化工过程分析与合成习题PPT
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• 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）
（2B）判断以下问题是非（N，Y）
• 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 愈小，有效能损失愈小，但要求较大的热 交换面积。 Y
• 2. 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
一、基本概念
• （1）名词解释 • 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。）
（2A）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
三、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
• 二C、（10分 ）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
三、夹点分析
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、热负荷是增加还是减 少？
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 ）
（2A）判断以下问题是非（N，Y）
• 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，热流股总热 负荷QH<QC，不能实现夹点匹配( N )
化工过程分析与合成复习
习题
一、基本概念
• （1）名词解释 • 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 ） • 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 ） • 过程系统合成
（P5） • 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。）
(3B) 填空
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）
(3C) 填空
• 试在图中标出所提供的用能信息。
（4）、 回答问题
• a、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？
（4）、 回答问题
• b、如何保证获得化工过程系统换热网络最 大热回收？
（2B）判断以下问题是非（N，Y）
• 3. 热物流穿过换热网络的夹点，必有热流 量穿过夹点。 N
• 4. 热物流在夹点上方,冷物流在夹点下方。
N
（2C）判断以下问题是非（N，Y）
• 1.换热网络的设计要尽量避免冷、热物流 穿过夹点。 N
• 2.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
（4）、 回答问题
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，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化？
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 二、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。
一、基本概念
• （1）名词解释 • 夹点的意义 • （夹点处，系统的传热温差最小（等于ΔT
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）； ） • 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 ）
五、（15分）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。
• 3.穿过换热网络夹点的热流量为零，则夹 点处传热推动力为零。N
（2C）判断以下问题是非（N，Y）
• 4. 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
(3A) 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 3 可行 ,4 不定 。
。 , 2 不可行 ,
（2B）判断以下问题是非（N，Y）
• 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 愈小，有效能损失愈小，但要求较大的热 交换面积。 Y
• 2. 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
一、基本概念
• （1）名词解释 • 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。）
（2A）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
三、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
• 二C、（10分 ）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
三、夹点分析
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、热负荷是增加还是减 少？
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 ）
（2A）判断以下问题是非（N，Y）
• 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，热流股总热 负荷QH<QC，不能实现夹点匹配( N )
化工过程分析与合成复习
习题
一、基本概念
• （1）名词解释 • 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 ） • 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 ） • 过程系统合成
（P5） • 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。）
(3B) 填空
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）
(3C) 填空
• 试在图中标出所提供的用能信息。
（4）、 回答问题
• a、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？
（4）、 回答问题
• b、如何保证获得化工过程系统换热网络最 大热回收？
（2B）判断以下问题是非（N，Y）
• 3. 热物流穿过换热网络的夹点，必有热流 量穿过夹点。 N
• 4. 热物流在夹点上方,冷物流在夹点下方。
N
（2C）判断以下问题是非（N，Y）
• 1.换热网络的设计要尽量避免冷、热物流 穿过夹点。 N
• 2.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
（4）、 回答问题
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，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化？
ຫໍສະໝຸດ Baidu
• 二、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。
一、基本概念
• （1）名词解释 • 夹点的意义 • （夹点处，系统的传热温差最小（等于ΔT
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）； ） • 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 ）
五、（15分）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。
• 3.穿过换热网络夹点的热流量为零，则夹 点处传热推动力为零。N
（2C）判断以下问题是非（N，Y）
• 4. 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
(3A) 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 3 可行 ,4 不定 。
。 , 2 不可行 ,