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1、化工过程分析与合成复习一、基本概念（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，包括结构优化和参数优化）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，则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AT 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）
2、；）6、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、过程系统的结构优化和参数优化（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 系统结构中，改变操作参数，是过程某些指标达到优化。）二、判断以下问题是非（N，Y）-1.自由度数只与过程系统有关。（Y ）-2.换热网络的夹点设计，要尽量避免物流穿过夹点。（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.在夹点上方尽量避免引入冷物流，夹点下方尽量避免引入热物流（N ）-5.穿过夹点热流量为零，则夹点处传热量为零（N ）-6.夹点上方热流股数NH.NC，热
3、流股总热负荷QHQC，不能实现夹点匹配（N ）-7.精馏塔跨过夹点，则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避免冷、热物流穿过夹点。（N）-13.进行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
4、零，则夹点处传热推动力为零。（N）-15,试判断以下换热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 , 3 _可行 ,4 不定。图3, 在夹点分析中，为保证过程系统具有最大热回收，应遵循三条基本原则: （P228）4. 试在图中标出所提供的用能信息。tJTgP. Q为夹点，若AM源小，则最大珈回收蚩增加n四、回答问题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、如图所示，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
5、，最 小冷、热公用工程用量，最大热回收量；若Tmin减小，则最大热回收量如何变4、一化工过程系统如下图所示，已知输入的流股S1、S15各相关数据，试将该系统进行分 隔、断裂，并画出迭代计算顺序图。沁5、选择适宜的方法将下图所示系统进行分解，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温五、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=20C,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。若Tmin=15C,试用T-H图定性分析最小公 用工程冷、热负荷
6、是增加还是减少？蛔物流标号热容流率OT(kW7.ot7)所始温度.终了温度热流量0k阱Hi201506018033090602400*Cl25.2.0125蓝g流尸i股口热容流率材CP (kw/C)WW-初 S&w Ts (C) #缪部n齐热流量wQ (kw)Hla康诉10018加I环:5%15加C均3513井如7算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10C。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驯表1题物流数据4物布株号初始温度4捋了温度4 L/C*热容流率 CF/kT；V热负荷口 gq诉龄330心15驴沔1.5F180应A湖HC2F140P240物流标号中，H指热物流，M指泻物流-u3、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。若系统最小允许传热温差 为20C，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。tl
