化工过程设计复习重点

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化工设计知识点概括

化工设计知识点概括

化工设计知识点概括化工设计是指根据工艺技术要求和经济指标,对化工产品的工艺过程进行优化设计的过程。

在化工设计过程中,需要掌握一些基本的知识点。

本文将概括介绍几个重要的化工设计知识点。

1. 化工工艺流程化工工艺流程是指化工产品的生产工艺过程中的各个环节及其相互关系。

通常,化工工艺流程包括原料处理、反应过程、分离过程和产品收率等几个基本步骤。

在设计过程中,需要对每个步骤进行合理安排,以保证产品质量和生产效率。

2. 物质平衡和能量平衡物质平衡和能量平衡是化工设计中的两个重要方面。

物质平衡要求对原料和产物之间的质量关系进行准确计算和控制,以确保产品的质量稳定。

能量平衡则是指对能量流动进行计算和优化,以提高能源利用效率和降低生产成本。

3. 设备设计在化工设计中,需要进行各种设备的设计,如反应器、蒸馏塔、换热器等。

设备的设计要考虑到工艺流程的特点和要求,以及设备的操作安全和可靠性。

因此,在设计过程中需要掌握各种设备的性能参数和设计原理。

4. 材料选择化工设计中的材料选择非常重要,它直接影响到产品的质量和生产成本。

在选择材料时,需要考虑到其化学性质、物理性质、耐腐蚀性等方面的要求。

同时,还需要根据不同的工艺条件选择合适的材料。

5. 安全与环保安全和环保是化工设计的重要考虑因素。

合理设计化工过程,减少事故风险,遵循安全操作规程,确保工作人员的生命安全和健康。

同时,在设计过程中应考虑到对环境的影响,并采取相应的措施减少污染。

以上仅是化工设计中的部分知识点概括,实际上,化工设计是一个综合性强的学科,需要掌握化学、工程学和计算机等多个领域的知识。

通过不断学习和实践,不断提高自己的综合能力,才能成为一名优秀的化工设计师。

化工过程设计-复习

化工过程设计-复习

绪论1、过程工程的内容有:a、过程开发实验室研究成果到工业化b、过程设计提供建设过程所需要的文件及图纸c、过程改善对已建的过程经行优化挖潜2、什么是过程开发?从实验室的成果实现工业生产装置的成功开发和运转。

or从立项开始,经过研究、设计、建设,直到一项新产品、新工艺或新技术投入生产的整个过程。

3R原则:减量化原则要求用较少的原料和能耗投入来达到既定的生产目的,进而从经济活动的源头就注意节约资源和减少污染。

在使用原则要求制造生产品和包装容器能够以初始的形式被反复使用。

再循环原则要求产品在完成其使用功能后能重新变成可以利用的资源,而不是不可恢复的垃圾。

3R原则与化工设计的目标是一致的,其表述更强调节约能源和减少环境污染。

第一章一、化工过程开发的主要环节、目的和意义A主要环节:1、资料收集用工程观点收集和整理与过程有关的技术情报2、概念设计进行预设计3、过程评价对过程进行技术和经济评价4.、中试经行模拟实验和中间实验5、整理资料按照工程设计的观点整理情报资料和实验结果6、基础设计、工程设计目的和意义:化工过程开发是要把生产“设想”变为生产“现实”,即从实验室研究成果过度到第一套工业生产装置。

化工过程开发是实验中的构想和研究成果能否顺利投入工业生产的关键环节,这一过程对新技术、新产品的工业实施以及现有过程的改进具有举足轻重,不可缺少的作用。

但是从实验室研究成果到工业生产过程存在放大效应,因此,单靠在实验阶段取得的研究资料是不够的,需要进行化工过程开发研究。

二、从实验室到工业存在放大效应的原因a、热力学、动力学数据大多数还不足以解决从小规模装置过渡到大规模的工业化生产装置的所有问题b、副产物对反应过程和最终产品性质的影响还不够清楚c、实验室里得到的产品样品,往往是经过最有利的操作步骤而制得的,反应物也往往是采用试剂级原料,因此最终产品的特性尚不能最后定论d、实验室一般是在操作参数有限的范围内进行的e、实验所用的材料、设备和物料与工业并非完全相同,而且实验时间相对较短,在实验室里一般较少考虑使用设备材料的腐蚀和产品的污染等问题。

