工業虛擬過程聯合實驗室

來源：原創    更新時間：2024-01-15 14:23:49    瀏覽：2341

    在省科學院與中國科學院過程工程研究所的大力支持和積極努力下，2023年11月，雙方簽署了《工業虛擬過程聯合實驗室合作協議》，由我院牽頭落實具體合作事項。今年1月，在南昌召開了工業虛擬過程聯合實驗室建設啟動會暨工業過程數智化學術研討會，成立了聯合實驗室專家咨詢委員會。

    

    目前，聯合實驗室已經完成了初步的組建工作，我院聯同中科院過程所、省科學院能源所，已組建了一支科研隊伍；實驗室前期配套硬件設施已購置到位，軟硬件平臺建設穩步推進，并已開通與中科院過程所超算中心的遠程鏈接。實驗室目標建成國內一流的工業虛擬過程仿真與智能化應用新型平臺，形成工業過程智能設計與優化的定制化解決方案，服務國家雙碳重大戰略，服務制造業中試數字化建設，支撐江西及周邊企業的數字化、智能化、綠色化改造，推動傳統產業向高端躍升。

    工業虛擬過程聯合實驗室面向省內傳統工業企業，主要在化工企業的中試環節中推廣虛擬過程工程技術。通過開展工業過程模擬仿真技術項目，以工業虛擬過程與智能化應用為核心，加強科技成果中試的數字化，提供仿真驗證、高效計算、模擬預測等新型中試服務，以縮短周期、降低成本、提高效能，解決中試環節投資大、周期長、風險高的瓶頸問題。實驗室針對過程工業的共性核心問題，圍繞江西及其周邊地區產業特色，開展以下研究方向和產業布局。

    （一）虛擬工廠成套技術及應用。構建高性能軟硬件平臺和遠程控制技術，實現從分子尺度到工業規模的高效、高精度的計算仿真。在化工、冶金等行業重大工藝發展全流程分析和系統集成技術，通過對核心反應器構體、顯示等功能的專用軟件化、仿真機調試，形成工廠運維的虛擬操作。

    （二）粉石英加工與硅材料高端應用。粉石英是江西省特色資源，其高端化應用具有廣闊發展前景，開展粉石英酸浸、攪拌、煅燒等關鍵工藝和設備的仿真技術，支撐粉石英工業放大過程調控，加快產業化應用進程以及硅材料的高端應用。

    （三）生物質能利用過程計算仿真。發展針對生物質的氣化、液化技術，從第一性分子動力學機理探究，到催化劑/載氧體材料開發以及反應器、工藝設計優化的多尺度模擬，形成生物質氣化制氫技術、生物質水熱制油技術的全尺度仿真方法。

    （四）稀土礦物智能加工與利用。發展針對稀土礦物選礦、冶煉、萃取提純等全流程仿真技術，形成稀土元素富集過程機理仿真、多相流動以及系統優化設計的集成應用技術。

    （五）礦物粉磨過程智能優化。針對江西等地金屬礦物加工過程粉磨能耗高、效率低等問題，基于顆粒仿真技術發展球磨機、立磨機、篩分分級等設備的數字孿生模型，實現粉磨過程智能控制，降低能耗。

    （六）流化床化學鏈燃燒技術?；诟呔?、高可靠性的計算方法研究流化床內化學鏈燃燒的流動、反應特性，開發大型流化床反應器或裝置的全循環燃燒計算模擬方法和計算軟件。

    （七）化工領域低碳控制與優化。為大型化工企業數據管理、設備節能環保優化控制技術提供定制化解決方案，提高生產效率，降低成本并減少二氧化碳排放。

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