tuán)隊(duì)在壓力操作路徑設(shè)計(jì)與換熱器網(wǎng)絡(luò)同步綜合方面取得的突破性進(jìn)展。該成果基于功集成換熱網(wǎng)絡(luò)綜合解決過(guò)程工程中壓力和溫度同時(shí)優(yōu)化的問(wèn)題，提出拓展分級(jí)超結(jié)構(gòu)的MINLP優(yōu)化模型以實(shí)現(xiàn)膨脹過(guò)程設(shè)計(jì)和換熱網(wǎng)絡(luò)同步綜合?；诖耍槍?duì)余熱回收的能量循環(huán)系統(tǒng)與換熱網(wǎng)絡(luò)集成問(wèn)題，提出基于超結(jié)構(gòu)方法以實(shí)現(xiàn)換熱網(wǎng)絡(luò)和壓縮-吸收復(fù)疊制冷系統(tǒng)的同步優(yōu)化，該成果以封面論文形式發(fā)表在化學(xué)工程領(lǐng)域TOP期刊Industrial & Engineering Chemistry Research(2020,59(36):16017-16028, https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.iecr.0c02776)。

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換熱網(wǎng)絡(luò)和膨脹過(guò)程、壓縮-吸收復(fù)疊制冷系統(tǒng)集成可以進(jìn)一步優(yōu)化過(guò)程的換熱匹配以及提高余熱利用率。該部分研究工作深入探索了膨脹過(guò)程和復(fù)疊制冷系統(tǒng)與換熱網(wǎng)絡(luò)的相互作用機(jī)制，對(duì)壓力操作路徑和余熱回收循環(huán)分別與過(guò)程流股換熱匹配進(jìn)行權(quán)衡，提出了基于超結(jié)構(gòu)的同步集成方法，如圖所示。

膨脹過(guò)程與換熱網(wǎng)絡(luò)集成框架（左）復(fù)疊制冷系統(tǒng)與換熱網(wǎng)絡(luò)集成超結(jié)構(gòu)（右）

依據(jù)上述功熱網(wǎng)絡(luò)與動(dòng)力循環(huán)集成方法論的建立，為進(jìn)一步解決化工過(guò)程的資源綜合效率與能源利用集成度較低的問(wèn)題，提出基于拓展夾點(diǎn)法和動(dòng)力學(xué)建模的動(dòng)力循環(huán)與工藝過(guò)程多層次集成優(yōu)化方法，探究了多品位余熱回收、不確定換熱網(wǎng)絡(luò)綜合和工藝過(guò)程概念設(shè)計(jì)的交互作用機(jī)制，實(shí)現(xiàn)全局能源-資源的高效利用、工藝過(guò)程的綠色清潔生產(chǎn)。相關(guān)工作發(fā)表在能源化工領(lǐng)域頂級(jí)期刊Journal of Cleaner Production(2020, 274:123153, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2020.123153)和Energy Conversion and Management(2020,209:112630, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.112630; 2020, 214:112890, https://doi.org/10.1016/j.enconman.2020.112890)。

上述論文第一作者分別為博士后莊鈺、博士生孫小靜和李偉達(dá)、碩士生周聰聰和李明鑫。該研究工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（No.21878034、No.21776035）和中國(guó)博士后基金特別資助項(xiàng)目（No. 2019TQ0045）的支持。