化工過程分析與合成

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1、化工過程分析與合成緒論：1：化工過程的定義：原料經(jīng)過物理或化學(xué)加工制成產(chǎn)品的過程。2：實(shí)現(xiàn)方法：通過反應(yīng)、分離、混合、加熱、冷卻、壓力改變和顆粒尺寸的變化等一系列步驟實(shí)現(xiàn)的。3：工藝流程：獨(dú)立轉(zhuǎn)化的單元過程由被處理的物料流連接起來，成化工過程生產(chǎn)工藝流程。4：最重要的也是最常用的單元過程：1：化學(xué)反應(yīng)過程2：分離過程3：換熱過程4：流體輸送過程5：設(shè)計的目標(biāo)：高效益、易控制、環(huán)境友好和安全的過程。6：兩類優(yōu)化流程結(jié)構(gòu)的方法：探試法、算法方法方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)軟件代表序貫?zāi)K法與工程師直接經(jīng)驗(yàn)一致，便于學(xué)習(xí)和使用；易于通用化，已積累了豐富的單元模塊；需要計算內(nèi)存??；有錯誤易于診斷檢查。再循環(huán)引起的收

2、斂迭代很費(fèi)機(jī)時；進(jìn)行設(shè)計型計算時很費(fèi)機(jī)時；不易于用于最優(yōu)化計算。ASPENPLUSPRO/IICONCEPTCAPESFLOWTRAN面向方程法解算快；模擬型計算與設(shè)計型計算一樣；適合最優(yōu)化計算，效率高；便于與動態(tài)模擬聯(lián)合實(shí)現(xiàn)。要求給定較好的初值，否則可能得不到解；計算失敗后診斷錯誤所在困難；形成通用化程序有困難，故使用不便；難以繼承已有的單元操作模塊ASPENPLUSASCEND-IISPEED-UP聯(lián)立模塊法可以利用前人開發(fā)的單元操作模塊；可以避免序貫?zāi)K法中循環(huán)流迭代；比較容易實(shí)現(xiàn)通用化。將嚴(yán)格模型做成簡化模型時，需要花費(fèi)機(jī)時；用簡化模型來尋求優(yōu)化時，其解與嚴(yán)格模型優(yōu)化是否一直有爭論。

3、TISFLOFLOWPACK-II7：判斷最佳斷裂的準(zhǔn)則分為四類：①斷裂的物流數(shù)最少；②斷裂物流的變量數(shù)最少；③斷裂物流的權(quán)重因子之和最少；④斷裂回路的總次數(shù)最少。8：自由度（設(shè)計變量）的選擇原則：1：所選擇的自由度必須真正獨(dú)立2：自由度的選擇應(yīng)使問題求解盡量方便9：模擬型問題：理論級數(shù)、進(jìn)料位置、塔頂（或塔底餾出量)、回流比→→塔頂、塔底的產(chǎn)品組成10：設(shè)計型問題：輕關(guān)鍵組分的塔頂回收率、重關(guān)鍵組分的塔底回收率、進(jìn)料位置判據(jù)、回流比→→理論級數(shù)、進(jìn)料位置、塔頂和塔底餾出量第二章：1：非理想體系——采用狀態(tài)方程與活度系數(shù)相結(jié)合的模型；2：汽相狀態(tài)方程模型：非理想氣體模型：Benedict-W

4、ebb-Rubin-Lee-Starling（BWRS）；Hayden-O’Connell（用于Hexamerization的氫-氟化物狀態(tài)方程）理想氣體模型：Lee-Kesler（LK）；Lee-Kesler-Plocker；Peng-Robinson（PR）；采用Wong-Sandler混合規(guī)則的SRK或PR；采用修正的Huron-Vidal-2混合規(guī)則的SRK或PR；用于聚合物的Sanchez-Lacombe模型。3：液體活度系數(shù)模型：EletrolyteNRTL；Flory-Huggins；NRTL；Scatchard-Hilde-Brand；UNIQUAC；UNIFAC；vanLa

5、ar；WILSON。4：運(yùn)行模擬最小要求的輸入是：1：Setup（設(shè)置）2：Components（組分）3：Properties（性質(zhì)）4：Streams（流股）5：Blocks（模塊）第三章：1：固有性質(zhì)：物性代號物性代號分子量MW臨界壓縮因子ZC臨界溫度TC偏心因子OMEGA臨界壓力PC偶極距MUP臨界體積VC回轉(zhuǎn)半徑RGYR2：ASPENPLUS的物性方法和模型：類別詳細(xì)內(nèi)容熱力學(xué)性質(zhì)模型狀態(tài)方程模型活度系數(shù)模型蒸汽壓和液體逸度模型汽化熱模型摩爾體積和密度模型熱容模型溶解度關(guān)聯(lián)模型其它傳遞性質(zhì)模型粘度模型導(dǎo)熱系數(shù)模型擴(kuò)散系數(shù)模型表面張力模型非常規(guī)固體性質(zhì)模型一般焓和密度模型煤和焦碳的焓

6、和密度模型3：狀態(tài)方程模型：1：IDEAL：用于氣相和液相處于理想狀態(tài)的體系（如減壓體系、低壓下的同分異構(gòu)體系）2：BK10、CHAO-SEA、GRAYSON：用于煉油(如原油塔、減壓塔和乙烯裝置的部分工藝過程）3：PENG-ROB、RK-SOAVE：用于氣體加工、煉油及化工應(yīng)用。（如氣體加工裝置、原油塔及乙烯裝置）4：BWR-LS、LK-PLOCK、PR-BM、RKS-BM：處理高溫、高壓以及接近臨界點(diǎn)的體系（如氣體管線傳輸或超臨界抽提）5：PRMHV2、PRWS、PSRK、RK-ASPEN、RKSMHV2、RKSWS、SR-POLAR：計算高溫、高壓、接近臨界點(diǎn)混合物及在高壓下的液-液分

7、離的體系。（如乙二醇?xì)怏w干燥、甲醇脫硫及超臨界萃?。?：路線：用于計算一個性質(zhì)的模型和方法的每個不同組合形式叫作路線（Route）第四章：1：閃蒸計算類型：規(guī)定變量閃蒸形式輸出變量p、T等溫Q、V、yi、L、xip、Q=0絕熱T、V、yi、L、xip、Q≠0非絕熱T、V、yi、L、xip、L部分冷凝Q、T、V、yi、xiP（或T）、L部分汽化Q、T（或p）、yi、L、xi2：露點(diǎn)或泡點(diǎn)計算：計算混合物的露點(diǎn)可