化工过程分析与综合习题答案
化工类专业理论综合试题及参考答案(0402)
本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
第Ⅰ卷1至6页，第Ⅱ卷7至11页。
满分200分，考试时间120分钟。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题，共100分）注意事项：1.答第Ⅰ卷前，考生务必将自己的姓名、准考号、考试科目用铅笔涂写在答题卡上。
2.每小题选出答案后，用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其它答案，不能答在试题卷上。
3.相对原子质量: H: 1 C: 12 N: 14 O: 16 S: 32一、单项选择题（本大题共50个小题，每小题2分，共100分。
在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项选出）1.下列物质中，分子数最多的是A.22gCO2B.2molNH3C.标准状况下11.2LH2D.64gSO22.相同条件下，22g CO2气体与N2气体具有相同的体积，则N2气的质量为A.11gB.14gC.22gD.28g3.与0.1molAgNO3完全反应的MgCl2的物质的量是A. 0.2molB. 0.1molC. 0.05molD. 4.75mol4.配制1 mol·L-1的HCl溶液200mL，需量取12 mol·L-1的盐酸为A.4mLB.8mLC.16.67mLD.18 mL5.下列离子反应方程式不正确的是A.HCl + OH- = H2O +Cl-B.HCO3-+ H+=CO2↑+H2OC. CaCO3 + 2H+ = Ca2+ +CO2↑+H2OD.Cu2++ S2- = CuS↓6.下列物质中具有强氧化性的是A. 钠B.氧化钠C.氢氧化钠D.过氧化钠7.用氯酸钾和二氧化锰制备氧气后，要除去残留在试管内壁上物质应该用A.二硫化碳B.氢氧化钠溶液C.稀硫酸D.浓盐酸8.对于H2O2性质的描述不正确的是（）。
A.弱酸性B.只有强氧化性C.既有氧化性又有还原性D.仅存在于水溶液中，没有纯的H2O29. 某溶液滴入酚酞试剂时呈无色，滴入甲基橙变黄色，则该溶液PH值范围为A.4.4＜PH＜5B. 3.1＜PH＜5C. 3.1＜PH＜8D. 4.4＜PH＜810.用一种试剂即能将Na2CO3、Na2SO4、Na2SO3、Na2S四种无色溶液鉴别开，该试剂是A.BaCl2溶液B.H2SO4溶液C.AgNO3溶液D.NaOH溶液11.对于CO + 2H2 = CH3OH(l)+Q ,要提高CH3OH的产率，可采用的措施是A.升温B.加压C.减压D.使用适当的催化剂12.氨分解反应在一密闭容器内进行，已知氨气的起始浓度为2 mol·L-1，5秒钟后为1.2 mol·L-1，当用氨气浓度的变化来表示该反应速率时,反应速率为A.0.8 mol·L-1·s-1B.1.6 mol·L-1·s-1C.0.016 mol·L-1·s-1D.0.16 mol·L-1·s-113.在0.1 mol·L-1的HAc溶液中，要使HAc的电离度和PH值都减少，同时又使Ac-离子浓度增大，可加入的试剂是A. 1 mol·L-1 HAcB.浓氨水C. 固体NaAcD. 1 mol·L-1 H2SO414.在1L溶液中分别溶有下列物质，其PH值最大的是A.标准状况下22.4LNH3B.1molNH4Cl和1molNH3C.36.5g的HCl气体D.40g NaOH固体15.已知Fe3+/Fe2+, Br2/Br-, I2/I-的标准电极电位分别为0.77V、1.06V、0.54V，下列说法正确的是A. Br2能氧化Fe2+B.Fe3+能氧化Br-C. I2能氧化Br-D. I2能氧化Fe2+16.下列反应均能正向自发进行：2A-+B2= 2B-+A2 ,2B-+C2=2C-+B2,2C-+D2=2D-+C2。
化工专业综合试题(带答案)
化工专业（二）综合试题（分析化学第1-6章，化工原理1.2章、第3章前3节）本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分200分，考试时间120分钟。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
卷一（选择题，共100分）一、选择题（本大题50个小题，每小题2分，共100分。
在每小题列出的四个选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项字母代号选出）1．下列分析方法，不属于化学分析法的是（）A．酸碱滴定法B．配位滴定法C．吸光光度法D．称量分析法2．某组分含量大约为15%，下列叙述正确的是（）A．常量组分B．微量组分C．痕量组分D．仪器分析法3．分析测定中出现下列情形对误差判断正确的是（）A．试样未经充分混匀：偶然误差B．天平零点稍有变动：系统误差C．滴定管读数最后一位总是偏小：偶然误差D．分析天平砝码生锈质量变大：偶然误差4．在以下各项措施中，可以减小分析中的偶然误差的是（）A．进行仪器校正B．增加平等测定的次数C．对照试验D．空白试验5．酸碱滴定中指示终点的指示剂变色时，酸碱并没有恰好完全反应，引起的误差属于（）A．方法误差B．仪器误差C．试剂误差D．操作误差6. 下述情况中，使分析结果偏低的是（）A．用HCl标准溶液滴定碱含量时，滴定管内壁挂留有液珠B．用以标定溶液的基准物质吸湿C．测定H2C2O4·2H2O摩尔质量时，H2C2O4·2H2O失水D．测定HAc含量时，滴定前用HAc溶液淋洗了锥形瓶7．用T(K2Cr2O7/Na2S2O3)=0.004903g •mL-1的Na2S2O3标准溶液测定试样中K2Cr2O7的含量时，消耗25.00mL，则试样中K2Cr2O7的质量是（）A．0.1225g B．0.1226g C．0.3677g D．0.7354g8．现需要配制0.1000mol·L-1K2Cr2O7溶液，下列量器中最合适的是（）A．容量瓶B．量筒C．刻度烧杯D．酸式滴定管9．已知在1mol·L-1H2SO4介质中，ϕ'Ce4+/Ce3+=1.44V，ϕ'Fe3+/Fe2+=0.68V。
《化工过程分析与合成》习题
《化工过程分析与合成》习题第一章1.化工过程分析的含义是什么？化工过程合成的含义是什么？2.常见化学反应过程的类型有哪些？请举例说明。
3.化工PID是什么请解释DCS的含义和作用。
4.稳态模拟和动态模拟的特征分别是怎样的？5.人工智能技术的含义是什么？6.人工神经网络的含义和用途。
第二章1.过程系统模拟有哪几类问题？2.过程系统的模拟分析是指什么，用流程框图画出其示意图。
3.过程系统设计的含义是怎样的？用流程框图画出其示意图。
4.过程系统参数优化的含义是怎样的？用流程框图画出其示意图。
5.请解释过程系统模拟的序贯模块法含义，特点，适用范围。
6.请解释过程系统模拟的面向方程法含义，特点，适用范围。
7.请解释过程系统模拟的联立方程法含义，特点，适用范围。
8.在计算再循环物流时，需要对某些物流进行“断裂”，此处“断裂”的含义是什么？9.判断最佳断裂的准则是什么，如何用数学表达式表示？10.请解释有效断裂组、多余断裂组、非多余断裂组。
11.请描述搜索断裂组的替代规则。
12.解释断裂族的概念。
13.再循环物流断裂处设置收敛单元，其功能有哪些？14.适合于收敛单元的数值计算方法一般应满足哪些条件？15.直接迭代法的原理和优缺点是什么？16.阻尼迭代的含义是什么，请用公式表达，阻尼因子的选择对迭代收敛有何影响？17.一个大型稀疏方程组，阶数为60,非零系数个数为240,求稀疏比和方程中为零的单元有多少个？18.请画出下面不可分割子系统的回路矩阵，并寻求最优断裂组。
19.直接迭代法求解下列方程组。
20.直接迭代法求解下列方程组。
2X 1＋X 23X 12－2 第四章1. 某工厂甲、乙两种产品，每件甲产品要耗钢材2kg 、煤2kg 、产值为120元；每件乙产品要耗钢材3kg ，煤1kg ，产值为100元。
现钢厂有钢材600kg ，煤400kg ，试确定甲、乙两种产品各生产多少件，才能使该厂的总产值最大？2. 某工厂在计划期内要安排甲、乙两种产品。
化工过程分析与综合习题答案
化工过程分析与综合习题答案
Q1.分析原料氧化铝的工艺：
A.将原料氧化铝通过氧化物催化剂在氧气中加热，实现氧化反应，生成氧化铝和水蒸气。
Q2.化工过程中分子筛的使用：
A.分子筛是一种广泛应用于精细化工制造的物料，用于过滤污染物，除去杂质，或用于分级、萃取和精制的过程。
Q3.用化学药品控制水质：
A.一般使用氯化，钙离子添加剂或碱性物质来控制水质，使水质符合饮用标准，并确保水中没有有害有机物，抗生素等。
Q4.分析化工中热反应器的作用：
A.热反应器是在固定温度、压力和时间内将物质反应，转变为新的物质的装置，它可以将物质分解、结晶、混合和催化。
Q5.分析化工中活性炭的作用：
A.活性炭可以将有毒物质从水或其他溶液中净化出来，同时也可以去除水中可溶性有机物，保护水质。
Q6.分析化工中烘干的工艺：
A.烘干是一种化学处理过程，利用加热溶剂将水份直接从物料中移除的方法，常用于一些物料的熔融、均质和蒸发处理等。
Q7.分析化工中冷冷凝的工艺：
A.冷凝是一种化工过程，用于精细提纯液体溶剂，是一种经济的分离方法，可以从液体中获得高纯度的成分。
Q8.分析化工中熔融加工的工艺：。
化工过程分析与综合习题答案
绘该流股，试举例说明。
∆H Q C W T T
W=1 Ts=10 Cp=10
若 Cp 不随 T 变化 ∆H 10 T 10
若C 10 0.05T 则∆H 0.05T 9.5T 100
若C 10 0.05T 则∆H 0.05T 9.5T 100
可见，若 Cp 不随 T 变化，图形为一直线; 若 Cp 随 T 增大，图形
进料变量数 c+2
合计
c+N+M+5
Nau 串级单元数 4
回流分配器 4
侧线采出单元数 1
传热单元数 4
合计
10
Nvu= c+N+M+5+10= c+N+M+15
d= c+N+M+15
2-5
2-6
2-7 简捷算法：Reflex Ratio：-1.3 Light Key：Methanol 0.95
Heavy Key：Ethanol 0.1585 Pressure：Condenser：1.9 公斤 Reboiler：1.8 公斤 最小回流比为：3.529 实际回流比：4.588 最小理论板数：14.47 实际板数：26.18 进料板：10.47 逐板计算：27 块塔板，11 板进料，塔顶采出：31.67kmol/hr，回流比：4.6
（2）1，（2,3,4,6），9,1-----（1，（2,3,4,6），9）
（3）（1，（2,3,4,6），9），8,3-----（1，（2,（3,4,8），6），9）
在（1,2,3,4,6,8,9）中有 3 个回路分别是（1,2,9），（3,4,8），（2,3,4,6）
（4）5 不在任何回路中，可首先计算。
化工过程分析与综合习题答案
T
T
H
纯组分 4-4 什么是过程系统的夹点？ 过程系统中传热温差最小的地方或热通量为 0 的地方。 4-5 如何准确的确定过程的夹点位置？ 混合物
H
有两种方法： 1.采用单一的△Tmin 确定夹点位置。 (1)收集过程系统中冷热物流数据。 并得到 QH,min 及 QC,min。 (2)选择一△Tmin 用问题表格法确定夹点位置， (3)修正△Tmin，直至 QH,min 及 QC,min 与现有的冷、热公用工程负荷相 符，则得到该过程系统夹点的位置。 2．采用现场过程中各物流间匹配换热的实际传热温差进行计算。 (1)按现场数据推算各冷、热物流对传热温差的贡献值。 (2)确定各物流的虚拟温度。 因为在计算中采 (3)按问题表格法进行夹点计算， 注意△Tmin 为 0， 用虚拟温度，已经考虑了各物流间的传热温差值。 4-6 如何合理的设计过程的夹点位置？ 设计合理的夹点位置， 可以改进各物流间匹配换热的传热温差以及优 化物流工艺参数，得到合理的过程系统中热流量沿温度的分布，从而 减小公用工程负荷，达到节能的目的。确定各物流适宜的传热温差贡 献值，从而改善夹点。 具有一个热阱（或热源）和多个热源（或热阱） ，满足： i— 第 i 台换热器。 多个热源与多个热阱匹配换热：
