化工过程分析与合成考点(完美版)

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适用于普通本科，重庆田华制

化工过程分析与合成考点

1、什么叫过程：

（1）客观事物从一个状态到另一个状态的转移。【过程】

（2）在工艺生产上，对物料流进行物理或化学的加工工艺称作过程工艺。【过程

工艺】

（3）以天然物料为原料经过物理或化学的加工制成产品的过程。

【化工过程???】

原料制备

【???包括】化学反应产品分离

（4）由被处理的物料流联接起来，构成化工过程生产工艺流程。【单元过程】

化学反应过程

（5）【???最重要的单元过程】换热过程

分离过程输送过程

催化反应过程

（6）【???化学反应过程举例】热裂解反应过程

电解质溶液离子反应过程生化反应过程

分散控制

（7）【???过程控制技术发展历程】计算机集中控制集散控制（我国多）

现场总线控制

第二章、化工过程系统稳态模拟与分析

直接迭代法

知识点框架回路搜索法其他零散知识点

【??模块】模型和算法，一是要建模，二是这个模型的算法，两者组一起才

能算作模块。

【??单元模型类型】理论模型、经验模型、半经验模型。【???什么叫稳态（化工过程稳态模拟）】各个工艺参数状态量不随时间而发生变化的叫做稳态。

适用于普通本科，重庆田华制

【???什么叫模拟】对过程系统模型进行求解就叫模拟。

【???过程系统模拟可以解决哪些问题（会画图）】（1）过程系统模拟分析问题；（2）过程系统设计问题；（3）过程系统参数优化问题。

1）过程系统模拟分析问题：已知决策变量输入，已知过程参数，

求输出，是一个正向求解问题，最简单的模型。

2）过程系统设计问题：已知输出设计结果，已知过程参数，求决策变量

输入；看起来是已知输出求输入，实际上是假设输入猜值去计算输出与已知输出进行比较再调整猜值进行计算。只能单项求解，从左到右

适用于普通本科，重庆田华制

3)过程系统参数优化问题：过程系统模型与最优化模型联立求解，得到一组使工况目标函数最佳的决策变量，从而实施最佳工况。

【???过程系统模拟三种基本方法，及其优缺点】（1）序贯模块法（不适于解算设计、优化问题，只适于模拟问题）

（2）面向方程法（3）联立模块法（同时有（1）、（2）的优点）方法含义优点缺点适用于普通本科，重庆田华制

从系统入口物流开始，经过接受该物流变量的单元模块的计算得到输出物流变量，这个输出物流变量就是下一个相邻单元的输入物流变量。依次逐个各个单元，最终得出状态变量值。面向方把描述过程系统的所有数学程法（大模型汇集到一起，形成一个概意思）非线性方程组求解。序贯模块法【?????】与实际过程的直观联系强；模拟系统软件的建立、维护和扩充都很方便，易于通用化。计算出错时易于诊断出错位置。解算快模拟型计算与设计型计算一样适合最优化计算，效率高；便于与动态模拟联合实现计算效率低，尤其是解决设计和优化问题的计算效率更低。联立模将过程系统的近似模型方程可以利用前人开发块法（大与单元模块交替求解，又称的单元操作模块；概意思）双层法。可以避免序贯模块法中的循环流迭代。比较容易实现通用。要求给定较好的初值，否则可能得不到解。计算失败后诊断错误所在困难，形成通用化程序困难，难以继承已有单元操作模块。将严格模型做成简化模型时需要花费机时。用简化模型来寻求优化时，其解与严格模型优化解是否一致有争论。【???单元模块】是依据相应过程单元的数学模型和求解算法编制而成的子程序。具有单向性特点

【???断裂】通过迭代把高维方程组降阶为低维方程组的办法。

（1）它适用于不可分割子系统；（2）【??不可分割子系统】过程系统中，若含有再循环物流，

则构成不可分割子系统。

1) 切割流线总数最少

（3）【?????断裂基本原则】2) 切割流线所含变量数最少

3) 切割流线的总权重最小 4) 环路切割的总次数最少

（4）【?简单回路】包含两个以上流股，且其中的任何单元只被通过一次。矩阵：行→回路；列→物流。

适用于普通本科，重庆田华制

（1）对初值的要求不高。【???适合于收敛单元应满足要求：】（2）数值稳定性好

（3）收敛速度快

（4）占用计算机存储空间少

优化【?直接迭代法（会实际方程运算??????【??阻尼迭代法】代数运算不给分）】