人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)有機(jī)溶劑中CO2溶解度.pdf

1、在全球氣候變暖，二氧化碳排放量日益增加的形勢(shì)下，降低能源消耗和減少二氧化碳排放已成為全世界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題。經(jīng)過(guò)改革開(kāi)放三十多年的發(fā)展，中國(guó)經(jīng)濟(jì)在取得舉世矚目的成就的同時(shí)，我國(guó)的二氧化碳排放量和能源消耗量已分別躍居世界第二位和第一位。當(dāng)前，節(jié)能減排尤其是減少二氧化碳的排放已成為全世界保持經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的共識(shí)。中國(guó)作為世界上負(fù)責(zé)任的大國(guó)，在減少能源消耗量和降低二氧化碳排放上已對(duì)全世界做出了莊嚴(yán)承諾。因此，如何從大氣環(huán)境中提取減少C

2、O2成為了一個(gè)非常重要的環(huán)境問(wèn)題。
　　減少二氧化碳的排放是一個(gè)系統(tǒng)工程，除了減少化石能源消耗，加強(qiáng)能源的綜合利用，提供能源的利用率之外，通過(guò)壓縮、封存和捕集工業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化碳也是重要的途徑之一。二氧化碳的捕集已成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。二氧化碳的捕集方法主要有物理封存和化學(xué)吸收兩種，化學(xué)吸收主要利用有機(jī)溶劑在高壓下溶解吸收二氧化碳，因此二氧化碳在有機(jī)溶劑中的溶解度是該技術(shù)推廣能否應(yīng)用的關(guān)鍵數(shù)據(jù)。
　　為此，本文通過(guò)應(yīng)用

3、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)CO2在相關(guān)有機(jī)溶劑中的溶解度，達(dá)到理論上吸收CO2氣體的要求。同時(shí)深入研究了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)CO2溶解度的性能效果，并與之和狀態(tài)方程法的預(yù)測(cè)性能進(jìn)行比較。CO2在有機(jī)溶劑中的溶解度的預(yù)測(cè)對(duì)于化工過(guò)程設(shè)計(jì)是非常重要的，尤其是在CO2捕捉技術(shù)方面。在本論文涉及的工作中，運(yùn)營(yíng)了一種前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模型去預(yù)測(cè)CO2在36種有機(jī)溶劑中的溶解度。將有機(jī)溶劑的臨界參數(shù)以及壓力和溫度作為該神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入變量， CO2的溶解度

4、的預(yù)測(cè)可以通過(guò)運(yùn)用一個(gè)優(yōu)化的并且包含三層的前饋人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）模型得出。
　　本次預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)樣本總數(shù)為來(lái)自36種不同有機(jī)溶劑的2769個(gè)數(shù)據(jù)，得出結(jié)果的回歸系數(shù)（R2）為0.96，絕對(duì)平均相對(duì)偏差（AARD％）為12.78%。最終得出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)結(jié)果與現(xiàn)存的實(shí)驗(yàn)結(jié)果值吻合度高。
　　本文的主要內(nèi)容如下：
　　（1）第一章主要?dú)w納概括了CO2的減排問(wèn)題，其中涉及了CO2的捕獲方法和吸收原理。最后提出溶解度預(yù)測(cè)的重

5、要性問(wèn)題。
　　（2）第二章給出了本文中CO2溶解度數(shù)據(jù)，以及相關(guān)表格。
　?。?）第三章主要涉及本文中人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型。其中包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的原理和應(yīng)用，模型的建立等。
　　（4）第四章主要涉及本實(shí)驗(yàn)所用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)于CO2在有機(jī)溶劑中的預(yù)測(cè)細(xì)節(jié)。這其中包括人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過(guò)程，驗(yàn)證過(guò)程，以及測(cè)試過(guò)程。本章最后還對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了模型適用性的檢驗(yàn)以及與EOS（狀態(tài)方程法）預(yù)測(cè)性能的比較。最后得出人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)