3-1
8 6 5 1 3 4 7 2 16 15 17
13 11 12
14
10
9
3-2 2 4 5 12
1 11 6 7
3
8
9
10 3-3 1.单元串搜索法 （1）1,2,3,4,3---合并 3,4---1,2， （3,4）
（2）1,2， （3,4） ，6,5,2---合并 2,3,4,5,6---1， （2， （3）1， （2，
化工过程综合与分析考试题库
2 / 39
①
过程系统模拟方法有
、
和
。
②
化工过程系统分解可分为
及
。
③
试判断图 a 中换热匹配可行性 1 , 2 , 3 ,4 。
④
在过程系统夹点分析中，随着夹点上方热物流的热负荷提高，则Ｑｈｍｉｎ将随之 ，
系统热回收ＱＲｍａｘ则随之
。
⑤
精馏塔与系统热集成,如图 b 所示，则在总组合曲线中，塔 T-102 的合理位置
法和
法；
4 一个含有 C 组分的独立流股具有
个自由度；
5 当一过程系统只需要一种公用工程物流，这样的系统不存在夹点，称为
问题；
6 过程系统的总组合曲线就是过程系统中
的分布在 T—H 图上的标绘；
7 分离序列综合的主要目的是选择
和确定
；
8 动态规划的最优化原理为：作为整个过程的最优策略具有这样的性质，即无论前面的状
一
二
三
四
作业 论文 总分
标 准 25
10
15
10
10
30
100
分
一、基本概念（25 分）
（1）名词解释（10 分）
①
过程系统综合
②
夹点的意义
③
过程用能一致性原则
④
过程系统自由度
⑤
过程系统模拟
（2）判断以下问题是非（N，Y）（4 分）
（ ）1. 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
S4
S1
S2
S3
1
2
S5 3
S8 4
S9
S10
5
6
S7
大连理工化工过程合成与分析2007年考题答案
一、二（略）三、换热网络综合（15分）一换热网络有2个工艺热物流和2个工艺冷物流，数据如下表所示。
若热、冷物流间最小允许传热温差C T ︒=∆10min ，试用问题表格法确定该过程的夹点温度、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。
[解]（1）根据所给数据作出问题表格（1）子网络序号冷物流及其温度问题表格（1）热物流及其温度k C 1 C 2 H 1 H 2（2）对各个子网络进行热量恒算，得到问题表格（2）问题表格（2）子网络赤字D k热量kW 热量kW序号kW 无外界输入热量外界输入最小热量I k Q kI k Q kSN1 70 0 -70 100 30SN2 30 -70 -100 30 0 SN3 -35 -100 -65 0 35SN4 -55 -65 -10 35 90 SN5 -5 -10 -5 90 95物流标号 热容流率 初始温度 终了温度 热流量 CP /(kW )/C ︒ C T S ︒/ C T t ︒/ Q /kW H 1 4.0 150 60 360 H 2 2.5 160 50 275 C 1 3.5 50 170 420 C 2 2.0 40 150 220得到如下信息：在 T min =10o C 的情况下，夹点温度在热流体夹点温度150ºC 和冷流体夹点温度140 ºC 之间，故夹点温度 T = 145 ºC 最小公用工程加热量 Q H min = 100 kw 最小公用工程冷却量 Q C min = 95 kw （3）夹点上方子网络匹配热端设计：物流热容初始目标热负荷标号流率温度温度kW/ o C o Co CkW CPT s T tQH 2 2.5 160 150 25C 1 3.5 140 170 105C 2 2.0 140 150 20H 1H 2C 1C 2（4）夹点下方子网络匹配kW/ 冷端设计：物流热容初始目标热负荷标号流率温度温度o C o Co CkW CPT s T tQH 1 4.0 150 60 360H 2 2.5 150 50 250C 1 3.5 50 140 315C2 2.0 40 140 2001H 2C 1C 2（5）整个初始网络为：整体设计方案：H 1H 2C 1C 2四、（10分）现有一六组分碳氢化合物的混合物，其组成和各组分的相对挥发度如下表所示：工艺要求分离出5个产品A ，B ，C ，DE ，F ，试用有序直观推断法进行分离序列的综合。
化工过程分析与合成课后答案方利国
化工过程分析与合成课后答案方利国一.绪论1．项目名称：年加工6万吨煤焦油项目。
2．承担单位：河北定州化工有限责任公司。
3．报告编制原则（1）.采用先进、实用、可靠的生产技术以保证项目实施安全稳定运用，产品质量良好、技术经济指标先进。
采用工艺符合国家产业政策和清洁生产要求；（2）.生产规模适应市场需要，生产设施有一定弹性；（3）.执行建设项目环境影响报告制度，符合“三同时”要求。
二.化工工程分析煤焦油是一种资源性产品，主要来自炼焦过程，是煤干馏的主要副产物。
焦油组分主要是分子量较大的稠环芳烃及其衍生物，这些复杂的化合物目前除部分可以人工提取外，其余大部分较复杂的芳烃及其衍生物尚无人工方法可以获得，只能以沥青形式加以利用。
煤焦油加工产品的销售市场多年来一直表现较为平稳。
虽也有波动，但基本没有发生大的涨落。
煤焦油加工产品是制造冶金炭素制品不可替代的主要原料，也是生产各种高标炭黑的优良原料，从焦油中提取的化学品如萘、甲基萘、多烷基苯、蒽、苊等是用于精细化学品的合成原料。
焦油下游产品很丰富、应用市场十分广阔，需求量呈快速、稳定增长的形势。
近十几年来的实际情况表明，焦油加工产品的销售是顺畅的。
焦油产率相当于同过程焦炭产量的3～5%。
我国焦炭统计产量1.12亿吨，焦油产量在275万吨左右。
山西和河北是我国最主要的焦炭生产省份。
两省的炼焦能力约占全国的1/3，煤焦油的资源量达到150万吨以上，许多中、小型焦化厂没有配备加工装置，所产煤焦油做为燃料或直接外销；也有部分焦化厂虽有焦油加工装置，但由于加工能力不足，使部分富余焦油外销。
煤焦油含有上百种组份，其中很多有机物是生产塑料、染料、合成纤维、橡胶、医药和耐高温材料的重要原料。
基于中低温煤焦油货源稳定，其加工提炼而成的各类产品市场广阔，需要量大。
鉴于以上市场因素，河北定州化工有限责任公司决定在保定定州新建年加工6万吨煤焦油项目，该项目产品适应市场需要，其建设是必要的。
化工过程分析与综合大作业
化工过程分析与综合大作业姓名：班级：化工1101学号：大作业（一）精馏塔三对角矩阵法模拟计算一．模型建立精馏塔模型二．计算框图1．泡点计算框图输入：j p ,ij xj n =设定温度初值：j T计算：ij K =f(j p ,j T ,i,j x )计算：ij y计算∑=-=ε1ijn yfn=n+1'1/n n n j n j f f T T -=+NYjij ij ij j T K y x p 、、、、输出：Stop610-<ε2．三对角矩阵法计算框图、、、、、、、、输入：f f f fij j N N R D P T Z F 1=k计算初值：ij j x T 、jij ij ij T K y x 、、、计算：jj ij j j V L H h H 、、、、三对角矩阵计算ij xi,j i,jx /x ∑k=k+1YYStop计算收敛判据Tε输出：、、、ij ij ij K y x j T 、j j V L 、j VL 、ε< 0.18三．计算步骤给定设计变量进料组成：乙醛，乙醚，乙醇，水R=5; %回流比N=16; %塔内实际板数D=2.53; %塔顶采出F=zeros(N+2); %含冷凝器与再沸器的每块理论板进料F(7)=100; %只有在第6块进料，进料量为100Kmol/hZ=zeros(4,18);Z(:,7)=[0.01 0.015 0.05 0.925]; %进料组成PF=101.325KP %进料压力TF=95+273.15 %进料温度，K1．给定各塔板上的压力P（j）2．程序：Pmin=101.3;Pmax=110;for j=1:N+2P0(j)=Pmin+(Pmax-Pmin)/(N+1)*(j-1);%线性赋值Endresult：塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9初始压101.3000 101.8118 102.3235 102.8353 103.3471 103.8588 104.3706 104.8824 105.3941 力P0（KP）塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器初始压105.9059 106.4176 106.9294 107.4412 107.9529 108.4647 108.9765 109.4882 110.0000 力P0（KP）3．给定液相组成X（i，j）程序：x=[0.4 0.58 0.01 0.01;0 0 0.05 0.95];for i=1:4for j=1:N+2X(i,j)=x(1,i)+(x(2,i)-x(1,i))/(N+1)*(j-1);endendresult：塔板数冷凝器2 3 4 5 6 7（进料）8 9X（乙醛）0.4000 0.3765 0.3529 0.3294 0.3059 0.2824 0.2588 0.2353 0.2118 X（乙醚）0.5800 0.5459 0.5118 0.4776 0.4435 0.4094 0.3753 0.3412 0.3071 X（乙醇）0.0100 0.0124 0.0147 0.0171 0.0194 0.0218 0.0241 0.0265 0.0288 X（水）0.0100 0.0653 0.1206 0.1759 0.2312 0.2865 0.3418 0.3971 0.4524 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器X（乙醛）0.1882 0.1647 0.1412 0.1176 0.0941 0.0706 0.0471 0.0235 0X（乙醚）0.2729 0.2388 0.2047 0.1706 0.1365 0.1024 0.0682 0.0341 -0.0000 X（乙醇）0.0312 0.0335 0.0359 0.0382 0.0406 0.0429 0.0453 0.0476 0.0500 X（水）0.5076 0.5629 0.6182 0.6735 0.7288 0.7841 0.8394 0.8947 0.95004．赋初值T0（j）程序：A=[16.02 15.916 18.9119 18.3036];B=[2465.6 2447.36 3803.98 3816.4];C=[-37.15 -41.95 -41.68 -46.13];Tb=B./(A-log(760))-C;Tmax=max(Tb);Tmin=min(Tb);for m=1:N+2T0(m)=Tmin+(Tmax-Tmin)/(N+1)*(m-1);Endresult：塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9初始温299.8200 304.1335 308.4469 312.7604 317.0738 321.3873 325.7007 330.0142 334.3276 度T0（K）塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器初始温338.6411 342.9545 347.2680 351.5814 355.8949 360.2083 360.2083 368.8352 373.1487 度T0（K）5．