过程装备与控制工程概论简答考试复习重点

合集下载

过程装备控制技术

过程装备控制技术

1什么是调节器的控制规律?调节器有哪几种基本控制规律?答:调节器的控制规律是指调节器的输出信号随输入信号变化的规律或是指控制器的输出信号P与输入偏差信号e之间的关系。

常用的基本调节规律有:位式,比例,积分,微分等,以及它们的组合控制规律如PI,PD,PID。

2热电效应:两种不同材料的导体A,B组成一个闭合回路,当回路两端接点t0,,t的温度不相同时(假设t>t0)回路中就会产生一定大小的电势,形成电流,这个电流的大小与导体材料性质和接点温度有关。

3热电势产生的条件:1)热电极必须是A/B两种不同的材料;2)热电极的两节点温度不相等;3)构成闭合回路4为什么热电偶测温要进行冷端温度补偿?答:由于工业上的常用的各种热电偶的温度---热点是关系曲线是在冷端温度保持0’C的情况下得到的,而且与其配套使用仪表也是根据这一关系曲线进行刻度的。

而实践测量时,冷端温度往往高于0‘C,且是不断变化的,从而使测量结果产生误差。

所以是热电偶冷锻的温度保持0’C,或进行一定的修正得到真缺德测量结果的做法称为冷端温度补偿。

冷端温度补偿的方法:1.恒温法;2修正法;3校正仪表零点法;4补偿电桥发;5补偿热电偶法5比例度过大,积分时间过大,都会使过渡过程变化缓慢,如何判断?答:比例度过大,曲线波动较剧烈,不规则较大地偏离给定值;积分时间过大,经过非周期震荡慢慢回到给定值。

6.在控制系统中,对象的放大系数,时间常数,滞后时间对控制有什么影响?答:对于不同的通道,对象的特性参数(K,T,τ)对控制作用的影响是不同的。

对于控制通道:放大系数K大,操纵变量的变化对被控变量的影响就大,即控制作用对扰动的补偿能力强,余差也小;放大系数K小,控制作用的影响不显著,被控变量的变化缓慢。

但K太大,会使控制作用对被控变量的影响过强,使系统的稳定性下降。

在相同的控制作用下,时间常数T大,则被控变量的变化比较缓慢,此时对象比较平稳,容易进行控制,但过渡过程时间较大;若时间常数T小,则被控变量变化速度快,不易控制。

过程装备与控制工程概论简答考试复习重点

过程装备与控制工程概论简答考试复习重点

Kao7.流体动力过程是指遵循流体力学规律的过程,它涉及泵、压缩机、风机、管道和阀门等过程设备与元件。

流体是气体和液体的总称,包括哪几个方面的性质?答:1)流动性:切应力作用下流体会变形,且无恢复原状的能力。

2)压缩性:温度不变时,流体的体积随压力增大而缩小的性质3)膨胀性:压力不变时,流体的体积随温度升高而增大的性质4)黏性:运动的流体,在相邻的流层接触面上,形成阻碍流层相对运动的等值而反向的摩擦力。

反应了流体在运动状态下抵抗剪切变形速率的能力,它是运动流体产生机械能损失的根源。

1.产品的分类1)社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类,即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品(国际标准化组织,ISO/DIS9000:2000)。

2)所谓“流程性材料”是指以流体(气、液、粉体等)形态存在的材料。

3)过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。

2.制造业的划分,按照“技术特征” 可将制造业分为哪两类?1)一类是以物质的化学、物理和生物转化,生成新的物质产品或转化物质的结构形态,多为流程性材料产品,产品计量不计件,连续操作,生产环节具有一定的不可分性,可统称为过程工业(过程制造业),如涉及化学资源和矿产资源利用的产业(石油化工、冶金)等;2)另一类是以物件的加工和组装为核心的产业,根据机械电子原理加工零件并装配成产品,但不改变物质的内在结构,仅改变大小和形状,产品计件不计量,多为非连续操作,这类工业可统称为装备制造业。

3)二者关系:过程制造业为装备制造业提供原材料,同时装备制造业为过程制造业提供制造装备3.过程工业包含的基本过程:1)流体动力过程:遵循流体力学规律的过程,涉及泵、压缩机、管道、阀门等。

2)热量传递过程:遵循传热学规律的过程,涉及换热器。

3)质量传递过程:遵循传质规律的过程,涉及干燥、蒸馏、浓缩、萃取。

4)动量传递过程:遵循动量传递及固体力学规律的过程,涉及固体物料的输送、粉碎、造粒等。

过程装备考试题和知识要点

过程装备考试题和知识要点

过程装备控制技术试卷A标准答案一、填空题(25×1)1、安全性;经济性;稳定性2、节流装置;孔板;喷嘴;文都利管3、容器内液体介质液面的高低;浮力式;静压式;电容式;光纤式;4、比例度;积分时间;微分时间5、阀的口径选择;型式选择;固有流量特性选择;材质选择6、直接数字控制系统;监督控制系统;分级控制系统;集散控制系统7、梯形图;语句表;逻辑功能图二、判断改正题(5×2)——判断1分,改正1分1、错误。

单纯的比例控制不可能消除余差。

2、错误。

控制通道的滞后总是不利的,但干扰通道中的容量滞后可以缓和干扰的影响,对控制系统有利。

3、错误。

时间常数越大,表示对象受干扰作用后,到达新稳态值所需的时间越长。

4、错误。

控制系统中直接产生控制作用的是操纵变量。

5、正确。

三简答题(4×5)1、所谓的工程整定法,就是避开被控对象的特性和数学描述,在被控对象运行时,直接在控制系统中,通过改变调节器参数,观察被控变量的过渡过程,来获取调节器参数的最佳数值。

临界比例度法整定参数的步骤是:首先将调节器的积分、微分作用全部去除,在纯比例作用调节比例度,直至得到等幅振荡的阶跃干扰过渡过程,此时的比例度和振荡周期称为临界比例度和临界周期,最后按照相应的经验公式计算出调节器各参数的整定数值。

临界比例度法参数整定是以闭环系统得到4:1衰减比,且有合适的超调量为目标的。

2、计算机直接控制系统与常规模拟控制系统的基本结构相同,有关调节原理和调节过程也相同,都是基于“检测偏差、纠正偏差”的控制原理。

不同之处在于计算机控制系统中,控制器对控制对象的参数、状态信息的检测和控制结果的输出在时间上是断续的,对检测信号的分析计算是数字化的,而在模拟控制系统中则是连续的。

