化工过程分析与合成考点(完美版)

普通本科，适合重庆天华系统化学工艺分析和合成试验点1、过程是什么？(1)把客观事物从一种状态转移到另一种状态。课程(2)在工艺生产中，物料流的物理或化学处理过程称为工艺流程。流程技术(3)以天然材料为原料，经过物理或化学处理制造产品的过程。化学工艺原料的准备【含】化学反应产品分离(4)通过处理的物料流连接，构成化工流程生产流程。单位进程化学反应过程(5)【最重要的单元过程】传热过程分离过程转移过程催化反应过程(6)【化学反应过程是】热分解反应过程电解质溶液离子反应过程生化反应过程分布式控制(7)【过程控制技术开发过程】计算机集中控制分散控制(我国多数)现场总线控制第二章，化工过程系统稳态模拟与分析直接迭代方法知识点框架电路检索方法其他零碎的知识点模型和算法，一个模型，另一个模型的算法，两个组可以合作计算为模块。单位模型类型理论模型，经验模型，半经验模型。什么是稳态(化学过程稳态模拟)？每个工序参数的状态量不会随时间变化，这称为正常状态。什么是仿真？求解过程系统模型称为仿真。流程系统模拟可以解决的问题(图解)(1)工艺系统仿真分析问题；(2)工艺系统设计问题；(3)过程系统参数优化问题。1)流程系统模拟分析问题：输入已知的决策变量、已知的流程参数、查找输出是解决问题的最简单模型。2)工艺系统设计问题：已知输出设计结果、已知工艺参数、决策变量输入；看起来是已知输出请求输入，但实际上是假设输入猜测，将计算输出与已知输出进行比较，然后调整推测值进行计算。仅单个解决方案，从左到右3)流程系统参数优化问题：流程系统模型与优化模型协同工作，得到了使条件目标函数最优的一组决策变量，以实现最佳条件。流程系统模拟三种基本方法，优缺点(1)顺序模块法(不适用于分析设计、优化问题，仅适用于模拟问题)(2)方程导向法(3)联立模块法(同时(1)，(2)的优点)方法意义优点缺点顺序模组法从系统入口物流开始，通过接收此物流变量的单元模块的计算，得出输出物流变量。这个输出物流变量就是相邻的下一个单元的输入物流变量。结果状态变量的值依次为每个单元。与实际过程的直观联系很强。仿真系统软件的构建、维护和扩展都是方便和通用的。计算错误时容易诊断错误位置。计算效率低下。尤其是解决设计和优化问题的计算效率低下。方程导向法(约略意义)结合描述过程系统的所有数学模型求解非线性方程。解决得快仿真计算与设计计算一样适合优化计算，提高效率。轻松实现与动态模拟的协作您可能需要更好的初始值或无法获得解决方案。计算失败后，很难诊断出现错误的问题，很难形成通用程序，很难继承已经存在的单元操作模块。联立模块法(可能有意义)过程系统的近似模型方程与单元模块交替求解，也称为双层法。可以使用以前开发的单元操作模块。在顺序模块方法中，可以避免循环流迭代。通用比较容易。使严格的模型成为简化的模型需要时间。使用简化模型寻求优化时，其解法是否与严格的模型优化解决方案相匹配是有争议的。“单位模块”是根据相应处理单元的数学模型和解决算法编写的子程序。具有单边特性高维方程反复降低为低维方程的方法。(1)适用于不可分子系统。(2)在不可分割子系统流程系统中，如果包括回收物流，则配置不可分割子系统。1)切割流线的总数最低(3)断裂的基本原理2)截断流线包含最少的变量3)剪切流线的总权重最小4)回路切割的总次数最少(4)“简单环路”包含两个或多个流单元，其中任何单元只通过一次。矩阵：行回路；热物流。(1)对初始值的要求不高。满足收敛单元的适当要求：(2)数值稳定性好(3)收敛速度快(4)占用的计算机存储空间较小直接迭代方法(实际方程运算阻尼迭代方法)代数运算不给分数。优点：方法很简单缺点：迭代次数多，收敛速度慢。通吃：分析： q是阻尼元素，可以人为指定Q=0直接重复0 Q1加权直接迭代提高收敛的稳定性Q0外推直接迭代，提高收敛速度，降低稳定性Q1无意义面向方程的方法(适合线性化，非线性方程先线性化)优点和缺点。