平衡常数K（i，j）的计算（1）计算威尔逊系数a（i，m，j）程序：function a=aa(T0)g=[1,0.007445,2.7459,0.3721;1.9197,1,0.3446,0.1270;0.6656,0.8856,1,1.8071;1.3838,0.4304,0.4741,1]; %修正威尔逊配偶系数m/kmolvmc=[0.157,0.17,0.16692,0.063494]; % 临界体积3zc=[0.2274,0.2744,0.2482,0.2609]; %压缩因子tc=[461,400.05,516.25,647.35]; %临界温度，Kfor j=1:18for i=1:4vm(i,j)=vmc(i)*zc(i)^((1-T0(j)/tc(i))^0.2857);endendfor j=1:18for i=1:4for m=1:4a(i,m,j)=(vm(m,j)/vm(i,j))*(exp(-(g(i,m)-g(i,i))/8.3145/T0(j))); %威尔逊系数endendend(2) γ(i,j)及K(i,j)的计算程序：N=16;a=aa(T0); %调用威尔逊系数for j=1:N+2for i=1:4rr=0;for m=1:4rr=rr+a(m,i,j)*X(m,j)/(sum(a(m,:,j).*(X(:,j))'));endr(i,j)=exp(1-log(sum(a(i,:,j).*(X(:,j))'))-rr); %计算活度系数endendfor j=1:N+2for i=1:4p0(i,j)=exp(A(i)-B(i)/(T0(j)+C(i)));%计算泡点K(i,j)=r(i,j)*p0(i,j)/(P0(j)/101.3*760);%计算Kendendresult：塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7（进料）8 9K（乙醛）0.6509 0.7502 0.8603 0.9819 1.1156 1.2621 1.4218 1.5953 1.7831 K（乙醚）0.3226 0.3706 0.4232 0.4805 0.5427 0.6097 0.6814 0.7575 0.8379 K（乙醇）0.0508 0.0642 0.0806 0.1004 0.1241 0.1525 0.1861 0.2257 0.2721K（水）0.0340 0.0435 0.0552 0.0695 0.0868 0.1077 0.1328 0.1626 0.1978 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器K（乙醛） 1.9856 2.2031 2.4361 2.6846 2.9490 3.2292 3.5253 3.8371 4.1647 K（乙醚）0.9219 1.0090 1.0984 1.1890 1.2795 1.3680 1.4523 1.5294 1.5953 K（乙醇）0.3263 0.3891 0.4615 0.5448 0.6400 0.7485 0.8715 1.0105 1.1671 K（水）0.2393 0.2878 0.3443 0.4097 0.4852 0.5718 0.6708 0.7836 0.91146．newton 迭代求y（i，j），K（i，j），T（j）（1）编写f（T）程序：function y=fnq(T0,X)N=16;A=[17.135 16.36 18.912 18.304];B=[2845.3 2176.8 3804 3816.4];C=[-22.067 -24.673 -41.68 -46.13];Pmin=101.3;Pmax=110;for j=1:N+2P0(j)=Pmin+(Pmax-Pmin)/(N+1)*(j-1);enda=aa(T0); %调用aa，求威尔逊数for j=1:N+2for i=1:4rr=0;for m=1:4rr=rr+a(m,i,j)*X(m,j)/(sum(a(m,:,j).*(X(:,j))'));endr(i,j)=exp(1-log(sum(a(i,:,j).*(X(:,j))'))-rr); %求活度系数endendfor j=1:N+2for i=1:4p0(i,j)=exp(A(i)-B(i)/(T0(j)+C(i)));%求泡点K(i,j)=r(i,j)*p0(i,j)/(P0(j)/101.3*760);%求相平衡系数endendfor j=1:N+2y(j)=sum(K(:,j).*X(:,j))-1;%f（T）end（2）编写f’(T)程序：function y=dfnq(t,X)N=16;A=[16.02 15.916 18.9119 18.3036];B=[2465.6 2447.36 3803.98 3816.4];C=[-37.15 -41.95 -41.68 -46.13];syms t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15 t16 t17 t18T0=[t1 t2 t3 t4 t5 t6 t7 t8 t9 t10 t11 t12 t13 t14 t15 t16 t17 t18];g=[1,0.007445,2.7459,0.3721;1.9197,1,0.3446,0.1270;0.6656,0.8856,1,1.8071;1.3838,0.4304,0.47 41,1];vmc=[0.157,0.17,0.16692,0.063494];zc=[0.2274,0.2744,0.2482,0.2609];tc=[461,400.05,516.25,647.35];for j=1:18for i=1:4vm(i,j)=vmc(i)*zc(i)^((1-T0(j)/tc(i))^0.2857);endendfor j=1:18for i=1:4for m=1:4a(i,m,j)=(vm(m,j)/vm(i,j))*(exp(-(g(i,m)-g(i,i))/8.3145/T0(j)));endendendPmin=101.3;Pmax=110;for j=1:N+2P0(j)=Pmin+(Pmax-Pmin)/(N+1)*(j-1);endfor j=1:N+2for i=1:4rr=0;for m=1:4rr=rr+a(m,i,j)*X(m,j)/(sum(a(m,:,j).*(X(:,j))'));endr(i,j)=exp(1-log(sum(a(i,:,j).*(X(:,j))'))-rr);endendfor j=1:N+2for i=1:4p0(i,j)=exp(A(i)-B(i)/(T0(j)+C(i)));DK(i,j)=diff(r(i,j)*p0(i,j)/(P0(j)/101.3*760),T0(j));endendt1=t(1);t2=t(2);t3=t(3);t4=t(4);t5=t(5);t6=t(6);t7=t(7);t8=t(8);t9=t(9);t10=t(10);t11=t(11);t12=t(12);t13=t(13);t14=t(14);t15=t(15);t16=t(16);t17=t(17);t18=t(18); for j=1:18for i=1:4ddk(i,j)=eval(DK(i,j));endendfor j=1:N+2y(j)=sum(ddk(:,j).*X(:,j));end（3）编写newton主程序function tt=niudun(T0,X)eps=1.e-4;%精度maxcnt=10000;%迭代最大次数cnt=0;%cnt为迭代次数for i=1:18%求解18次while cnt<maxcnt%maxcnt为最大迭代次数f=fnq(T0,X);%求函数值df=dfnq(T0,X);%求导数值t(i)=T0(i)-f(i)/df(i);%newton迭代if(abs(t(i)-T0(i))<eps)%规定精度break;endT0(i)=t(i);cnt=cnt+1;endif cnt==maxcnttt(i).jieguo=bushoulian;elsett(i).jieguo=t(i);endtt(i).cishu=cnt;end输入初始温度T0，初始X（i，j）result：（1）T0（j）塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9初始压299.0075 300.6543 302.2994 303.9470 305.6017 307.2689 308.9558 310.6717 312.4294 力P0（KP）塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器初始压314.2474 316.1539 318.1940 320.4457 323.0560 326.3387 331.1008 340.1879 373.9640 力P0（KP）（2）Y（i，j）塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7（进料）8 9 Y（乙醛）0.3937 0.4315 0.4683 0.5031 0.5346 0.5613 0.5816 0.5938 0.5958 Y（乙醚）0.4675 0.5086 0.5473 0.5819 0.6107 0.6320 0.6438 0.6441 0.6311 Y（乙醇）0.0009 0.0013 0.0020 0.0029 0.0041 0.0056 0.0076 0.0101 0.0131 Y（水）0.0002 0.0019 0.0045 0.0085 0.0142 0.0224 0.0338 0.0494 0.0704 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器Y（乙醛）0.5859 0.5621 0.5227 0.4666 0.3937 0.3050 0.2043 0.0986 0 Y（乙醚）0.6032 0.5593 0.4992 0.4238 0.3360 0.2406 0.1456 0.0614 0 Y（乙醇）0.0168 0.0211 0.0262 0.0318 0.0378 0.0438 0.0491 0.0528 0.0533 Y（水）0.0982 0.1348 0.1825 0.2438 0.3220 0.4206 0.5434 0.6934 0.8715 （3）K（i，j）塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7（进料）8 9K（乙醛）0.9841 1.1460 1.3268 1.5273 1.7477 1.9879 2.2472 2.5235 2.8137 K（乙醚）0.8060 0.9318 1.0694 1.2182 1.3770 1.5437 1.7154 1.8878 2.0553 K（乙醇）0.0851 0.1083 0.1364 0.1705 0.2112 0.2594 0.3158 0.3810 0.4554 K（水）0.0220 0.0287 0.0373 0.0481 0.0615 0.0783 0.0989 0.1244 0.1555塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器K（乙醛） 3.1125 3.4125 3.7023 3.9663 4.1826 4.3211 4.3416 4.1926 3.8128 K（乙醚） 2.2099 2.3419 2.4386 2.4845 2.4618 2.3509 2.1338 1.7998 1.3573 K（乙醇）0.5389 0.6307 0.7291 0.8308 0.9303 1.0191 1.0845 1.1080 1.0657 K（水）0.1935 0.2395 0.2951 0.3620 0.4418 0.5364 0.6473 0.7751 0.91746．