3、本质安全防爆型是指在正常和故障状态下,电路及设备产生的火花能量都不足于引起爆炸的防爆类型。

它由两种场所、两种电路组成,即安装在危险场所的本质安全电路及安装在非危险场所的非本质安全电路,两者间采用防爆安全栅隔离。

过程装备与控制工程概论期末复习资料

过程装备与控制工程概论期末复习资料

过程装备与控制⼯程概论期末复习资料过程装备与控制⼯程概论期末复习资料By-⼩喃1、过程与控制⼯程涉及的基本过程有哪些?以及每个过程所涉及的设备?(1)流体动⼒过程:泵、压缩机、风机、管道、阀门(2)热量传递过程:换热器、热交换器(3)质量传递过程:⼲燥、萃取、蒸馏、浓缩、等过程的装备(4)动⼒传递过程:固体物料的的输送、粉碎、造粒等过程的设备(5)热⼒过程:发电、燃烧、冷冻、空⽓分离等过程的设备(6)化学反应过程:换热器、反应器、塔,储罐、压缩机、泵、离⼼机2、流体静⼒学基本⽅程:p=p0+ρgh参数意义:P0表⽰容器内液体压强,p表⽰精致液体内部任⼀点的压强p的⼤⼩与液体本⾝的密度ρ和该点到液⾯的深长h有关。

液压千⽄顶的⼯作原理:根据静压⼒基本⽅程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发⽣变化时,只要液体仍保持其原来的静⽌状态不变,液体中任⼀点的压强均将发⽣同样⼤⼩的变化。

这就是说,在密闭容器内,施加于静⽌液体上的压强将以等值同时传到各点。

在⽔⼒系统中的⼀个活塞上施加⼀定的压强,必将在另⼀个活塞上产⽣相同的压强增量3、流体流动的基本⽅程,并说明⽅程中个参数的具体意义。

简单介绍流体机械包含的设备。

4、热量传递的⽅式有哪⼏种,并简单叙述各个⽅式的特点?热量传递有热传导、对流传热和辐射传热三种基本⽅式.热传导依靠物质的分⼦、原⼦或电⼦的移动或(和)振动来传递热量,流体中的热传导与分⼦动量传递类似.对流传热依靠流体微团的宏观运动来传递热量,所以它只能在流体中存在,并伴有动量传递.辐射传热是通过电磁波传递热量,不需要物质作媒介.5、什么是过程装备,过程装备与控制⼯程专业的学⽣应该获得哪些⽅⾯的知识和能⼒?请展望过控专业的发展趋势。

(1)过程装备是⼀门研究和实现⼤量⼯业装置的重要学科,它致⼒于将先进的过程⼯艺或者构想通过设计放⼤(或缩⼩)、制造⽽变现实,并保障其⾼效、安全和集约运⾏。

机械 过程装备与控制工程专业 过程装备制造复习

机械 过程装备与控制工程专业 过程装备制造复习

1、过程装备的定期检测、常规检测。

2、射线检测的原理,射线源的选择,灵敏度的概念和像质计的选择应用,几何不清晰度,射线的防护,照射质量等级及评定等级。

3、超声波检测的基本原理、频率,灵敏度的概念及确定灵敏度的方法,距离——波幅曲线的组成、应用及评定方法;直探头、斜探头的应用特点,超声波检测等级及检测结果分级。

4、磁粉检测和渗透检测分类、特点,主要因素,磁化方法及特点、磁化电流分类及特点。

4、钢材的净化方法,不可展零件的展开计算方法,排样的原则及国家标准中对排样的规定,其中包括封头的拼接要求,热切割的方法及应用特点。

5、钢板弯卷变形率的计算以及临界变形率、最小冷弯半径的要求,对称式三辊卷板机的结构特点、弯卷成形过程及直边产生的原因和克服直边的方法,冷卷热卷的特点。

6、管子弯曲时易产生的缺陷和控制方法;7、封头整体冲压成形过程应力、应变特点;冷冲、热冲的选择;防止折皱的方法;定性分析半球封头与标准椭圆形封头的工艺性,压边条件,分析冲压后封头壁厚变化。

8、单层容器和多层包扎容器制造工艺比较。

9、旋压的特点管子与管板的连接方法及特点,适用范围。

10、焊接温度场、焊接热循环的概念及主要影响因素,其中焊接线能量、冷却时间、预热的概念及影响是重点。

11、熔池结晶组织及偏析,改善其组织的主要方法,保证焊缝质量的最根本方法。

12、分析低碳钢热影响区(过热区、正火区、部分相变区)的金相组织,氢对焊接接头性能的影响及减少氢的措施,焊接应力和变形产生的根本原因及危害,调节和降低焊接残余应力的方法。

13、焊后热处理的主要作用。

14、焊接接头的分类,对接接头、角焊缝的特点及选用,、设计或选择不同形式坡口的主要目的及选择原则。

15、热裂纹产生原因、防止和控制,冷裂纹的生成条件及冷裂纹的控制方法。

16、金属材料焊接性试验的常用方法——碳当量法间接估算法、冷裂纹敏感性估算法的基本概念。

17、低碳钢、16MnR低合金钢的焊接性分析及焊接工艺要点(焊接方法、焊接材料、焊前准备、焊后处理等),18-8型奥氏体不锈钢焊接性分析及焊接工艺要点(焊接方法、焊接材料、焊前准备、焊后处理等)。

陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程过程装备与控制技术复习资料汇总

陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程过程装备与控制技术复习资料汇总

大学 过程控制 试题(A )卷(闭)2006--2007 学年第 1学期 使用班级 化工0401-0408 班级 学号 姓名题号 一 二 三 四 总分 得分一、 填空题(每空2分,共20分)1.DDZ-Ⅱ型仪表由220V 交流电压单独供电,DDZ-Ⅲ型仪表由 统一供电。

