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1、化工过程分析及合成复习 一、根本概念 1名词解释 1、化工过程系统模拟 对于化工过程，在计算机上通过数学模型反映物理原型的规律 2、过程系统优化 实现过程系统最优运行，包括构造优化和参数优化 3、过程系统合成 P5 4、过程系统自由度 过程系统有 m 个独立方程数，其中含有 n 个变量，那么过程系统的自由度为：d=n-m，通过自由度分析正确地确定系统应给定的独立变量数。5、夹点的意义 夹点处，系统的传热温差最小 等于T min ，系统用能瓶颈位置。夹点处热流量为 0，夹点将系统分为热端和冷端两个子系统，热端在夹点温度以上，只需要公用工程加热 热阱，冷端在夹点温度以下，只需要公用工程冷却热源；6
2、、过程系统能量集成 以用能最小化为目标的考虑整个工艺背景的过程能量综合 7、过程系统的构造优化和参数优化 改变过程系统中的设备类型或相互间的联结关系，以优化过程系统；参数优化指在确定的系统构造中，改变操作参数，是过程某些指标到达优化。二、判断以下问题是非N，Y 1.自由度数只及过程系统有关。Y 2.换热网络的夹点设计，要尽量防止物流穿过夹点。N 3.在换热夹点分析中，没有物流穿过夹点，就无热流量穿过夹点。N 4.在夹点上方尽量防止引入冷物流，夹点下方尽量防止引入热物流 N 5.穿过夹点热流量为零，那么夹点处传热量为零 N 6.夹点上方热流股数 NH.NC，热流股总热负荷 QHQC，不能实现夹点
3、匹配(N)7.精馏塔跨过夹点，那么塔底要用热公用工程，塔顶要用冷公用工程。Y 8.对于冷热流股换热系统，传热量一定的前提下，传热温差愈小，过程不可逆程度愈小，有效能损失愈小，但要求较大的热交换面积。(Y)9.利用能量松弛方法对换热器网络的调优，并不影响冷热公用工程负荷。(N)10.热物流穿过换热网络的夹点，必有热流量穿过夹点。(N)11.热物流在夹点上方,冷物流在夹点下方。(N)12.换热网络的设计要尽量防止冷、热物流穿过夹点。(N)13.进展过程系统模拟既要输入流股参数，也要提供过程单元的操作参数。(Y)14.穿过换热网络夹点的热流量为零，那么夹点处传热推动力为零。(N)15.试判断以下换热
4、网络中哪些匹配是可行的，哪些是不可行的。可行 不可行 三、填空 1.过程系统模拟方法有 、和 。2.试判断图 a 中换热匹配可行性 1 可行 ,2 不可行 ,3 可行 ,4 不定 。3.在夹点分析中，为保证过程系统具有最大热回收，应遵循三条根本原则：P228 4.试在图中标出所提供的用能信息。四、答复下列问题 1、换热网络的组合曲线可获得什么信息？对生产有何指导意义？2、如何保证获得化工过程系统换热网络最大热回收？3、如下图，T-H 图中热、冷物流的组合曲线分别为 AB 和 CD，在图上画出夹点位置，最小冷、热公用工程用量，最大热回收量；假设Tmin 减小，那么最大热回收量如何变 4、一化工过
5、程系统如下列图所示，输入的流股 S1、S15 各相关数据，试将该系统进展分隔、断裂，并画出迭代计算顺序图。5、选择适宜的方法将下列图所示系统进展分解，要求：1识别最大循环网；2断裂最大循环网；3画出迭代计算顺序图 五、夹点分析 1、一过程系统含有的工艺物流为 2 个热物流及 1 个冷物流，给定的数据列于表中，选定热、冷物流间最小允许传热温差 Tmin=20，试用问题表格法确定该过程系统的夹点位置，确定最小公用工程冷、热负荷及最大热回收。假设 Tmin=15，试用 T-H 图定性分析最小公用工程冷、热负荷是增加还是减少？2、一换热系统，包含的工艺流股为两个热物流和两个冷物流，给定的数据列于表 1 中。指定热、冷物流间允许的最小传热温差为 10。现在请利用夹点技术设计一个换热网络，其具有最大的热回收。1.用问题表格法确定夹点位置：确定夹点处热、冷物流的温度；确定出所需的最小热、冷公用工程负荷；2.用夹点设计法列出换热器网络格子图 3、一换热网络中有两股热物流及一股冷物流，数据如下表所示。假设系统最小允许传热温差为 20，试确定过程的夹点温度、最小公用工程冷负荷和最小公用工程热负荷，并利用夹点设计法设计该换热过程的初始网络。
化工过程分析与合成复习