焓值计算程序：Z=[0.01,0.015,0.05,0.925];TF=95+273.15; %进料组成，进料温度HLcoef=[0,0,0,0;-273.2,170.7,0,0;-277.63,106.52,165.7,575.3;-283.56,75.296,0,0];%液相焓系数HVcoef=[-166.36,62.8,31.05,121.457;0,0,0,0;-235.31,71.1,20.694,205.38;-241.825,30.12,11.30,0]%气相焓系数;for j=1:N+2for i=1：4L(i,j)=HLcoef(i,1)+HLcoef(i,2)*(1.e-3)*((T0(j)-298.15))+HLcoef(i,3)*((T0(j)-298.15)^2)*(1.e-6) /2+HLcoef(i,4)*((T0(j)-298.15)^3)*(1.e-9)/3; %纯组分液相焓计算HV(i,j)=HVcoef(i,1)+HVcoef(i,2)*(1.e-3)*((T0(j)-298.15))+HVcoef(i,3)*((T0(j)-298.15)^2)*(1.e -6)/2+HVcoef(i,4)*((T0(j)-298.15)^3)*(1.e-9)/3; %纯组分气相焓计算if j==7Hf(i,j)=HLcoef(i,1)+HLcoef(i,2)*(1.e-3)*((TF-298.15))+HLcoef(i,3)*((TF-298.15)^2)*1.e-6/2+H Lcoef(i,4)*((TF-298.15)^3)*(1.e-9)/3; %纯组分进料焓值elseHf(i,j)=0;endendH(j)=sum(HL(:,j).*X(:,j)) %混合液相焓h(j)=sum(HV(:,j).*Y(:,j)); %混合气相焓endHFF=sum(Hf(:,7).*Z');HF=zeros(1,18);HF(7)=HFF;%混合进料焓Result：（1）液相焓塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9H（KJ/mol）163.8995 170.4845 177.0816 183.6908 190.3121 196.9453 203.5906 210.2478 216.9170 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器H（KJ/mol）223.5981 230.2911 236.9959 243.7126 250.4410 257.1812 263.9331 270.6967 277.4720(2)气相焓塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9h（KJ/mol）65.7005 72.3813 79.1590 85.9539 92.6853 99.2780 105.6703 111.8252 117.7466 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器h（KJ/mol）123.4989 129.2358 135.2358 141.9501 150.0610 160.5479 174.7426 194.3139 221.0031 （3）进料焓塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9 HF（KJ/mol）0 0 0 0 0 0 -274.4300 0 0 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器HF（KJ/mol）0 0 0 0 0 0 0 0 07．气液相流量分布程序：function [x,y]=funlv(HF,H,h)syms l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 l10 l11 l12 l13 l14 l15 l16 l17 l18;syms v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v8 v9 v10 v11 v12 v13 v14 v15 v16 v17 v18;L=[l1 l2 l3 l4 l5 l6 l7 l8 l9 l10 l11 l12 l13 l14 l15 l16 l17 l18];V=[v1 v2 v3 v4 v5 v6 v7 v8 v9 v10 v11 v12 v13 v14 v15 v16 v17 v18];R=5;N=16;D=2.53;F=zeros(N+2);F(7)=100;Z=zeros(4,18);Z(:,7)=[0.01 0.015 0.05 0.925];qc=V(2)*(h(2)-H(1));qr=L(18)*H(18)+V(18)*h(18)-L(17)*H(17);Q=[qc,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 qr];for j=1:18if j==1e(1)=1*V(j);%方程1e(2)=R*D-L(1);%方程2endif j>=2&j<=17e(j+1)=L(j)+V(j)-(V(j+1)+L(j-1))-F(j);%18e(j+17)=L(j-1)*H(j-1)-V(j)*h(j)-L(j)*H(j)+V(j+1)*h(j+1)+F(j)*HF(j)-Q(j);%34 endif j==18e(35)=100-L(N+2)-D;%35e(36)=L(N+1)-V(N+2)-L(N+2);%36endends=solve(e(1),e(2),e(3),e(4),e(5),e(6),e(7),e(8),e(9),e(10)...,e(11),e(12),e(13),e(14),e(15),e(16),e(17),e(18),e(19),e(20)...,e(21),e(22),e(23),e(24),e(25),e(26),e(27),e(28),e(29),e(30)...,e(31),e(32),e(33),e(34),e(35),e(36));y=eval(cat(1,s.v1,s.v2,s.v3,s.v4,s.v5,s.v6,s.v7,s.v8,s.v9,s.v10,s.v11,s.v12,s.v13,s.v14,s.v15,s.v16,s.v17,s.v18));x=eval(cat(1,s.l1,s.l2,s.l3,s.l4,s.l5,s.l6,s.l7,s.l8,s.l9,s.l10,s.l11,s.l12,s.l13,s.l14,s.l15,s.l16,s.l17,s.l18));result：（1）液相流量塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9L(Kmol/h) 12.6500 11.8565 11.1836 10.6141 10.1373 9.7477 168.5350 161.1218 154.6641 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器L(Kmol/h) 149.1512 144.6467 141.3276 139.5606 140.0308 143.8795 152.1340 160.4078 97.4700(2)气相流量塔板数冷凝器 2 3 4 5 6 7(进料) 8 9V(Kmol/h) 0 15.1800 14.3865 13.7136 13.1441 12.6673 12.2777 71.0650 63.6518 塔板数10 11 12 13 14 15 16 17 再沸器V(Kmol/h) 57.1941 51.6812 47.1767 43.8576 42.0906 42.5608 46.4095 54.6640 62.93788．编写三对角矩阵程序：function X=sanduijiao(L,V,K)N=16;A=zeros(4,N+2);B=zeros(4,N+2);C=zeros(4,N+2);D=zeros(4,N+2);triM=zeros(18,18,4);Z=zeros(4,18);Z(:,7)=[0.01 0.015 0.05 0.925];F=zeros(N+2);F(7)=100;for j=1:18 %计算三对角矩阵中的元素if j==1A(:,1)=0;for i=1:4B(i,1)=-V(1)*K(i,1)+L(1);C(i,1)=V(2)*K(i,2);endD(:,1)=0;endif 2<=j&j<=(N+1)A(:,j)=L(j-1);for i=1:4B(i,j)=-V(j)*K(i,j)-L(j);C(i,j)=V(j+1)*K(i,j);D(i,j)=-F(j)*Z(i,j);endendif j==18A(:,j)=L(j-1);for i=1:4B(i,j)=-(L(j)+V(j)*K(i,j));endC(:,j)=0;D(:,j)=0;endendfor j=1:N+2%构造三对角矩阵if(j>1)triM(j,j-1,:)=A(:,j);endtriM(j,j,:)=B(:,j);if(j<N+2)triM(j,j+1,:)=C(:,j);endendfor i=1:4X(i,:)=(triM(:,:,i)\(D(i,:))')';endresult：X（i，j）塔板乙醛乙醚乙醇水冷凝器0.0036 -0.0029 -0.0000 -0.00002 0.0025 0.0024 0.0000 0.00003 0.0070 0.0071 0.0000 0.00004 0.0100 0.0110 0.0003 0.00015 0.0120 0.0141 0.0015 0.00246 0.0132 0.0163 0.0076 0.04017 0.0140 0.0179 0.0327 0.56538 0.0122 0.0171 0.0339 0.58989 0.0104 0.0163 0.0350 0.612610 0.0086 0.0156 0.0359 0.633011 0.0070 0.0151 0.0366 0.650012 0.0056 0.0149 0.0370 0.662313 0.0043 0.0152 0.0372 0.668014 0.0032 0.0160 0.0371 0.665415 0.0023 0.0170 0.0372 0.654716 0.0014 0.0174 0.0373 0.642417 0.0008 0.0166 0.0367 0.6384 再沸器0.0004 0.0144 0.0347 0.64039．计算收敛判据程序：for j=1:18s=s+(T(cnt,j)-T(cnt-1,j))^2;end10．圆整X程序：function x=yuanzheng(X)for j=1:18for i=1:4x(i,j)=X(i,j)/sum(X(:,j));endend11．一次圆整不能满足规定精度，所以迭代计算程序：function x=yuanzheng(X)for j=1:18for i=1:4x(i,j)=X(i,j)/sum(X(:,j));endendresult：板数乙醛乙醚乙醇水液相负荷L(kmol/h)汽相负荷V(kmol/h)乙醛乙醚乙醇水塔板温度T（K）X1 X2 X3 X4 K1 K2 K3 K4冷凝器0.40020.59970.00000.000112.6500 0 1.03591.00820.01870.0706299.00751 0.4082 0.58960.00000.0022 12.6768 15.18001.05521.09490.02180.0730 300.65432 0.4078 0.58660.00000.0056 12.7036 15.20681.07611.19340.02550.0756 302.29943 0.4045 0.56590.00010.0295 12.7302 15.23361.09891.30580.02990.0783 303.94704 0.3553 0.48320.00170.1598 12.7570 15.26021.12411.43560.03510.0811 305.60175 0.1889 0.25110.01380.5461 12.7834 15.28701.15211.58690.04120.0841 307.2689进料6 0.04580.05990.04420.8502 112.9185 15.31341.18371.76550.04840.0874 308.95587 0.0355 0.03040.04630.8878 112.9617 15.44851.21971.97960.05690.0910 310.67178 0.0274 0.01450.04760.9105 113.0048 15.49171.26152.24060.06720.0949 312.42949 0.0211 0.00650.04830.9241 113.0482 15.53481.31132.56570.07950.0993 314.247410 0.0162 0.00270.04880.9323 113.0916 15.57821.3722.98160.09450.1044 316.153911 0.0124 0.00110.04910.9375 113.1343 15.62161.4493.53210.1130.1106 318.194012 0.0094 0.00040.04920.9410 113.1775 15.66431.55134.29460.13660.1183 320.445713 0.0071 0.00010.04910.9437 113.2199 15.70751.69675.41940.16800.1288 323.056014 0.0053 0.00000.04870.9459 113.2631 15.74991.92527.24240.21340.1449 326.338715 0.0039 0.00000.04810.9480 113.3061 15.79312.347110.69400.29070.1747 331.100816 0.0028 0.00000.04700.9502 113.3487 15.83613.413619.59860.47930.2550 340.1879再沸器0.00230.00000.04600.9517 97.4700 15.878710.244378.68231.99020.9479 373.9640三．