2.对PID 调节器而言,当积分时间I T →∞,微分时间0D T =时,调节器呈 调节特性。

3.在相同的条件下,用同一仪表对某一工艺参数进行正反行程的测量,相同的被测量值得到的正反行程测量值的最大差值称为 。

4.由于系统中物料或者能量的传递需要克服一定的阻力而产生的滞后被称为___________。

5.在被控对象的输入中,_______________应该比干扰变量对被控变量的影响更大。

6.按照给定值对控制系统进行分类,如果给定值按事先设定好的程序变化,则控制系统为_______________。

7.当系统的最大超调量与最大偏差相等时,系统的余差值等于___________。

8.确定调节阀气开气关型式主要应考虑________________。

9.常用的抗积分饱和措施有限幅法和____________。

10.与反馈控制能够克服所有干扰不同,前馈控制能够克服_________种干扰。

二、 单项选择题(在下列每小题四个备选答案中选出一个正确答案,并将其字母标号填入题干的括号内。

每小题2分,共30分) 11.下列( )不是测量仪表的技术性能指标。

A.仪表精度B.灵敏度C.响应时间D.测量方法12.对于始点为0℃的电子电位差计,当输入端短路时,仪表指针应指在()。

A.始点B.室温C.终点D.原位置13.下列利用热电效应测温的温度计是()温度计。

A. 双金属B. 压力式C. 热电偶D. 热电阻14..DDZ–Ⅲ型仪表现场传输信号为4~20mADC,而控制室的联络信号为电压,那么电流与电压之间的转换电阻为()。

A.200ΩB.250ΩC.500ΩD.750Ω15.一般认为,多次测量中任何一次测量的极限误差为()。

陕西科技大学过程装备与控制工程化工原理期末复习资料汇总之复习重点,考题,典型题解,解题方法汇总

陕西科技大学过程装备与控制工程化工原理期末复习资料汇总之复习重点,考题,典型题解,解题方法汇总

第一章 流体流动 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111ρρ 第八章 气体吸收 吸收1.选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低,损失小。

溶剂对溶质溶解度大,对其他组分溶解度小2,吸收的目的和基本依据 吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

解吸方法 升温、减压、吹气。

选择吸收溶剂的主要依据 溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。

相平衡常数及影响因素 m 、 E 、 H 均随温度上升而增大, E 、 H 与总压无关, m 反比于总压。

( 气、液 ) 扩散系数的影响因素 气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关。

传质机理 分子扩散、对流传质。

气液相际物质传递步骤 气相对流,相界面溶解,液相对流。

有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别 有效膜理论获得的结果为 k ∝ D ,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为 k ∝ D 0.5 。

传质速率方程式 传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积。

因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应。

传质阻力控制 传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力。

当 mky<<kx 时,为气相阻力控制;当mky>>kx 时,为液相阻力控制。

低浓度气体吸收特点 ① G 、 L 为常量, ② 等温过程, ③ 传质系数沿塔高不变。

最小液气比 完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。

NOG 的计算方法 对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法。

第九章 :蒸馏的目的及基本依据 蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据 ( 原理 ) 是液体中各组分挥发度的不同。

主要操作费用 塔釜的加热和塔顶的冷却。

双组份汽液平衡自由度 自由度为 2(P 一定,t ~ x 或 y ; t 一定, P ~ x 或 y) ; P 一定后,自由度为 1 。

陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程过程装备制造与检测期末考试复习资料总结第二部分制造

陕西科技大学机电工程学院过程装备与控制工程过程装备制造与检测期末考试复习资料总结第二部分制造

第一节过程设备常用材料本节简述压力容器对材料性能的要求和常用材料的性能。

一.对材料性能的基本要求选择压力容器用材料应着重考虑:力学性能、工艺性能和耐腐蚀性能。

1. 材料的力学性能需要保证:强度指标、塑性指标和韧性指标。

⑴较高的强度强度指标是设计中决定许用应力[ζ]的重要依据。

常用的强度指标有抗拉强度ζb和屈服强度ζs。

高温下工作时,还要考虑蠕变极限和高温持久强度。

材料强度指标选取原则保证塑性指标及其他性能的要求下,尽量用强度指标高的材料,以减小容器的重量。

材料强度指标高,容器的厚度小、重量轻;但塑性、韧性一般都较差,焊接时易产生裂纹等缺陷。

⑵良好的塑性塑性指标主要包括伸长率δ、断面收缩率ψ和冷弯试验弯曲角α。

塑性指标选取原则:容器用钢材,要求具有较好的塑性。

因为塑性好的材料在破坏前一般都产生明显的塑性变形,不但容易发现,而且塑性变形可以松弛局部高应力,避免部件断裂。

标准对容器用钢材塑性的最基本要求:GB6654-86中规定,各钢种的延伸率δ5为(16~26)%;国际标准化组织(ISO)推荐规范中规定伸长率的下限值:碳钢及锰钢不小于16%;对合金钢不小于14%。

⑶较好的韧性虽然压力容器一般不受冲击载荷,但冲击值低、韧性差的材料,对缺口脆性比较敏感,特别是裂纹等缺陷。

所以用于制造压力容器承压部件的材料,要求具有较好的韧性。

2. 工艺性能材料的制造工艺性能差,不但难以加工制造,而且还容易在制造过程中产生各种缺陷。

工艺性能主要包括:冲压性能,焊接性能,热处理性能(1)良好的冲压加工性能:要求材料有良好的冲压加工性能。

否则冲压加工时,难变形,容易产生裂纹等缺陷。

塑性指标达到标准规定值的材料,都可以满足冲压工艺性能的要求;⑵较好的焊接性压力容器大多是焊接结构,制造材料的焊接性能至关重要。

焊接性差的材料,会在焊接接头内产生各种焊接缺陷,包括裂纹、未焊透等严重缺陷。

裂纹是最危险而一直被认为是不允许存在的缺陷。

所以在选用一种新材料焊制压力容器时,一般都要经过焊接性试验。

陕西科技大学函授《过程装备与控制工程概论》考题

陕西科技大学函授《过程装备与控制工程概论》考题

陕西科技大学函授2010——2011学年第二学期《过程装备与控制工程概论》考试试题(卷)学号姓名一、填空:(每空2分,共32分)1、流体是和的统称。

2、热量传递过程是物质系统内的过程。

它通过、和三种方式来实现。

3、质量传递过程指遵循传质诸规律的过程,它涉及有关、、、等传质过程及装备。

4、结晶是固体物质以晶体状态从、或中析出的过程。

5、动量传递过程指遵循动量传递及固体力学诸规律的过程。

它涉及固体物料的、、等过程及设备。

二、解释名词:(15分)1、流体动力过程2、位能和动能3、蒸馏4、吸附过程5、热力学第一定律三、连线指出下列干燥器所属的类型:(7分)干燥器名称干燥器的类型1、箱式干燥器传导干燥器2、滚筒干燥器3、沸腾干燥器辐射干燥器4、红外线干燥器5、微波干燥器介电加热干燥器6、转筒干燥器7、喷雾干燥器对流干燥器四、判断正误:(5分)1、社会经济过程中的全部产品可分为四类:即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务性产品。

()2、制备纳米粉的途径大致有两种:一是粉碎法;另一种是造粉法。

()3、流体流动时,各质点间互相平行,不相干扰,是过渡流。

()4、活性炭不是吸附剂。

()5、萃取按性质可分为物理萃取和化学萃取。

()五、简答题:1、装备制造业与过程制造业与什么区别?(10分)2、流体输送过程中使用的阀门有哪些?(3分)3、干燥的用途有哪些?(5分)4、物料与水分的结合方式有哪些?(3分)5、试述粉碎过程及常用的粉碎设备。