【】维度缩小解决方案解决方法(填空)联立解决方案维度缩小解决程序步骤(1)不相关子方程的识别不相关的子方程式子方程式仅包含未显示在其他子方程式(类似于预设变数)中的特定变数(2)不可分解子方程的识别(方程的分解，确定计算范围)电路搜索法(如果告诉我乳香图，将搜索电路)PPT2-02 28确定输出变量画乳香图扫描回路邻接矩阵法(3)不可分解稀疏方程的破坏降维解联立模块法优点和缺点。【】物流完全阻塞方法连接；两种切割方法回路中断方法。第四章，化工过程系统优化单纯形表计算优化问题包括元素(内容)(1)目标函数(2)优化变量(3)约束(4)可执行域满足约束条件的方案集合，用于配置优化问题的可执行域。最优解过程系统优化问题是在可能的域中找到使目标函数最小值的点。优化问题的建模方法(1)机构模型(2)黑盒型号(3)混合模型系统优化方法的分类(1)不受约束的优化和受约束的优化(2)线性规划LP(目标函数约束全部称为线性函数，另一个称为非线性函数，即非线性规划)(3)单维优化和多维优化(4)分析方法和数值方法(5)可行路径方法和不可行路径方法单纯形表图形方法(简单，掌握)单纯形法标准型(1)目标函数值必须是最小值(2)约束没有不等式约束，都是等式约束(3)所有变量都是非负条件标准化方法(绘制)简单表(给定空表，以前形式知道)模范模样？如何选择输入默认变量？如何选择关闭条件变量？(如果标准化后不是模型，请构建模型)NLP非线性编程拉格朗日乘数法罚函数一般第五章，调整化工生产工艺运行条件调整方法(1)离线调整：模型与装置分离数据收集报告记录计算调整结果指导生产(2)在线开环调节：模型已连接到设备计算数据是实时检测数据调整结果指导生产(3)在线闭环调谐：模型已连接到设备计算数据是实时检测数据调整结果直接返回控制系统第七章，换热网络合成一般是匹配物流，加热冷物流，改善系统的热回收，最大限度地减少辅助加热和辅助冷却负荷，充分利用热物流。热交换器网络合成目的(1)将项目从初始温度变为目标温度。(必须实现)(2)尽可能回收余热。(3)尽可能减少传热设备的数量。温度间距夹点(绘制温度间距表)热物流的开始温度和目标温度减去最小允许温差后，Tmin依次构成冷物流的开始，以及目标温度，从大到小的温度区间。问题表方法夹点(热容量流量单位，冷热减少)记住以下两个公式：(1)(每个温度区间的净热需求等于先前温度区间的输入-温度区间的输出)(2)(下一温度区间的输入=上一温度区间的输出)(3)(等于热容量流量乘以温差)在温度区间，高温区间传到低温区间的热量为0的点，接受热量为0的点(判断)为260，制冷公共事业为250。物理意义：焓图中组合曲线垂直距离最低的点。夹点的三个特性(1)能量特性(2)位置特性(3)传热特性夹点设计的三个原则(1)避免夹点上方的热物流和夹点下方的冷物流之间的匹配(2)禁用夹点上的冷却器(3)在夹点下禁用加热器一致的可行性原则(1)物流总数可行性原则：夹点一面(2)热熔流量(FCp)可行性原则夹点一面热交换器网络合成的实际问题热物流的线性方法不能高于热物流线，冷物流的线性方法不能低于冷物流台。物流禁止响应和强制响应复盖范围考虑腐蚀、运营安全、设备布置、管线布置、操作方便等因素，可能禁止部分物流间的匹配，或者强制部分物流间的匹配。改造旧工厂时，要充分利用原有设备，那就属于强制一致。第八章，分离塔序列合成分离顺序合成的目的选择最合理的分离方法并确定最佳分离顺序，从而降低成本。在分离顺序中什么是简单的塔？(1)一种饲料分为两种产品。(2)每个组件仅出现在一个产品上，即尖锐的分离。(3)塔底采用再沸器，塔顶采用完全混凝剂。三种计算(1)分离序列数：(2)分离子组数：(3)分离子问题数：经验规则(考试)(1)优先使用能量分离剂和使用质量分离剂的塔立即分离；它可以大大提高挥发性，并在直接用它获得产品时使用质量分离剂。(2)高温高压分离。(3)元素的最小分离序列(4)首先要去除腐蚀性和危险成分。(5)相对挥发性接近1的最终分离(6)先去除最多的成分(7)摩尔分割(8)分离度系数(CES)第一个最大分割如何找到分离塔的最佳分离顺序？有什么方法吗？(我知道名字)(1)宫廷(2)动态编程方法(3)分离度系数大的优先分离方法(4)相对成本函数法可能存在的原始问题，相同类型的问题换热器网络设计阶段是什么？(1)首先寻找 t，判断是抓地力问题还