所用公式（查找的除课本以外的附加公式）1 泡点计算.ijiiij CTBAp+-=ln2 相平衡常数计算jijijijijij ppxyKγ==3 活度系数计算∑∑∑===--=NkNjjkjkkiNjjijixxx111)ln(1lnλλλγ4 威尔逊配偶系数计算)(,,e x pRTggVViiijLimLjmij--=λ5 摩尔体积的计算2857.0)1(,,cT T cc m L im Z V V-⨯=6 液相焓，气相焓，进料焓计算ij i ijj y HH ∑==1ij i ij j x h h ∑==1Fi i Fi F zHH ∑==1大作业（二）管壳换热器无相变传热模拟计算实例matlab程序clccleara=130;%传热面积ds=0.7;%壳体直径d=0.02;%管子内径l=6;%管长at=0.0438;%管程通道截面积as=0.0525;%壳程通道截面积wh=68250;%渣油质量流量,kg/hwc=175000;%原油质量流量，kg/hth1=382;%渣油入口温度tc1=275;%原油入口温度np=2;%管程nb=19;%壳程挡板数ri=0.0005;%渣油侧，管内侧热阻ro=0.0001;%原油侧，管外侧热阻th20=300 %渣油出口温度初值i=1;fprintf('试差计算开始...')while 1%原油和渣油物理性质计算tmh=(th20+th1)/2;%渣油定性温度d20h=0.919;%渣油20℃相对密度kh=12.5;%渣油特性因数cph=((0.7072+0.000551*d20h)*tmh-0.318*d20h)*(0.055*kh+0.35)*4.18;%渣油比定压热容%求解冷端即原油的出口温度tc20.因与cpc与tc20有关，化成一元二次方程d20c=0.850;%原油20℃相对密度kc=12.5;%原油特性因数p=[(0.7072+0.000511*d20c)/2 -0.318*d20c -((0.7072+0.000511*d20c)/2*tc1^2-0.318*d20c*tc1+wh*cph*(th1-th20)/(wc*(0.055*kc+0.35)*4.18))];%一元二次方程系数矩阵t=roots(p);%解有关tc20的一元二次方程tc20=t(t>0);fprintf('原油出口温度tc20= %8.2f\n',tc20)tmc=(tc20+tc1)/2;%原油定性温度cpc=((0.7072+0.000551*d20c)*tmc-0.318*d20c)*(0.055*kc+0.35)*4.18;%原油比定压热容fprintf('比定压比热容cph= %8.2f\n \tcpc= %8.2f\n',cph,cpc)%相对密度计算xh=1+tmh/100;dh=0.942+0.248*xh+0.174*d20h^2+0.0841/(xh*d20h)-0.312*xh/d20h-0.556*exp(-xh);%渣油相对密度xc=1+tmc/100;dc=0.942+0.248*xc+0.174*d20c^2+0.0841/(xc*d20c)-0.312*xc/d20c-0.556*exp(-xc);%原油相对密度fprintf('相对密度dh= %2.4f\n \tdc= %2.4f\n',dh,dc)%l表示热导率lh=0.4213*(1-0.00054*tmh)/d20h;%渣油热导率lc=0.4213*(1-0.00054*tmc)/d20c;%原油热导率fprintf('热导率lh= %2.4f\n \tlc= %2.4f\n',lh,lc)%关于运动粘度的计算t1=50;t2=100;v1h=1500;v2h=120;%渣油分别在50℃、100℃下的运动黏度v1c=90;v2c=13;%原油分别在50℃、100℃下的运动黏度bh=log(log(v1h+1.22)/log(v2h+1.22))/log((t1+273)/(t2+273));ah=log(log(v1h+1.22))-bh*log(t1+273);vh=exp(exp(ah+bh*log(tmh+273)))-1.22;%渣油运动黏度bc=log(log(v1c+1.22)/log(v2c+1.22))/log((t1+273)/(t2+273));ac=log(log(v1c+1.22))-bc*log(t1+273);vc=exp(exp(ac+bc*log(tmc+273)))-1.22;%原油运动黏度%黏度y是运动黏度与密度的乘积yh=dh*vh;%渣油黏度yc=dc*vh;%原油黏度fprintf('黏度yh= %2.4f\n \tyc= %2.4f\n',yh,yc)%hi,管内传热系数计算%现在是渣油即热流体走管程，内表面壁温twhuh=wh/(at*dh*1000*3600/2);%质量流量换算reh=dh*1000*d*uh*10^4/yh;%渣油雷诺数prh=cph*(yh*10^-4)/lh;%渣油普朗特数nuh=0.023*reh^0.8*prh^0.33;%渣油努塞尔数qh=wh*cph*(th1-th20);hi=nuh*lh/d;%管内传热系数，未考虑壁温影响twh=tmh+qh/(hi*a*3600);j=0;while 1vwh=exp(exp(ah+bh*log(twh+273)))-1.22;%内表面为twh的运动黏度ywh=dh*vwh;%内表面为tw的黏度hiw=hi*(yh/ywh)^0.14;twhi=tmh+qh/(hiw*a*3600);if abs(twhi-twh)<0.0001breakelsetwh=twhi;j=j+1;endendfprintf('通过计算壁温twh、传热系数hi、迭代次数j分别是twh= %2.4f\n \thi= %2.4f\n \t j= %d\n',twh,hiw,j)%ho,管外传热系数计算%现在是原油即冷流体走壳程，外表面壁温twcuc=wc/(as*ds*1000*3600);%质量流量换算rec=dc*1000*ds*uc*10^4/yc;%原油雷诺数prc=cpc*(yc*10^-4)/lc;%油普朗特数nuc=0.023*rec^0.55*prc^0.33;%原油努塞尔数qc=wc*cpc*(tc20-tc1);ho=nuc*lc/ds;%管外传热系数，未考虑壁温影响ao=a*1.5625;%考虑管子厚度，管外传热面积twc=tmc+qc/(ho*ao*3600);k=0;while 1vwc=exp(exp(ac+bc*log(twc+273)))-1.22;%内表面为twh的运动黏度ywc=dc*vwc;%内表面为tw的黏度how=ho*(yh/ywh)^0.14;twci=tmc-qc/(how*ao*3600);if abs(twci-twc)<0.0001breakelsetwc=twci;k=k+1;endendfprintf('通过计算壁温twc、传热系数ho、迭代次数k分别是twc= %2.4f\n \tho= %2.4f\n \t k= %d\n',twc,how,k)%传热系数kn=(1/hi+ri)*1.5625+(1/ho+ro);K=1/n;fprintf('传热系数K=%2.4f\n',K)%用传热效率x和传热单元数ntu计算出口温度c=[wc*cpc wh*cph];cmin=min(c);cmax=max(c);ntu=k*a/cmin;m=ntu*sqrt(1+(cmin/cmax)^2);x=2/((1+cmin/cmax)+sqrt(1+cmin/cmax)*(1+exp(-m))/(1-exp(-m)));rc=cmin/cmax;%热容流率比if cmin==wc*cpc %冷流体即原油热容流率为（wcp)min时tc2=tc1+x*(th1-tc1);th2=th1-rc*(tc2-tc1);elseth2=th1-x*(th1-tc1);tc2=tc1+rc*(th1-th2);endfprintf('th2= %2.4f\n\ttc2= %2.4f\n',th2,th1)if abs(tc2-tc20)<0.01breakelseth20=th2i=i+1endend%管程流体阻力pt计算gi=wh/(3600*at);%质量流速fsi=1.5;%结垢校正系数if reh<10^5fi=0.4513*reh^-0.2663;elsefi=0.2864*reh^-0.2258;endpt=(fi*l/d+4)*gi^2*np*fsi/(2*10^3*dh);fprintf('管程流体阻力pt= %2.4f\n',pt)%壳程流动阻力ps计算fso=0.15;%结垢校正系数de=0.027;%根据《化工原理》介绍我国制造浮头式换热器，中心距取32mm,管子排列是正方形fse=10;%壳程入口导流阻力系数go=wc/(3600*as);%质量流量if rec<150fo=120*rec^-0.993;elseif rec>1500fo=0.7664*rec^-0.0854;elsefo=10*(15.312/(log(rec))^4.735-0.44);endps=(ds*(nb+1)*fo*fso/de+fse)*go^2/(2*10^3*dc);fprintf('管程流体阻力ps= %2.4f\n',ps)。
化工过程开发与设计作业答案解析(DOC)
化工过程开发与设计作业名字：韦良优班级：应化12班学号：2014092021011.化工过程开发步骤有哪些？具体是什么？答：1.实验室研究1）基础研究：指在实验室进行的筛选技术路线和工艺方案，测定有关物性数据及反应热、动力学参数，筛选分析方法和研制催化剂等。
2）小试：在基础研究的基础上，在实验室建立小型实验装置进行工艺模拟试验，主要任务是优化工艺条件。
2.收集资料：包括过程放大和设计装置所需的数据和判据，以及围绕工艺过程评价或项目评估所需要的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境等多种信息。
3.概念设计（预设计）：它是根据实验室研究成果和收集的技术经济资料，对被开发过程的工业化方案提出的初步设想。
目的在于检验实验室研究成果是否符合技术开发的要求，对以后开发步骤的研究或设计工作提供指导。
主要内容：◆工艺路线和工艺方法的说明◆工艺流程简图◆简单的物料衡算和能量衡算◆原材料及其消耗指标◆主要设备型式◆预计的“三废”◆排放量及毒害性◆投资成本估算◆中试研究的建议4.技术经济评价：它是对开发项目进行技术可靠性和经济合理性的考察，以便对技术方案和开发工作进行决策。
技术经济评价贯穿于开发过程的始终。
1）初步评价（立题评价）：是在选题或确定开发项目时决定取舍所进行的评价。