(8分)6、化学反应过程按基本反应类型可分为哪些类型?(7分)7、写出氢和氮在高温高压催化剂存在下,直接生成氨的反应式。

(5分)。

陕西科技大学过程装备与控制工程化工原理期末复习资料汇总之复习重点,考题,典型题解,解题方法汇总讲解

陕西科技大学过程装备与控制工程化工原理期末复习资料汇总之复习重点,考题,典型题解,解题方法汇总讲解

第一章 流体流动 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111ρρ 第八章 气体吸收 吸收1.选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低,损失小。

溶剂对溶质溶解度大,对其他组分溶解度小2,吸收的目的和基本依据 吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

解吸方法 升温、减压、吹气。

选择吸收溶剂的主要依据 溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。

相平衡常数及影响因素 m 、 E 、 H 均随温度上升而增大, E 、 H 与总压无关, m 反比于总压。

( 气、液 ) 扩散系数的影响因素 气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关。

传质机理 分子扩散、对流传质。

气液相际物质传递步骤 气相对流,相界面溶解,液相对流。

有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别 有效膜理论获得的结果为 k ∝ D ,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为 k ∝ D 0.5 。

传质速率方程式 传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积。

因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应。

传质阻力控制 传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力。

当 mky<<kx 时,为气相阻力控制;当mky>>kx 时,为液相阻力控制。

低浓度气体吸收特点 ① G 、 L 为常量, ② 等温过程, ③ 传质系数沿塔高不变。

最小液气比 完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。

NOG 的计算方法 对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法。

第九章 :蒸馏的目的及基本依据 蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据 ( 原理 ) 是液体中各组分挥发度的不同。

主要操作费用 塔釜的加热和塔顶的冷却。

双组份汽液平衡自由度 自由度为 2(P 一定,t ~ x 或 y ; t 一定, P ~ x 或 y) ; P 一定后,自由度为 1 。

过程装备控制与技术复习要点

过程装备控制与技术复习要点

《过程装备控制与技术》复习1 考核范围前四章,以仪表与系统为考核重点。

2 题型1、填空题(20分)基本上都是来自于书上的原话,填写空出来的字眼,要求看前多看书,只要对书本熟悉就能填出来。

2、选择题(20分)选题遍布整个考核范围,提供50个选择题供大家复习学习。

3、简答题(30分)以基本概念与基本原理为主,提供20个供大家复习学习。

4、综合分析题(30分)考核对控制系统的综合分析和解决问题的能力,单回路系统与复杂系统各一个。

3 选择题复习资料1、一台PID三作用式控制器,如果将比例度调到100%,积分时间调到最大(∞),微分时间调到零,则此时调节器的作用为:( C )A PIB PDC PD PID2、过渡过程常出现如下几种形式:①非振荡衰减过程②衰减振荡过程③等幅振荡过程④发散振荡过程⑤非振荡发散过程其中,属于稳定过程的有( D )。

A ①③B ②④C ③⑤D ①②3、雷达跟踪系统属于( B )。

A 定值控制系统B 随动控制系统C 程序控制系统D 前馈控制系统4、下列控制系统中,( C )是开环控制。

A 定值控制系统B 随动控制系统C 前馈控制系统D 程序控制系统5、下列参数( d )不属于过程特性参数。

A 放大系数KB 时间常数TC 滞后时间τD 积分时间T i6、下述名词中,( c )不是过渡过程的品质指标。

A 最大偏差B 余差C 偏差D 过渡时间7、当阀前后的压差较大,并允许有较大泄漏量时,选择下面哪种阀较为合适。

( b )A 直通单座调节阀B 直通双座调节阀C 隔膜调节阀D 三通调节阀8、在自动控制系统中,( B )变量一般是生产过程中需要控制的变量。

A 操纵变量B 被控变量C 干扰变量D 中间变量9、如果被控过程的变化小,仪表指针移动量很大,则该仪表的( C )A 精确度高B 精确度低C 灵敏度高D 灵敏度低10、某二阶系统采用了PID控制方法,若比例度低于了临界比例度,系统将出现( C )A 衰减振荡B 等幅振荡C 发散振荡D 不振荡11、微分作用具有“超前调节”的特点,所以它可以用来克服( A )A 纯滞后B 调节通道的时间常数过大C 干扰通道的时间常数过大D 调节通道的放大倍数过小12、自动控制系统在运行过程中,由于种种原因使对象特性改变了,并由此导致过渡过程曲线变差了,为了获得较好的过渡曲线,通常采用的解决方法是( A )A 重新整定调节器的参数B 更换调节器C 重新设计控制系统D 要求工艺做调整13、检测仪表的品质指标为( A )A 变差B 余差C 最大偏差D 过渡过程时间14、在阶跃扰动作用下,被控变量随时间变化情况中( B )是我们最希望得到的,( C )是绝对不允许出现的。

【过控期末复习题】过程控制工程经典简答题

【过控期末复习题】过程控制工程经典简答题

1、什么是积分饱和,常用的抗积分饱和方法有哪些?答:如果执行已经到极限位置,仍然不能消除静差时,由于积分作用,尽管PID 差分方程式所得的运算结果继续增大或减小,但执行已无相应的动作,这就叫积分饱和。

常用措施有:限幅法,外反馈法,积分切除法。

2、采用经验建模方法建立对象模型的步骤是什么?答:(1)设计试验来获得用于建模的输入输出数据;(2)对输入输出数据进行预处理,如选择有用的数据,剔除换点及遗漏的数据点等;(3)指定模型结构或选择模型集;(4)确定一个性能指标作为模型选择的准则;(5)根据输入输出数据和性能指标从指定的模型集中选择已个最佳模型;(6)对获得的模型进行测试,满意则结束,否则重复前面的步骤。

3、串级控制系统的设计原则有哪些?答(1)在单回路控制不能满足要求的情况下可以考虑采用串级控制;(2)具有能够检测的副回路,且主要干扰应该包括在副回路中;(3)副对象的滞后不能太大,以保持副回路的快速响应性能;(4)将对象中具有显著非线性或时变特性的部分归于副对象中。

4、设置均匀控制系统的目的和其特点是什么?答:目的是:对表征前后设备供求矛盾的两个变量均匀协调,统筹兼顾。

特点是:表征前后供求矛盾的两个变量都应该是缓慢变化的;前后互相联系又互相矛盾的两个变量都应保持在工艺操作所允许的范围内。

5、前馈控制系统的基本原理是什么?为什么它常与反馈控制构成前馈-反馈控制系统?答:基本原理是测量进入过程的干扰量,并根据干扰的测量值产生合适的控制作用来改变控制量,使被控制变量维持在给定值。

