[发明专利]一种生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法

说明书

本发明提供一种生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法。所述的集成方法包括以下步骤：(1)计算EIPs内作为内源所提供的内部原子流量；(2)计算EIPs中作为阱的第P个工厂所需原子流量；(3)基于内源和阱的原子流量，计算不同原子的网络流量，即得内源数据；(4)确定所需外源量及环境排放量后，根据ASYNs的原子平衡计算确定最小外源量和废物排放量，即得外源数据；(5)将外源数据与内源数据相结合，得到ASYNs的总体化学计量方程。本发明将含Csubgt;1/subgt;、Csubgt;2/subgt;、Csubgt;3/subgt;...Csubgt;k/subgt;原子的物质收集分离、转化为有附加值的物质，目的是最大限度的利用内源，尽量减少使用外源，同时满足各工厂的有益效果。

技术领域

本发明涉及一种EIPs中的过程系统集成领域，特别是一种生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法。

背景技术

可持续性工业过程可降低环境污染及节约自然资源，在提高过程性能的同时增加利润。而可持续性设计可通过过程集成实现。过程集成是一种用于设计和改进化工过程使其经济有效达到最好性能的全局方法。过程集成之前的多数工作是关于单个的过程或工厂。EIPs是一种具有吸引力的过程集成方法集成多个化工过程或工厂从中获利。EIPs是由多个工业工厂组成的共同体，它们位于相同的位置，相互临近，通过废物或副产品之间的交换、共用中央公用系统，以提高环境、经济及社会性能。工业过程将属于一个或更多的公司。因此EIPs通过所属成员间的质量及能量的交换使整个园区的原料、能量消耗及废物排出最小化，促进了可持续发展，而以前的质量集成优化工作主要关注工厂之间的基于化学物质(如水)尺度的集成。所以本发明针对EIPs中巨大的自然资源耗量及废物排放量不达标的问题，提出一种生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法。

发明内容

本发明的目的在于，本发明针对EIPs中巨大的自然资源耗量及废物排放量不达标的问题，提供一种生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法，将含C₁、C₂、C₃...C_k原子的物质收集分离、转化为有附加值的物质，目的是最大限度的利用内源，尽量减少使用外源，同时满足各工厂的需求。

本发明的技术方案：一种生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法，EIPs中有N家工厂，已知每个工厂对化学物质S的摩尔流量，及离开第P个工厂的第i个内部来源化学物质S的摩尔流量，确定第e个外部来源中化学物质S的流量，d代表工厂的排放物限值，其中B₁、B₂、B₃...B_j分别是化学物质S中不同原子C₁、C₂、C₃...C_k的原子个数；所述的集成方法包括以下步骤：

(1)计算EIPs内作为内源所提供的内部原子流量；

(2)计算EIPs中作为阱的第P个工厂所需原子流量；

(3)基于内源和阱的原子流量，计算不同原子的网络流量，即得内源数据；

(4)确定所需外源量及环境排放量后，根据ASYNs的原子平衡计算确定最小外源量和废物排放量，即得外源数据；

(5)将外源数据与内源数据相结合，得到ASYNs的总体化学计量方程。

前述的生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法中，所述将ASYNs的总体化学计量方程利用反应途径合成技术得到总体化学计量方程式的各个反应步骤，通过为每个反应配备未知的流量系数，得到截断网络的反应器模型。

前述的生态工业园区EIPs的原子综合网络集成设计方法中，所述步骤(1)中，计算EIPs内作为内源所提供的内部原子流量，是通过下式求取：