2）中间评价：是在开发过程中，对开发研究的各个阶段结果作出评价，通常侧重于技术方案的科学性和可靠性，以及在经济上的合理性。
3）最终评价（工业化评价或项目评估）：是在技术开发工作后期进行的评价。
目的是为项目的投资建设作出决策。
评价的依据是开发研究报告、市场研究报告等技术经济资料。
若评价结论肯定，即可投资进行建设。
5.模型试验：一般是对工业生产中的某些重要过程作放大的工业模拟试验。
所用设备一般比实验室规模大并且具有工业设备的仿真性质。
主要研究内容：考察各种工程因素对过程的作用及其规律，观察放大效应和分析、寻找产生放大效应的原因。
6.中试（中间试验工厂）：它是在小试或模型试验之后进行的半工业化规模的模拟试验。
化工专业综合试卷答案
绝密★启用前江苏省2007年普通高考单独招生统一考试化工专业综合理论试卷参考答案及评分标准第I卷（共75分）一、单项选择题(每小题3分，共25小题)1．D 2．A 3．D 4．B 5．A6．D 7．C 8．A 9．C 10．B11．C 12．D 13．A 14．C 15．A16．C 17．B 18．B 19．D 20．C21．B 22．B 23．C 24．A 25．D第Ⅱ卷（共225分）二、填空题（本大题共10小题，每空1分，共28分，答案直接填写在题目中的横线上）26．同素异形体，1：1，3：2，3：227． X+3Y＝2Z ，0.05mol/(L.min)（不写单位算错）28．不变，正反应，逆反应29．乙二胺四乙酸，1：1 ，6，环状(螯合物) ，830．OOH，－OH，乙酸乙酯，酯，乙酸，大于31．232．减小33．大，少34．脱吸，吸收35．减小，不变三、填空题（本大题共14小题，每空1分，共35分，答案直接填写在题目中的横线上）36．辅助符号，平面，凸面，凹面37．图形，表格38．AN ，BN ，B ，BN39．细实线圆圈，测量点40．（8分）阅读设备布置图完成以下填空：（1）纵（纵向），横（横向）。
（2）北（墙）（3）0.9 ，2.350 ，○3轴（4）干燥器（E0602A、E0602B）+0.10041．多圈弹簧管，膜盒42． 1.043．凝液管（回转冷凝器），隔离罐（隔离器），b 44．节流装置 45．法兰式 46．宽界 ，窄界 47．热电势， 电阻值 48．镍铬－镍硅 49．热电阻，热电偶四、简答题（本大题共3小题，共29分） 50．（7分）结论：含结晶水的绿色晶体为FeSO 4·7H 2O （1分）51．（10分）（1）取用50 mL 的圆底蒸馏烧瓶； （2分） （2）在振摇与冷却下分批加入18 mL 浓硫酸 ； （2分） （3）温度计的下端应浸入到反应液中，但不能接触瓶底； （2分） （4）高锰酸钾溶液褪色； （2分） （5）聚乙烯的结构单元为 （2分）52．（12分）⑴ 因为水样中的Fe 3＋、Al 3＋对水的测定有干扰，三乙醇胺用于掩蔽Fe 3＋、Al 3＋。
化工类专业实践综合试题及参考答案(0402)
综合练习题一、单项选择题1．以下不属于压强单位的是（）A．N/m2 B．atm C．mmHg D．N·m2．以下关系式表达正确的是（）A．大气压强＝绝对压强＋表压B．绝对压强＝大气压强－真空度C．真空度＝绝对压强－大气压强D．大气压强＝绝对压强－真空度3．水在管道中稳定流动时，若管径增大一倍，则流速变为原来的（）倍A．2 B．1/2 C．4 D．1/44．液体的粘度一般随温度的升高而（）A．增大B．减小C．不变D．先增大后减小5．流体在直管内流动时，若其已进入完全湍流区，则摩擦系数λ与Re的关系为（）A．Re增大，λ增大B．Re增大，λ减小C．Re增大，λ基本不变D．Re增大，λ先增大后减小6．离心泵启动前泵体内未灌满液体，会发生的现象为（）A．气缚B．气蚀C．喘振D．液泛7．离心泵的扬程是指（）A．泵的输送高度B．液体出泵和进泵时的压强差换算成的液柱高度C．泵的安装高度D．单位重量液体通过泵所获得的机械能8．离心泵的效率η和流量Q的关系为（）A．Q增加，η增大B．Q增加，η减小C．Q增加，η先减小后增大D．Q增加，η先增大后减小9．当转速变化不太大时，离心泵的流量Q和转速n的关系为（）A．Q1/Q2≈n1/n2B．Q1/Q2≈n2/n1C．Q1/Q2≈( n1/n2 )2D．Q1/Q2≈( n2/n1 )210．离心泵的工作点（）A．与管路特性有关，与泵的特性无关B．与管路特性无关，与泵的特性有关C．与管路特性和泵的特性均无关D．与管路特性和泵的特性均有关11．在固体内部，传热的基本方式为（）A．热传导B．热对流C．热辐射D．传导和对流12．在多层平壁的定常热传导中，传热的总推动力（）A．与各层的推动力相等B．与各层的推动力之和相等C．与各层中最小的推动力相等D．与各层中最大的推动力相等13．对流传热方程式Q＝αA△t中，△t是指（）A．两流体温度差（T－t）B．冷流体进、出口温度差（t2－t1）C．热流体进、出口温度差（T2－T1）D．流体和壁面温度差（T－T w）或（t w－t）14．忽略壁阻和污垢热阻，若对流传热系数α1《α2，则总传热系数K≈（）A．α1B．α2C．（α1＋α2）/2 D．（α2－α1）/215．在列管式换热器中，安装折流挡板的目的是（）A．提高管程对流传热系数B．减小管程对流传热系数C．提高壳程对流传热系数D．减小壳程对流传热系数16．某双组分理想溶液，其中A为易挥发组分。
化工过程分析与合成(3)
化工过程分析与合成一、选择题1.下列不属于化工过程的部分的是（A）A物理反应B原料制备C化学反应D产品分离2.化工过程中的化学反应不包括（B）A氧化B吸收C还原D磺化3.化工过程中的物理加工不包括（C）A加热B冷凝C硝化D精米4・个不是均一体系气相分离的过程？（C）A.吸收B. B.吸附C.C气提D.D膜分离5.化工过程系统的合成包括反应路径合成、分离序列的合成、过程控制系统的合成和（C）A.反应控制系统B.过程流程系统C.换热网络合成D.换热网络系统6.哪个不是模拟计算求解方法？（D）A.SMMB.联立模块法C.EOMD.序列模块法7.下列哪一项不是对均一系物料的液相分离的方法。
（D）A.蒸馈8.蒸发C.膜分离D.吸收9.以下哪项不是构成化工过程生产工艺流程中最重要的单元过程。
（C）A.换热过程B.分离过程C.制备过程D.化学反应过程10模拟计算求解的方法不包括（B）。
A.序贯模块法B.结构参数法C.面向方程法D.联立模块法11.重质油催化剂裂化制轻质油的反应过程是（B）。
A脱氢过程B裂化反应C热裂解反应过程D催化过程12.乙苯脱氧制苯乙烯的反应过程是（A）。
A脱氢反应B制苯乙烯C裂解反应过程D催化过程13.对均一系物料的气相分离，可采用（A）。
A吸附吸收B汽提C蒸发D萃取14.搅拌器罐体长径比对夹套传热有显著影响，容积一定时长径比越大，则夹套的传热面积（A）oA.越大B.越小C.不变D.以上答案均不对15.与填料密封相比，机械密封的（A）大约为填料密封的百分之一。
A.泄漏率B.密封性C.磨损率D.使用率16.塔设备设计中最需要设置地脚螺栓的工况是（A）。
A.空塔检修B.水压试验C.满负荷操作D.其它17.以下哪个不是生产方法选择的原则（D）A.先进性B.可靠性C.合理性D.系统性18.在化工设计过程中，下面的哪个步骤不需要主管部门批准（C）。
A.编制项目建议书B.可行性研究报告C.施工图设计，提出预算D.扩大初步设计，提出总概算19.不是间歇过程的特点的是（B）eA.生产灵活性高；B.易实现自动化；C.适合有固相的物流；D.适合生产季节性产品20.天然气中的主要成分（B）AMB甲烷C氨气D氮气21.对均一系物料的气相分离可以采用（A）A吸附吸收B汽提C蒸发D萃取22.重质油催化剂裂化制轻质油的反应过程是（B）A脱氢过程B裂化过程C热裂解反应过程D催化过程23.模拟计算求解的方法不包括（A）A.计算方程法B.序贯模块法C.面向方程法D.联立模块法24.若（B）,自由度等于决策变量数rA.1>1BJ=OCK1D.0<1<125.过程系统优化问题不包括（C）A.参数优化B.结构优化C.操作优化D.管理优化26.下列不属于对模型根据对过程系统中状态变量分布特征的不同描述方式进行分类的是（C）A、集中参数模型B、分布参数模型C、确定性模型D、多级集中参数模型27.自由度为：d=决策变量数•等式设计约束方程数=r・1,若（B）,是最优化问题有解的必要条件之一。
化工类专业实践综合试题及参考答案(08)
化工类专业实践综合试题本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
满分200分，考试时间120分钟。
考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。
第Ⅰ卷（选择题，共100分）一、选择题（本大题50个小题，每小题2分，共100分。
在每小题列出的选项中，只有一项符合题目要求，请将符合题目要求的选项选出，并填写在答题卡上）1．某设备进、出口处测压仪表的读数分别为3kPa （真空度），67kPa （表压），当地大气压为1atm ，则进、出口处的绝对压强差为A ．63kPaB ．170.3kPaC ．70kPaD ．165.3kPa2．如图1-1所示，当观察到玻璃管中的液柱高度下降时，下列哪种情况是不可能的A ．管路中的阻力损失增大B ．管路中的动能增大C ．管路中的流速增大D ．管路中的静压能增大3．改变叶轮转速可以改变离心泵的性能，当转速变为原来的2倍时，其轴功率变为原来的A ．2倍B ．4倍C ．6倍D ．8倍4．离心泵的流量增大时，其效率的变化规率是A ．先增大后减小B ．先减小后增大C ．增大D ．减小5．离心泵最常用的流量调节方法是A ．调节离心泵叶轮的转速B ．安装回流支路，改变循环量的大小C ．调节离心泵出口阀的开度D ．切削离心泵的叶轮6．如图1-2所示，ρ水＞ρ油，B 点和C 点在同一水平面，则两点压力关系是A ．pB ＝p CB ．p B ＞p CC ．p B ＜p CD ．无法确定7．离心泵安装高度有一定限制的原因主要是A ．为了防止产生气缚B ．为了防止产生汽蚀C ．受泵扬程的限制D ．受泵功率的限制8．离心泵运转时，其升扬高度Z 和扬程H 的关系，正确的是A ．Z ＜HB ．Z ＞HC ．Z ＝HD ．不能确定图1-1C图1-29．往复式压缩机的一个实际工作循环，所经历的阶段依次是A ．压缩－排气－膨胀－吸气B ．吸气－压缩－排气－膨胀C ．吸气－排气－压缩－膨胀D ．吸气－膨胀－排气－压缩10．在间壁两侧流体的传热中，当间壁两侧的流体都变温时，从经济观点出发，流体的流向应选A ．错流B ．折流C ．并流D ．逆流11．下列有关传热叙述错误的是A ．液体中存在对流，不存在热传导B ．固体中存在热传导，不存在对流C ．热量总是自发从高温处传向低温处D ．辐射传热不需要任何传热介质12．工业上采用翅片状的暖气管代替圆钢管，其目的是A ．增大阻力，减少热量损失B ．增大传热面积，强化传热C ．节约钢材，降低成本D ．增大传热系数，强化传热13．有a 、b 、c 、d 四种不同固体材料，厚度均相等，稳定传热时，各界面的温度如图1-3所示，则四种材料的导热系数由大到小的排列顺序为A ．λa ＞λb ＞λc ＞λdB ．λd ＞λc ＞λb ＞λaC ．λd ＞λa ＞λb ＞λcD ．λb ＞λc ＞λd ＞λa14．在列管式换热器中，用水蒸气加热盐水，盐水宜安排走A ．管程B ．壳程C ．管、壳程均可D ．无法判断15．下列有关蒸馏操作叙述错误的是A ．混合液体中，各组分的挥发性相差越大，越容易用蒸馏方法分离B ．在精馏塔内部分汽化和部分冷凝是同时进行的C ．在精馏塔中，塔顶的温度最高D ．塔顶冷凝器中的冷凝液不能全部作为产品16．精馏操作时，增大回流比R ，其他操作条件不变，则精馏段液气比L /V 将A ．增大B ．不变C ．不确定D ．减小17．精馏操作中，已知q ＝1.1，则进料中液体量与总进料量之比为A ．1.1∶1B ．1∶1.1C ．1∶1D ．0.1∶118．在下列分离设备中，气液相浓度呈连续性变化的是A ．浮阀塔B ．泡罩塔C ．筛板塔D ．填料塔图1-319．在逆流吸收塔中，用清水吸收混合气中的溶质组分，其液气比L/V为2.7，平衡关系可表示为Y*＝1.5X（X，Y为摩尔比），溶质的回收率为90%，则液气比与最小液气比的比值为A．1.5 B．1.8 C．2 D．320．吸收操作中，始终保持不变的量是A．气体的总量和溶液的总量B．溶液的总量和吸收剂的量C．