前馈控制是一种补偿控制。

一般来讲,前馈控制无法全部补偿扰动对被控变量所产生的影响。

因此,单纯的前馈控制系统在应用中就会带来一定的局限性。

为克服这一弊端,前馈控制常与反馈控制联用,构成前馈—反馈控制系统。

6、什么是控制系统的过渡过程?有几种基本形式?答:一个过程控制系统在外作用下从原有的稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程称为过程控制系统的过渡过程。

过程控制考试复习资料.docx

过程控制考试复习资料.docx

过程控制工程复习资料一、填空题1、 过程控制系统一般由控制器、执行器、被控过程或被控对象、测量变送器等环节组成。

2、 调节阀按能源不同分为三类:气动调节阀、电动调节阀、液动调节阀。

3、自动控制系统按工作原理可分为三类:反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈控制系 统。

按给定值特点分类可分为三类:定值控制系统、随动控制系统、程序控制系统。

4、 过程控制系统方案设计的基本要求是:安全、稳定、绿。

5、 过程数学模型的求取方法有三种,分别是:机理法建模、系统辨别法建模、混合法(机 理分析+系统辨别)建模。

6、 理想流量特性有四类,分别是直线、对数、抛物线、快开。

7、 定比值控制系统包括:开环比值控制系统、单闭环比值控制系统和双闭环比值控制系统。

8、 控制器参数整定法有:经验法、临界比例度法、衰减振荡法、响应曲线法。

9、 根据实践经验的总结发现,除少数无自平衡的对象以外,大多数对象均可用一阶、二阶、 一阶加纯滞后、二阶加纯滞后这四种典型的动态特性来加以近似描述。

为进一步简化,也可 以将所有的对象的动态特性都简化为一阶加纯滞后的形式,用传递函数可以表示为:(W(s) = 。

其中K表示对象的静态放大系数,T表示对象的时间常数,T表示纯T #8+1滞后时间。

10、 调节器的比例度6越大,则放大倍数Kc越小,比例调节作用就越弱,过渡过程曲线就越平稳,但余差也越大。

积分时间L越小,则积分速度越大,积分特性曲线的斜率越大, 积分作用越强,消除余差越快,微分时间J越大,微分作用越强。

11、 定值控制系统是按测量与给定偏差大小进行调节的,而前馈调节是按扰动量大小进行调 节的;前者是闭环调节,后者是开环调节。

采用前馈-反馈调节的优点是利用前馈调节的及时性和反馈调节的静态准确性。

12、 防止几分饱和有哪三种方法:限幅法、外反馈法、积分切除法。

13、 测量变送器的要求:淮确、快速、可靠。

14、 在串级控制系统中,调节器参数的整定方法有:逐次逼近法、两步整定法、一步整定法。

过程控制系统考试知识点复习和总结----终极版(DOC)

过程控制系统考试知识点复习和总结----终极版(DOC)

过程控制系统考试知识点复习和总结----终极版(DOC)第一篇:过程控制系统考试知识点复习和总结----终极版(DOC) 第五章复杂控制系统(串级、比值、均匀、分程、选择、前馈、双重控制)串级控制系统定义:采用不止一个控制器,而且控制器间相串接,一个控制器的输出作为另一个控制器的设定值的系统。

调节过程:当燃料气压力或流量波动时,加热炉出口温度还没有变化,因此,主控制器输出不变,燃料气流量控制器因扰动的影响,使燃料气流量测量值变化,按定值控制系统的调节过程,副控制器改变控制阀开度,使燃料气流量稳定。

与此同时,燃料气流量的变化也影响加热炉出口温度,使主控制器输出,即副控制器的设定变化,副控制器的设定和测量的同时变化,进一步加速了控制系统克服扰动的调节过程,使主被控变量回复到设定值。

当加热炉出口温度和燃料气流量同时变化时,主控制器通过主环及时调节副控制器的设定,使燃料气流量变化保持炉温恒定,而副控制器一方面接受主控制器的输出信号,同时,根据燃料气流量测量值的变化进行调节,使燃料气流量跟踪设定值变化,使燃料气流量能根据加热炉出口温度及时调整,最终使加热炉出口温度迅速回复到设定值。

特点:能迅速克服进入副回路扰动的影响串级控制系统由于副回路的存在,改善了对象特性,提高了工作频率串级控制系统的自适应能力设计:⑴主、副回路副回路应尽量包含生产过程中主要的、变化剧烈、频繁和幅度大的扰动,并力求包含尽可能多的扰动。

设计副回路应注意工艺上的合理性;应考虑经济性;注意主、副对象时间常数的匹配⑵串级控制系统中主、副控制器控制规律主控制器起定值控制作用,副控制器对主控制器输出起随动控制作用,而对扰动作用起定值控制作用。

主被控变量要求无余差,副被控变量却允许在一定范围内变动。

主控制器可采用比例、积分两作用或比例、积分、微分三作用控制规律,副控制器单比例作用或比例积分作用控制规律。

⑶主、副控制器正、反作用的选择先依据控制阀的气开、气关形式,副对象的放大倍数,决定副控制器正反作用方式,即必须使的Kc2KvKp2Km2乘积为正值,其中Km2通常总是正值。

过程控制工程知识点复习

过程控制工程知识点复习

过程控制工程知识点复习过程控制工程知识点复习一.过程控制系统及其分类1.过程控制理论是以频率法和根轨迹法为主体的经典控制理论,主要解决单输入单输出的定值控制系统的分析和综合问题。

2.过程控制有三种图表示分别是系统框图控制流程图工艺流程图我们应当学会识别。

控制流程图系统框图工艺流程图3.过程控制系统的分类按结构特点分为反馈控制系统(闭环)前馈控制系统(开环)前馈-反馈控制系统(复合控制系统)复合控制系统按信号特点分定值控制系统(给出给定值)程序控制系统(按一定规律变化如空调温度随时间变化定值变化11:00给25°c 12:00给28°c)随动控制系统(如比值控制)二.过程建模被控过程是指正在运行的多种被控制的生产工艺设备,如锅炉,精馏塔,化学反应器等等,被控过程的数学模型(动态特性)是指过程在各输入量(控制量与扰动)作用下相应输出量变化函数关系的数学表达式。

过程的数学模型有两种1.非参数模型,如阶跃响应曲线脉冲响应曲线频率特性曲线是用曲线表示的2.参数模型,如微分方程传递函数脉冲响应函数状态方程差分方程是用数学方程式表示的。