气体的总量和惰性气体的量D．惰性气体的量和吸收剂的量21．精馏操作中，若进料情况由原来的饱和蒸气进料改为饱和液体进料，其他条件维持不变，则提馏段下降液体流量L'的变化是A．增大B．减小C．不变D．不确定22．当分离沸点较高的热敏性混合液时，精馏操作压力应采用A．加压B．减压C．常压D．无法确定23．利用气体混合物各组分在同一液体中溶解度的差异而使气体中不同组分分离的操作称为A．蒸馏B．萃取C．吸收D．解吸24．乙烯环氧化生产环氧乙烷的原料气中含有一定量的甲烷，其好处是A．增大反应压力B．稳定反应温度C．防止催化剂中毒D．抑制副反应25．一氧化碳加氢合成甲醇，在锌铬催化剂上，反应压力为30MPa，CO∶H2＝1∶4（摩尔比），CO转化率为10%时的最佳温度是A．389℃B．399℃C．429℃D．439℃26．高压法甲醇合成塔中，当操作不正常时用于调节催化剂床层温度的部件是A．三套管B．电热炉C．内筒D．菱形分布器27．低压法合成甲醇，在铜基催化剂上，CO∶H2的摩尔比为A．2.2～3.0∶1 B．4.0～5.0∶1 C．1∶2.2～3.0 D．1∶4.0～5.0 28．低压法合成甲醇流程中，粗甲醇精制工序中的脱轻组分塔采用的操作是A．加压B．减压C．常压D．通水蒸气29．对反应C2H4＋3O22CO2＋2H2O，以乙烯计CO2和H2O的产率的关系是A ．2CO Y ＞O H 2YB ．2CO Y ＜O H 2YC ．2CO Y ＝O H 2YD ．无法判断30．高温减压操作对下述哪个生产过程有利A ．乙烯环氧化生产环氧乙烷B ．一氧化碳加氢合成甲醇C ．乙苯脱氢生产苯乙烯D ．乙烯氧氯化生产二氯乙烷31．二氯乙烷裂解反应工艺流程中，为防止盐酸腐蚀设备，急冷器中使用的急冷介质是A ．水B ．氯化钠水溶液C ．氯化钙水溶液D ．二氯乙烷32．乙炔与氯化氢加成生产氯乙烯的工艺流程中，水洗塔的作用是A ．吸收大部分氯化氢、乙醛B ．吸收大部分氯化氢、二氯乙烷C ．吸收残余氯化氢、二氧化碳D ．吸收乙醛、二氧化碳33．下列催化剂中采用浸渍法制备的是A ．银催化剂B ．锌铬催化剂C ．铜基催化剂D ．氯化铜催化剂34．氨碱法生产纯碱中，蒸氨工序不适宜的工艺条件是A ．塔顶温度55～60℃B ．塔底温度110～117℃C ．塔底压力0.15～0.25MPaD ．塔顶压力800Pa35．合成氨工业中，用固体燃料采用间歇气化法造气，煤气发生炉的炉温一般是A ．1000～1200℃B ．500～1000℃C ．500～1200℃D ．500～800℃36．合成氨工业中，采用ADA-钒酸盐法脱硫，所用溶液的pH 值是A ．4.2～5.4B ．5.5～6.0C ．8.5～9.2D ．9.0～9.837．合成氨工业中，用碳酸丙烯酯法吸收CO 2净化原料气，采用的是A ．高温低压B ．高温常压C ．常温高压D ．低温高压38．合成氨工业中，采用铜氨液吸收法进行原料气精制，下列叙述错误的是A ．[Cu(NH 3)2]+是吸收CO 的活性组分B ．吸收温度维持在8～12℃C ．铜液解吸要完全，氨的损失要最小D ．铜液在再生器中的停留时间不超过20min39．硫酸生产中，不影响硫铁矿焙烧速度的因素是A ．温度B ．矿料的粒度C ．沸腾层的气速D ．氧的浓度40．硫酸生产中，硫铁矿焙烧，炉气中的有害杂质需净化，要求酸雾的含量（标准状态）降至A．0.1g/m3以下B．0.035g/m3以下C．0.005g/m3以下D．0.001g/m3以下41．在硫酸生产的转化工序中，与二氧化硫起始含量无关的因素是A．设备的生产能力B．催化剂的用量C．硫酸生产的总费用 D．最终转化率42．在硫酸生产的浓硫酸吸收SO3气体工序中，吸收塔、酸贮槽、泵、冷却器配置的最佳方式是A．塔－槽－冷却器－泵B．塔－冷却器－槽－泵C．塔－槽－泵－冷却器D．槽－塔－冷却器－泵43．氨碱法生产纯碱，制碱塔底部通入的气体是A．石灰窑气B．氨气C．煅烧炉气D．碳化塔尾气44．氨碱法生产纯碱中，粗盐水精制工序，除去Mg2+采用的物料是A．石灰乳B．Na2CO3 C．NaHCO3 D．碳酸化塔顶的尾气45．氨碱法生产纯碱中，碳酸化塔的塔底出口温度应控制在A．60～65℃B．28～30℃C．30～45℃D．55～60℃46．过渡过程中表示被控变量最大指示值与设定值之差的指标是A．余差B．衰减比C．过渡时间D．最大偏差47．自动控制系统，理想过渡过程的衰减比n∶1是A．2～4∶1 B．4～10∶1 C．2∶1 D．12∶148．某一温度计，其测量范围为0～400℃，经校验发现其最大绝对误差为5℃，则该表的精度等级是A．0.5 B．0.8 C．1.0 D．1.549．节流式流量计测量的是流体流经节流装置时所产生的A．速度变化B．面积变化C．动压能变化D．静压差50．热电偶总热电势的表达式是A．E AB(t，t0)＝E AB(t)－E BA(t0) B．E AB(t，t0)＝E AB(t0)－E AB(t)C．E AB(t，t0)＝E AB(t)＋E BA(t0) D．E AB(t)＝E AB(t，t0)－E AB(t，t0)第Ⅱ卷（非选择题，共100分）二、简答题（本大题4个小题，1、2小题每题6分，3、4小题每题4分，共20分）1．如图2-1所示的离心泵输送系统中有哪些错误？对其运转会造成什么影响？2．粗苯乙烯的分离与精制，为什么必须在真空和较低温度下进行精馏操作？且分成两个塔进行？这两个塔的名称是什么？3．接触法制硫酸，炉气在进入转化工序前，为什么要进行干燥？炉气干燥的原理是什么？4．氨碱法生产纯碱，在盐水吸氨过程中，氨盐比、温度和压力控制多大？三、计算题（本大题3个小题，每小题10分，共30分）1．在逆流操作的填料吸收塔中，用清水吸收含丙酮5%（体积分数）的混合气体，处理量为2000m 3/h ，操作温度为25℃，压强为101.3kPa ，吸收率为95%，每kg 塔底出口溶液中含丙酮61.2g （丙酮的摩尔质量为58kg/kmol ）。
化工单元过程及操作习题库(附参考答案)
化工单元过程及操作习题库（附参考答案）一、单选题（共49题，每题1分，共49分）1.化工生产采用多效蒸发的效数通常为A、4-5效B、1-2效C、2-3效D、3-4效正确答案：C2.吸收塔尾气超标，可能引起的原因是A、吸收剂用量增大B、塔压增大C、吸收剂降温D、吸收剂纯度下降正确答案：D3.在蒸发器中用于分离溶液和二次蒸汽的部分是A、真空泵B、冷凝器C、加热室D、分离室正确答案：D4.对与极稀溶液，亨利定律表达式是A、Y*＝x/mB、Y*＝mx2C、Y*＝m/xD、Y*＝mx正确答案：D5.减压蒸发不具有的优点是A、可蒸发不耐高温的溶液B、提高热能利用率C、减少基建费和操作费D、减少传热面积正确答案：C6.用一般方法分离液体混合物要求两组分之间的相对挥发度A、等于1B、都不对C、大于1D、小于1正确答案：C7.蒸发操作中，理论上加热蒸汽温度T1和加热蒸汽冷凝水温度T2的关系应该是A、T1<T2B、T1=T2C、都不对D、T1>T2正确答案：B8.溶解度较小时，气体在液相中的溶解度遵守的定律是A、亨利B、开尔文C、依数性D、拉乌尔正确答案：A9.吸收过程中一般多采用逆流流程，主要是因为A、流体阻力最小B、操作最方便C、流程最简单D、传质推动力最大正确答案：D10.在吸收操作线某一操作点，当X*=X时，过程进行的是A、不确定B、解吸过程C、平衡过程D、吸收过程正确答案：C11.蒸发操作过程，若蒸发1kg的水需要加热蒸汽1.1kg，则单位蒸汽消耗量是A、2B、1C、1.5D、1.1正确答案：D12.与单效蒸发比较，在相同条件下，多效蒸发A、热能利用的更充分B、操作更为方便C、设备费用更低D、生产能力更大正确答案：A13.在精馏操作中，当汽液两相离开塔板的组成互成平衡，且两相温度相等的塔板称为A、浮法板B、泡罩板C、理论板D、筛孔板正确答案：C14.解吸操作中，为了向塔内通入空气的目的A、降低溶质在气相中的平衡分压B、提高系统压力C、降低气相浓度D、增大气相流速正确答案：A15.蒸发操作过程中不凝性气体的排放是由A、分离器B、冷凝器C、真空泵D、气压管正确答案：C16.在进行吸收操作时，吸收操作线总是位于平衡线的A、不确定B、下方C、上方D、重合正确答案：C17.在工业生产中，吸收操作通常采用A、常温高压B、常温常压C、高温低压D、低温低压正确答案：B18.两组分物系的相对挥发度越小，则表示分离该物系越A、困难B、完全C、容易D、不完全正确答案：A19.下列不是蒸发设备所包含的构件是A、除沫器B、分离室C、加热室D、气体分布器正确答案：D20.蒸发操作中，加热蒸汽温度与溶液沸点之间的差值称为A、平均温度差B、温度差C、有效温度差D、都对正确答案：C21.若仅仅加大精馏塔的回流量，会引起以下的结果是A、塔顶温度降低B、塔顶产品的产量提高C、塔顶易挥发组分浓度提高D、塔底易挥发组分浓度提高正确答案：C22.填料塔选用填料的作用是A、为了填满空塔B、为了液体分布均匀C、为气液两相提供充分的接触面积D、为了使气体分布均匀正确答案：C23.在吸收平衡曲线图上，如果Y*<Y，则过称为A、平衡过程B、解吸过程C、不确定D、吸收过程正确答案：D24.蒸发操作中，不变的是A、溶质B、溶剂C、溶液D、加热蒸汽正确答案：A25.蒸发操作属于A、传热过程B、热力过程C、动量过程D、传质过程正确答案：A26.某常压精馏塔，塔顶设全凝器，现测得其塔顶温度升高，则塔顶产品中易挥发组分的含量将A、升高B、降低C、不变D、以上答案都不对正确答案：B27.在蒸发过程中，增大的是A、温度、压力B、黏度、浓度C、压力、浓度D、浓度、沸点正确答案：B28.不影响理论塔板数的是进料的A、进料量B、位置C、热状态D、组成正确答案：A29.吸收操作过程的基础是A、沸点B、溶解度C、挥发度D、温度正确答案：B30.蒸发操作的目的是将溶液进行A、水分汽化B、结晶C、浓缩D、溶剂与溶质的彻底分离正确答案：C31.在蒸馏单元操作中，对产品质量影响最重要的因素是A、压力B、塔釜液位C、温度D、进料量正确答案：C32.工业生产中的蒸发通常是A、自然真空蒸发B、自然蒸发C、沸腾蒸发D、不确定正确答案：C33.根据双膜理论，用水吸收空气中的氨的吸收过程属于A、液膜控制B、不能确定C、气膜控制D、双膜控制正确答案：C34.精馏塔操作中，大多数的塔操作都控制在A、泡沫接触B、鼓泡接触C、喷射接触D、蜂窝状接触正确答案：A35.蒸馏分离的依据是利用混合物中各组分的A、挥发度不同B、浓度不同C、溶解度不同D、温度不同正确答案：A36.在精馏操作中，再沸器中溶液是A、部分冷凝B、全部冷凝C、部分气化D、全部气化正确答案：C37.采用多效蒸发的主要目的是A、增加溶液的蒸发量B、提高设备利用率C、为了节省加热蒸汽消耗量D、增大传质面积正确答案：C38.下列塔设备中，操作弹性最小的是A、浮阀塔B、泡罩塔C、舌板塔D、筛板塔正确答案：D39.在精馏操作中，用于蒸汽部分冷凝的冷却剂是A、回流液B、冷却水C、空气D、冷却产品正确答案：A40.在吸收操作中，用液相组成表示吸收塔某一截面上的总推动力为A、X-XiB、X-X*C、X*-XD、Xi-X正确答案：C41.某二元混合物，若液相组成xA为0.45，相应的泡点温度为t1；气相组成yA为0.45，相应的露点温度为t2，则A、t1＜t2B、t1=t2C、t1＞t2D、不能判断正确答案：A42.能够使精馏操作正常运行的操作是A、最适宜回流比B、全回流操作C、不确定D、按最小回流比操作正确答案：A43.蒸发操作中的真空装置一般设置在A、冷凝器后B、除沫器后C、蒸发器后D、分离器后正确答案：A44.在蒸发操作中，可降低溶液沸点而增大蒸发器的有效温度差的是A、常压蒸发B、加压蒸发C、减压蒸发D、变压蒸发正确答案：C45.在常压下苯的沸点为80.1℃，环乙烷的沸点为80.73℃，欲使该两组分混合物得到分离，则宜采用A、萃取精馏B、水蒸汽蒸馏C、恒沸精馏D、普通精馏正确答案：A46.在填料吸收塔中，为了保证吸收剂液体的均匀分布，塔顶需设置A、液体喷淋装置B、气体分布器C、除沫器D、液体再分布器正确答案：A47.能够决定吸收操作极限的是A、相平衡B、溶剂量C、温度D、压力正确答案：A48.减压蒸发，可以使溶液A、温度增大B、压力增大C、沸点增大D、沸点降低正确答案：D49.精馏操作属于A、两者同时进行B、先传质，后传热C、传热过程D、传质过程正确答案：A二、多选题（共19题，每题1分，共19分）1.