机理法建模机理法建模又称为数学分析法建模或理论建模。

自平衡能力:即过程在输入量的作用下其平衡状态被破坏后无需人或仪器的干预,依靠过程自身能力逐渐恢复达到另一新的平衡状态试验法建模试验法建模是在实际的生产过程中,根据过程输入,输出实验数据,通过过程辨识与参数估计的方法建立被控过程的数学模型。

特点是不需要深入了解过程机理但必须设计合理实验。

三.过程测量及变送测量误差测量误差是指测量结果与被测量的真值之差,测量误差反应了测量结果的可靠度。

绝对误差:绝对误差是指仪表指示值与被测变量的真值之差,在工程上,通常把高一等级精度的标准仪器测得的值作为真值(实际值)此时的绝对误差是指用标准仪表(高精度)与测量仪表(低精度)同时测量同一值是,所得两个结果之差。

相对误差:相对误差是指绝对误差与被测量的真值之比的百分数,它比绝对误差更具有说明测量结果的精度。

过程装备控制与技术的考试重点

过程装备控制与技术的考试重点

过程装备控制的要求:安全性、经济性、稳定性被控对象:在自动控制系统中,工艺变量需要控制的生产设备被称为被控对象。

测量元件和变送器:测量需控制的工艺参数并将其转化成一种特定信号调节器:将检测元件或变送器送来的信号与其内部的工艺参数给定值信号进行比较,得到偏差信号。

执行器:接收调节器送来的信号,自动地改变阀门的开度,从而改变输送给被控对象的能量和物料量,最常用的执行器是气动薄膜调节阀。

控制系统方框图闭环控制:系统输出信号的改变会返回影响操纵变量,操纵变量依赖于输出变量,闭环控制系统最常见形式是负反馈控制系统。

调节器进入自动运行,则是闭环控制系统。

开环控制:开环系统的操纵变量不受系统输出信号的影响。

一个工业控制系统,当反馈回路断开或调节器置于手操位置时,就成为开环控制系统。

阶跃干扰对控制系统影响最大,阶跃干扰影响下控制系统的过渡过程:1、发散振荡过程系统受到阶跃干扰后偏离给定值,超出生产的规定限度,2、等幅振荡过程被控变量在某稳定值附件振荡,振荡幅度恒定。

3、衰减振荡过程被控变量在稳定值附件上下波动,经过两三个周期稳定下来。

希望得到这种。

4、非振荡的单调过程被控变量最终稳定下来,回复平衡状态的速度慢,时间长。

被控对象的特性:就是当被控对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间的变化规律。

描述被控对象特性的参数有放大系数K(静态增益,是被控对象重新达到平衡状态时的输出变化量与输入变化量之比。

1、放大系数K表达了被控对象在干扰作用下重新达到平衡状态的性能,是不随时间变化的参数。

所以K是被控对象的静态特性参数。

对控制通道:K值大,控制灵敏,K值小,迟缓。

干扰通道:K较小,无很大影响,K值大,难稳定。

2、时间常数T 被控对象受到输入作用后,输出变量达到新稳定值得快慢,决定了整个动态过程的长短,是被控对象的动态特性参数。

控制通道:T值大,易于控制,控制过于缓慢。

T值小,控制速度快,不易控制。

干扰通道:T值大,被控变量变化缓和,易于控制。

过程装备控制技术考试重点

过程装备控制技术考试重点

1.过程装备控制主要是针对温度、压力、流量、液位、成分和物性等参数进行控制。

2.控制系统的组成:被控对象、测量元件和变送器、调节器、执行器。

3.过渡过程:从被控对象手打到干扰作用是被控变量偏离给定值时起,调节器开始发挥作用,使被控变量回复到给定值附近范围内所经历的过程称为控制系统的过渡过程。

4.被控对象特性:当被控对象的输入变量发生变化时,其输出变量随时间的变化规律,输出变量就是控制系统的被控变量而其输入变量则是控制系统的操纵变量和干扰作用。

5.6.控制通道:操纵变量与被控变量之间的联系称为控制通道。

7.干扰作用与被控变量之间的联系称为干扰通道。

8.测量:是人类对自然界的宏观事物取得数量概念的一种认识过程。

9.10.直接测量法:将被测量与单位能直接比较,立即得到比值,或者仪表能直接显示出被测参数的测量方法。

11.间接测量法:需要先测出一个或几个与被测量有一定函数关系的其他量然后根据此函数关系计算出被测量的数值的测量方法。

12.13.接触测量法:仪表的某一部分必须接触被测对象的测量方法。

14.非接触测量:仪表的任何部分均不与被测对象接触的测量方法。

15.静态测量:在测量过程中被测参数恒定不变。

16.动态测量:在测量过程中被测参数随时间变化而变化。

17.18.测量仪的组成:传感器、变送器、显示器。

19.传感器要求:准确、稳定、灵敏。

变送器:能准确、稳定地传输、放大和转换信号。

显示器:指示式、数字式、屏幕式。

20.21.量程:是指测量范围上限与下限的代数差。

22.灵敏度:是指仪表或装置在到达稳态后,输入量变化引起的输出量变化的比值。

23.线性度:描述仪表的标定曲线与拟合直线之间的吻合程度。

24.25.迟滞误差:在输入量增加和减少的过程中,对于同一输入量会得出大小不同的输出量,在全部测量范围内,这个差别的最大值与仪表的满量程之比值。

26.漂移:指输入量不变时,经过一定的时间后输出量产生的变化。

27.温漂:由于温度变化而产生的漂移。

陕西科技大学过程装备与控制工程化工原理期末复习资料汇总之复习重点,考题,典型题解,解题方法汇总

陕西科技大学过程装备与控制工程化工原理期末复习资料汇总之复习重点,考题,典型题解,解题方法汇总

第一章 流体流动 机械能守恒式 f e h u g z p h u g z p +++=+++2222222111ρρ第八章 气体吸收 吸收1.选择吸收溶剂的主要依据是什么?什么是溶剂的选择性?溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低,损失小。

溶剂对溶质溶解度大,对其他组分溶解度小2,吸收的目的和基本依据 吸收的目的是分离气体混合物,吸收的基本依据是混合物中各组份在溶剂中的溶解度不同。

解吸方法 升温、减压、吹气。

选择吸收溶剂的主要依据 溶解度大,选择性高,再生方便,蒸汽压低损失小。

相平衡常数及影响因素 m 、 E 、 H 均随温度上升而增大, E 、 H 与总压无关, m 反比于总压。

( 气、液 ) 扩散系数的影响因素 气体扩散系数与温度、压力有关;液体扩散系数与温度、粘度有关。

传质机理 分子扩散、对流传质。

气液相际物质传递步骤 气相对流,相界面溶解,液相对流。

有效膜理论与溶质渗透理论的结果差别 有效膜理论获得的结果为 k ∝ D ,溶质渗透理论考虑到微元传质的非定态性,获得的结果为 k ∝ D 0.5 。

传质速率方程式 传质速率为浓度差推动力与传质系数的乘积。

因工程上浓度有多种表达,推动力也就有多种形式,传质系数也有多种形式,使用时注意一一对应。

传质阻力控制 传质总阻力可分为两部分,气相阻力和液相阻力。

当 mky<<kx 时,为气相阻力控制;当mky>>kx 时,为液相阻力控制。

低浓度气体吸收特点 ① G 、 L 为常量, ② 等温过程, ③ 传质系数沿塔高不变。

最小液气比 完成指定分离任务所需塔高为无穷大时的液气比。

NOG 的计算方法 对数平均推动力法,吸收因数法,数值积分法。

第九章 :蒸馏的目的及基本依据 蒸馏的目的是分离液体混合物,它的基本依据 ( 原理 ) 是液体中各组分挥发度的不同。

主要操作费用 塔釜的加热和塔顶的冷却。

双组份汽液平衡自由度 自由度为 2(P 一定,t ~ x 或 y ; t 一定, P ~ x 或 y) ; P 一定后,自由度为 1 。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

Kao7.流体动力过程是指遵循流体力学规律的过程,它涉及泵、压缩机、风机、管道和阀门等过程设备与元件。

流体是气体和液体的总称,包括哪几个方面的性质?答:1)流动性:切应力作用下流体会变形,且无恢复原状的能力。

2)压缩性:温度不变时,流体的体积随压力增大而缩小的性质3)膨胀性:压力不变时,流体的体积随温度升高而增大的性质4)黏性:运动的流体,在相邻的流层接触面上,形成阻碍流层相对运动的等值而反向的摩擦力。

反应了流体在运动状态下抵抗剪切变形速率的能力,它是运动流体产生机械能损失的根源。

1.产品的分类1)社会经济过程中的全部产品通常又可分为四类,即硬件产品、软件产品、流程性材料产品和服务型产品(国际标准化组织,ISO/DIS9000:2000)。

2)所谓“流程性材料”是指以流体(气、液、粉体等)形态存在的材料。

3)过程工业是加工制造流程性材料产品的现代制造业。

2.制造业的划分,按照“技术特征” 可将制造业分为哪两类?1)一类是以物质的化学、物理和生物转化,生成新的物质产品或转化物质的结构形态,多为流程性材料产品,产品计量不计件,连续操作,生产环节具有一定的不可分性,可统称为过程工业(过程制造业),如涉及化学资源和矿产资源利用的产业(石油化工、冶金)等;2)另一类是以物件的加工和组装为核心的产业,根据机械电子原理加工零件并装配成产品,但不改变物质的内在结构,仅改变大小和形状,产品计件不计量,多为非连续操作,这类工业可统称为装备制造业。

3)二者关系:过程制造业为装备制造业提供原材料,同时装备制造业为过程制造业提供制造装备3.过程工业包含的基本过程:1)流体动力过程:遵循流体力学规律的过程,涉及泵、压缩机、管道、阀门等。

2)热量传递过程:遵循传热学规律的过程,涉及换热器。

3)质量传递过程:遵循传质规律的过程,涉及干燥、蒸馏、浓缩、萃取。

4)动量传递过程:遵循动量传递及固体力学规律的过程,涉及固体物料的输送、粉碎、造粒等。

5)热力过程:遵循热力学规律的动力过程,涉及发电、燃烧、冷冻、空气分离等过程。

6)化学反应过程:遵循化学反应诸规律的过程。

4.过程装置是流程性材料产品的工作母机:1)成套过程装置是流程性材料产品的工作母机,它通常由一系列的过程机器和过程设备,按一定的流程方式用管道、阀门等连接起来的连续系统,再配以控制仪表和电子电气设备,即能平稳连续地把以流体为主的各种材料,让其在装置中历经必要的物理化学过程,制造出人们需要的新的流程性产品。

2)单元过程设备(如换热器、反应器、塔、储罐等)与单元过程机器(如压缩机、泵、离心机等)二者统称为过程装备。

5.什么是过程装备与控制工程?1)过程装备与控制工程是结合数、理、化和多领域的工程知识,以安全和经济的方式解决诸多的工业问题的学科2)与过程制造业和装备制造业同时相关。

6.一般机械原理与过程机械原理的区别?1)一般机械原理研究机械中机构的结构和运动,以及机器的结构、受力、质量和运动。

2)过程机械原理是研究机械及其系统中流程型物料的状态变化,以及这些物料和状态变化对机械及其系统影响的规律。

8.流体输送过程的基本设备有什么?答:1)泵:流体输送的动力设备,按其工作的基本原理可分:容积式:通过泵体内工作容积反复变化,以吸入和排出流体,又可分为往复式和回转式。

叶片式:通过叶轮高速旋转时产生的离心力对流体有挤压推进作用,流体由此获得能量,静压能和动能由此升高。

2)阀门:流体输送系统中控制部件,用来改变通路断面和介质流动方向。

按作用和用途;按公称压力;按工作温度;按公称通径;按结构特征;按连接方法;按阀体材料;按驱动方式9.热量传递过程指遵循传热学规律的过程。

10.传热过程进行的必要条件:物体或系统内存在温度差。

11.热量传递的基本方式有哪些?答:1)热传导:通过分子热运动传热,是固体和静止流体的主要传热方式;2)对流传热:流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而传热,是运动流体的主要传热方式;3)辐射传热:物体以电磁波形式传递能量的过程,是远距离传热的主要方式。

12.换热器是热量传递过程的基本设备。

13.换热器按工作原理可分为:1)表面式换热器(间壁式换热器)2)蓄热式换热器3)直接接触式换热器(混合式)4)流体连接间接式换热器:典型的换热元件——热管14.热管一般由管壳、吸液芯和端盖组成。

热管内部是被抽成负压状态,充入适当的液体,这种液体沸点低,容易挥发。

管壁有吸液芯,其由毛细多孔材料构成。

热管一段为蒸发端,另外一段为冷凝端,当热管一段受热时,毛细管中的液体迅速蒸发,蒸气在微小的压力差下流向另外一端,并且释放出热量,重新凝结成液体,液体再沿多孔材料靠毛细力的作用流回蒸发段,如此循环不止,热量由热管一端传至另外一端。

15.质量传递过程是指遵循传热质规律的过程。

17.混合物的表示方式:质量浓度、物质的量浓度、质量分数、摩尔分数18.质量传递的基本方式:1)分子传质:由分子的无规则热运动产生的物质传递现象2)对流传质:流体的宏观运动使流体各部分之间发生相对位移而传质。