蒸发操作中，带出蒸发器的热量有A、加热蒸汽冷凝水带出热量B、浓缩液带出的热量C、二次蒸汽带出的热量D、损失热量正确答案：ABCD2.减压蒸发具有的优点是A、可蒸发不耐高温的溶液B、减少基建费和操作费C、提高热能利用率D、减少传热面积正确答案：ACD3.生产中对填料的要求是A、机械强度大B、比表面积大C、自由空间大D、体积大正确答案：ABC4.精馏生产过程中，通常用到的几个参数有A、回收率B、液气比C、回流比D、采出率正确答案：ACD5.蒸发操作中，加热蒸汽的热量主要用在A、将溶液加热至沸点B、预热原料液C、维持二次蒸汽的热量D、补偿损失热量正确答案：ABCD6.气体在液相中的传质的方式有A、分子扩散B、平流扩散C、对流扩散D、涡流扩散正确答案：AD7.属于蒸发器结构的是A、除沫器B、气体分布器C、分离室D、蒸发室正确答案：ACD8.吸收操作过程中的吸收设备应该具有条件有A、耐高温耐高压B、气液接触良好C、操作弹性大D、设备阻力小正确答案：BCD9.对气膜控制的吸收过程，能够提高吸收速率的操作有A、加大液体流速B、增加气体总压C、减少液膜厚度D、加大气体流速正确答案：BD10.关于蒸发操作，带入蒸发器的热量有A、原料液带入的热量B、真空系统带入的热量C、加热蒸汽带入的热量D、冷却水带入的热量正确答案：AC11.蒸发操作属于A、稳定传热B、不稳定传热C、恒温传热D、变温传热正确答案：AC12.提高蒸发器生产强度的途径有A、提高传热总系数B、提高温度和压力C、增大传热面积D、提高传热有效温度差正确答案：AD13.精馏塔精馏段的作用是A、使液体汽化B、浓缩易挥发组分C、使气体冷凝D、回收难挥发组分正确答案：BD14.影响吸收操作的主要因素有A、气流速度B、喷淋密度C、吸收剂的纯度D、温度、压力正确答案：ABCD15.精馏塔提馏段的作用是A、回收难挥发组分B、回收易挥发组分C、浓缩易挥发组分D、浓缩难挥发组分正确答案：AD16.蒸发操作的必要条件是A、有不断供给的热能B、有热水C、有烟道气D、不断排除液体转化成的气体正确答案：AD17.常用的汽提气体有A、二氧化碳B、水蒸气C、氮气D、空气正确答案：ABCD18.关于精馏塔，正确的是A、传质和传热同时进行B、为气液两相提供接触场合C、使气液两相及时分开D、大多为填料塔正确答案：ABC19.精馏正常运行中，若加大回流比，则可能出现A、精馏塔生产能力下降B、产品纯度提高C、塔顶产量降低D、塔顶温度降低正确答案：ABCD三、判断题（共37题，每题1分，共37分）1.同一温度下，不同液体的饱和蒸汽压不同。
专升本《化工过程分析与开发》_试卷_答案
专升本《化工过程分析与开发》一、（共50题,共153分）1. 三大合成材料为：化纤、塑料和________。
（1分）.标准答案：1. 橡胶;2. 古往今来，人类在直接搜集事实材料方面积累了宝贵的经验，基本形式有：观察法、测量法、____________和____________等。
（2分）.标准答案：1. 实验法;2. 模拟法。
;3. 化工过程开发的两种基本方法为：____________________________和____________________________。
（2分）.标准答案：1. 逐级经验放大法;2. 数学模型法;4. 正交表设计时，中，L代表____________________，4代表____________________，2代表____________________，3代表____________________。
（4分）.标准答案：1. 正交表编号;2. 实验次数;3. 因素（子）的水平数;4. 列数，正交表中最多允许安排的因素个数。
;5. 工程研究广泛地涉及科学理论与方法论，而最具普遍意义的方法论是____________、信息论和____________。
（2分）.标准答案：1. 系统论;2. 控制论;6. 小型工艺试验按其序贯性和阶段性可分为预实验和________________，其中预实验有包括________________、________________和________________。
（4分）.标准答案：1. 系统实验;2. 认识实验;3. 析因实验;4. 鉴别试验;7. 气固相反应器有多种分类方式，其中按固体运动方式，可以分为：____________、____________、气流床、回转窑等。
（2分）.标准答案：1. 固定床;2. 流化床;8. 在国内建设总投资中，固定资产投资由________________、工程建设其他费用和________________三部分。
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4=
1101000101
计算顺序为：（3,4），（1,2,3,——x5，s,t, p13个变量。
方程数：7个
自由度d=13-7=6个
工艺给出ω5，还需五个设计变量。
（1）该系统的双层图为：
ω5
F1F
2F3F
4F5F6F
7
ω1x1ω2x2ω3x3ω4x4x5tps
27
36，5
7
AB
1234
C
56
Loop Matrix:
S2S3S4S5S6S7S8S9S10S11R
A1113
B1113
C11114
f1111111111
S2,S8包含于S11
S4,S10包含于S9
S3,S5,S6包含于S7
断开S11，S9，S7则回路A，B，C打开。
3-4
1.
98
AB
1234
C
567
断开S3,A,B回路打开，断开S4,C回路打开。
2
系统的邻接矩阵：
0100000
0010001
0001010
R=0000001
0100000
0000100
1010000
0010001
1011010
0000101
R2=1010000
0010001
0100000
0101010
1011010
0101111
所以计算顺序为：5，（1,2,3,4,6,8,9），7
2.
6
B
1234
CA
5
注意：回路C是指回路（1,5,4,3,6）
LoopMatrix：
S2S3S4S5S6S7S8S9S10R
A112
B11114
C1111116
f111211122
S9和S10之间断开S10（考虑权因子2<5）,回路B,C打开
S4和S5之间断开S4（权因子1<2）,回路A打开
4
7----------（（7，1，2，3
），6,5）
4
（4）加上8
所以计算顺序为（1，2,3，4
，7），8
5,6
7A
1234
C
B
56
LoopMatrix：
S2S3S4S5S6S7S8S9S10R
A11114
B11114
C112
f121111111
S2，S6，S7，S8，S9，S10包含于S3
S5包含于S4
（3）消去V2，y2i，F2，F4
V1L2x2iT1P1T2P2
计算顺序如下：
V2
F2F3Qc
F4X2i
F1Y1i
4-1如何理解T-H图中横坐标H（焓）的物理意义？
T-H图上横坐标H的物理意义不同于物理化学中的焓，其物理意
义为每秒钟流过管横截面（与流体流动的方向垂直的截面）的流体所
具有的焓（热量）。
习题解答
2-1（1）d=n-mn=4(c+2)m=c+c+1+1=2c+2d=4(c+2)-(2c+2)=2c+6
给定流入流股：2(c+2)平衡级压力：1
所以没有唯一解
（2）存在热损失n=4(c+2)+1m==2c+2d=2c+7
给定2c+5所以没有唯一解
（3）n=2(c+2)+2+2+1=2c+9m=1+c+2=c+3d=c+6
1314
1011
12
9
3-2
24512
13
116
789
10
3-3
1.单元串搜索法
（1）1,2,3,4,3---合并3,4---1,2，（3,4）
（2）1,2，（3,4），6,5,2---合并2,3,4,5,6---1，（2，3
，6,5）
4
（3）1，（2，3
，6,5），7，1,2,3-------合并1，2，3，4，5，6，
求解顺序如下：
ω3ω4X
F3F5F6F4t
4
ω1
F1F2
X1
F7
S
3-6
描述过程系统的独立方程有：
物料平衡：V1y1i=V2y2i+L2x2i
F1（V1，V2，L2，y1i，y2i，x2i）=0
V1= V2+ L2
F2（V1，V2，L2）=0
能量平衡：V1H1= V2H2+L2H3+Qc
F3（V1，V2，L2，Qc，T1，P1，T2，P2）=0
为一下弯曲线；若Cp随T减小，图形为一上弯曲线；
4-3当一过程流股被加热时由液态变为气态，试举例说明如何在T-H
图上标绘该流股？
TT
HH
纯组分混合物
4-4什么是过程系统的夹点？
过程系统中传热温差最小的地方或热通量为0的地方。
4-5如何准确的确定过程的夹点位置？
（2）1，（2,3,4,6），9,1-----（1，（2,3,4,6），9）
（3）（1，（2,3,4,6），9），8,3-----（1，（2,（3,4,8），6），9）
在（1,2,3,4,6,8,9）中有3个回路分别是（1,2,9），（3,4,8），（2,3,4,6）
（4）5不在任何回路中，可首先计算。
用邻接矩阵法确定计算顺序：
010010
001000
000101
R=
001000
010100
100000
将3.4看做一个节点：
01010 00100
R=00001
0110010000
01100 00001
R2=10000
0010101010
00101 10000
R3=01010
1000101100
10001 01010
进料变量数c+2合计c+N+M+5
Nau
串级单元数4
回流分配器4
侧线采出单元数1
传热单元数4合计10
Nvu= c+N+M+5+10= c+N+M+15
d= c+N+M+15
2-5
2-6
2-7
简捷算法：Reflex Ratio：-1.3Light Key：Methanol0.95
Heavy Key：Ethanol0.1585
相平衡：y2i=kx2i
F4（y2i，x2i,T2，P2）=0
（1）该系统的双图层为：
F1F
2F3F
4
V1y1iV2y2iL2x2iQcT1P1T2P2
局部度为1：y1i，T1，P1，y1i
（2）消去y1i，Qc，F1，F3
F2F
4
V1V2y2iL2x2iT1P1T2P2
局部度为1：V1，V2，y2i，L2，x2i，T2，P2
给定进料：c+2冷却水进口温度：1所以没有唯一解
2-2（1）Nv=3(c+2)
（2）物料衡算：FiZFi=VyFi+LxFi(i=1,2……c)
热量衡算：FHF=VHV+LHL
相平衡：yFi=kixFi(i=1,2……c)
温度平衡：TV=TL压力平衡：PV=PL
（3）Ne=2c+3
（4）d= Nv-Ne=c+3
局部度为1：x1，t，p，s
（2）消去x1，t，s，F2, F4,F7
F1F
3F5F
6
ω1ω2x2ω3x3ω4x4x5p
局部度为1：ω1，x3，x4，x5
（3）消去ω1，x3，
F3F
5
ω2x2ω3ω4x4x5p
局部度为1：ω2，ω4
（4）消去ω2，ω4
x2，ω3，x4，x5，p局部度均为0，选为设计变量。
Pressure：Condenser：1.9公斤Reboiler：1.8公斤
最小回流比为：3.529实际回流比：4.588
最小理论板数：14.47实际板数：26.18
进料板：10.47
逐板计算：27块塔板，11板进料，塔顶采出：31.67kmol/hr，回流比：4.6
3-1
8
65716
12
1517
34
（5）进料（c+2）和节流后的压力（1）
2-3Nxu
压力等级数1进料变量数2(c+2)=4+3=7
合计9
Nau
串级单元数1
回流分配器2
侧线采出单元数2
传热单元数5合计15
Nvu=9+15=24 d=24给定的不满足要求，还需给定入塔混合物的温度，两塔的操作压力，塔2
的回流比。2-4Nxu
压力等级数N+M+1+1+1(N和M为两个塔的塔板数)
1110000
R3=0101010
1011010
0010001
0010101
1,2,3,4看做一个拟节点，所得的邻接矩阵为：
0011
1000
R=
0100
1000
7为一步循环回路，去掉，则邻接矩阵为：
001R=100
010
010
R2=001
100
100
R3=010
001
所以计算顺序表为：
计算顺序节点
1（1,2,3,4）
Loop Matrix:
S2S3S4S5S6S7S8S9S10R
A1113
B1113
C11114
f112111111