19.质量传递设备:塔设备、固定床、移动床、流化床、搅拌槽等。

20.动量传递过程是遵循动量传递及固体力学诸规律的过程。

21.动量传递的基本形式:动量的扩散传递分子动量传递:通过分子不规则热运动而传递动量;涡流动量传递:当流体做湍流流动时,流体中充满涡流的微团,大小不等的微团在各流层之间交换从而传递动量。

对流动量传递:流体发生宏观运动引起的动量迁移过程。

22.热力过程指遵循热力学诸规律的动力过程。

热力学第一定律(能量守恒定律):能量的形式虽可以转换,但其总和既不增加也不减少。

第一类永动机违背了热力学第一定律。

23.热力学第一定律(PPT与21动量传递相同)自己加:加热量传递的形式:热量传递有热传导、对流传热和辐射传热三种基本方式。

24.热力过程指遵循热力学诸规律的动力过程。

热力学第一定律:能量形式虽然可以转换,但其总和既不增加也不减少。

(箭头,第一类永动机与之违背)热力学第二定律:1)开尔文说法:不可能从单一热源吸取热量,使之完全变为有用功而不产生其他影响;(箭头实际过程有一定方向箭头能量转化方向,第二类永动机与之违背)2)克劳修斯说法:不可能把热量从低温物体自动传到高温物体而不引起外界的变化。

(箭头实际过程有一定方向箭头物质转化方向,第三类永动机与之违背)25.化学反应过程:指遵循化学反应诸规律的过程。

26.工业规模下的反应过程所得转化率低于实验室结果的原因是什么?答:实际反应器中进行的过程不但包括化学反应,还伴随着质量传递、热量传递、动量传递过程,它们显著影响反应的最终结果,。

27.常见的反应设备有哪些:1)间歇操作搅拌釜:是一种带有搅拌器的槽式反应器。

2)连续操作搅拌釜:连续流动的搅拌釜式反应器。

3)连续操作管式反应器:主要用于大规模流体参加的反应过程4)固定床反应器:反应器内填放固体催化剂颗粒或固体反应物,在流体通过时静止不动。

5)流化床反应器:固相介质是较小的颗粒,当流体通过床层时,固相介质形成悬浮状态,好像变成了沸腾的流体,故称流化床。

6)鼓泡床反应器:塔式结构的气液反应器,液体做床层,气体从床层下方通入,以气泡的形式通过。

28.过程装备是物质转化基础29.石油化学工业:炼油化学过程的目的主要是为了提高H/C比和去除有害物质以提高产品品质。

提高H/C比的方法:可以是脱碳也可以是加氢。

1)加氢通过加氢处理:加氢裂化,加氢精制,催化重整。

2)脱碳通过热加工:焦化,热裂解,减粘裂化,催化裂化。

31.石油化学工业燃料型炼油厂的典型加工工艺过程:常减压蒸馏——催化裂化——加氢裂化——焦化。

32.常压减蒸馏:原油--------通过加工过程到产品1)基本途径:将原油先按不同产品的沸点要求,分割成不同的直馏分油,然后按照产品的质量标准要求,除去这些馏分油中的非理想组分,或者通过化学反应转化,生成所需要的组分,进而得到一系列合格的石油产品。

2)炼油厂首先必须解决原油的分割和各种石油馏分在加工过程中的分离问题。

蒸馏正是一种常用的最经济和最容易实现的分离手段。

3)一次加工主要包括三个工序:原油的脱盐,脱水;常压蒸馏;减压蒸馏。

33.流化催化裂化:1)催化裂化是目前石油炼制工业中最重要的二次加工过程,也是重质油轻质化的核心工艺,是提高原油加工深度,生产优质汽油,柴油最重要的工艺操作。

2)裂化的目的是通过裂化反应将高碳烃(碳原子数多,碳链较长的烃)断裂生成低碳烃,同时增加环烷烃,芳香烃和带侧链的烃的数量,从而增加汽油等轻馏分的产量,质量也提高。

34.炼油过程对设备的要求在上述工艺条件下,炼厂设备的主要失效形式包括腐蚀,蠕变,疲劳,脆化,渗碳,轻损伤,氧化及冲蚀等。

1)在催化裂化装置中,压力容器所使用的材料大多是碳钢和碳-钼钢,碳钢的工作温度达510摄氏度,碳-钼钢的工作温度达540摄氏度,这些设备的失效机制主要是蠕变。

2)在催化重整中,压力容器和管道也在蠕变温度下工作,同时还要承受一定的氢分压,这些设备多用1Cr0.5Mo和1.25Cr0.5Mo钢材制作,工作温度达到540摄氏度,失效机制同时包括了高温蠕变及由脆化现象导致的低温脆断。

3)对于高氢压环境下服役的反应器,如加氢裂化和加氢脱硫装置,氢压高达28MPa,有Nelson曲线限定的使用温度是低于蠕变温度的,这些设备一般由2.25 CrlMo制造,允许工作温度为455摄氏度。

在这种情况下,蠕变本身不是最重要的,而高温氢制脆性以及由此导致的脆性断裂是主要的失效机制。

4)在氢制装置中,温度高达820℃,而氢压力相对较低,炉管所用材料为高铬镍含量的不锈钢,废热锅炉及一些配件多用Cr-Mo钢,如Cr25Mo20,1Cr18Ni9Ti,5Cr0.5Mo,1Cr0.5Mo等。

设备的失效机制主要是高温蠕变与开停车所引起的疲劳。

35.乙烯裂解对烃类热解反应进行热力学和动力学的研究得到如下认识:1)高温有利于提高烃类转化率和乙烯回收率。

2)由于二次反应,在高温下停留时间过长,乙烯回收率会降低。

3)烃类裂解的一次反应,特别是脱氢反应,是分子数增加的反应,降低烃的分压对平衡向目的产物方向移动有利,并有利于减少二次反应。

降低烃分压通常是采用水蒸汽作为稀释剂。

4)反应产物尽快急冷,可避免二次反应。

综上,裂解适宜条件是:高温,短停留,低烃分压。

?34.乙烯裂解过程对设备的要求:1)乙烯裂解使用最广泛的管式炉裂解工艺,其核心设备是管式裂解炉。

2)乙烯裂解过程对设备的要求乙烯裂解的关键设备是裂解炉管,它的损伤类型是渗碳,炉管内流过的石脑油等介质,他们在裂解过程中会生产焦炭,这些焦炭会沾伏在管壁形成渗碳层,使得材料的脆性增加,蠕变强度下降,当渗碳层的厚度达到3-4mm时,热应力增加,该层开始产生裂纹并导致炉管的损坏。

相关文档
最新文档