化工设计知识点总结

化工设计知识点总结

化工设计知识点总结化工设计是化学工程领域中非常重要的一部分,它涉及到各种化工流程、设备选择和操作等方面的内容。

本文将对化工设计中的一些关键知识点进行总结,并分为以下几个方面来进行讨论:一、化工流程设计化工流程设计是化工设计的核心内容,它包括流程图的绘制、物料平衡、能量平衡、设备选择等方面的内容。

1. 流程图的绘制在化工流程设计中,流程图的绘制是非常重要的一步。

可以使用标准的符号和线条来表示不同的操作步骤和设备,以清晰地表达化工过程中的各个环节。

2. 物料平衡物料平衡是指在化工流程中,对物料的输入和输出进行计算和控制。

通过物料平衡的计算,可以确保化工过程中物料的使用效率和产出效果。

3. 能量平衡能量平衡是指在化工流程中,对能量的输入和输出进行计算和控制。

能量平衡的计算是化工过程中节能减排的重要手段,可以提高能量利用效率。

4. 设备选择在化工流程设计中,选择合适的设备是非常重要的一环。

需要考虑设备的工艺性能、安全性能、经济性、可靠性等方面的因素,以确保化工过程的稳定运行。

二、化工设备设计化工设备设计是化工设计中的另一个重要内容,它涉及到各种设备的结构设计、功能设计和操作设计等方面。

1. 结构设计化工设备的结构设计是指对设备的外形和内部结构进行设计和优化。

需要考虑设备的强度、稳定性和方便性等方面的因素,以确保设备在使用过程中的安全性和可靠性。

2. 功能设计化工设备的功能设计是指根据化工过程的需求,对设备的功能进行设计和调整。

需要考虑设备的传热、传质、混合等功能,以满足化工过程的要求。

3. 操作设计化工设备的操作设计是指对设备的操作方式和操作流程进行设计和规划。

需要考虑操作的简便性、安全性和效率性等方面的因素,以确保设备在操作过程中的顺利运行。

三、化工安全设计化工安全设计是化工设计中最重要的一部分,它涉及到化工过程中的安全措施和应急预案等方面的内容。

1. 安全措施化工安全设计需要考虑设备的安全性能、操作的安全性和人员的安全等方面的因素。

化工工艺流程设计基础知识

化工工艺流程设计基础知识

化工工艺流程设计基础知识化工工艺流程设计是指将化工原料经过一系列操作加工变换,最终得到所需的化工产品的过程。

它包括了化工原料的选用、物理、化学和生物反应的进行、操作条件的控制和产品的分离纯化等步骤。

下面将从化工工艺流程设计的基础知识、流程设计的步骤以及工艺流程设计的要点等方面进行介绍。

一、基础知识:1、物料平衡:不同物料在反应器中输入和输出的质量要保持平衡,即输入物料质量等于输出的物料质量。

2、能量平衡:对于化工反应器,要保持输入热量等于输出热量,确保反应器内部的温度和压力等条件稳定。

3、反应动力学:研究化学反应速率、反应机制,选择合适的催化剂、温度、压力等条件,提高反应速率和选择性。

4、传质和传热:反应器内部需要适当的传质和传热,将反应物质从液相或气相传递到反应表面,提高反应速率。

5、设备设计:根据反应物料的特性,选择适当的反应器和分离设备,确保反应过程高效、稳定和安全。

二、流程设计步骤:1、原料筛选:根据产品要求和市场需求,选择合适的原料,考虑原料的可获得性、成本和环境友好性等因素。

2、反应选择:根据反应动力学研究和反应物料的特性,选择适当的反应方式和反应条件,保证反应的高效和选择性。

3、传质传热:根据反应物料的特性,选择适当的传质和传热方式,提高反应速率和控制反应温度、压力等条件。

4、分离纯化:根据反应产物的特性,选择适当的分离纯化方法,将目标产物从混合物中提取出来,达到产品纯度和分离效率的要求。

5、设备设计:根据反应过程的要求,选择适当的反应器、分离设备和辅助设备,确保反应过程高效、稳定和安全。

三、工艺流程设计的要点:1、考虑原料和产品的可获得性和成本,选择合适的原料和反应方法,降低生产成本。

2、考虑环境因素,选择环境友好的反应和分离纯化方法,减少对环境的污染。

3、进行反应动力学研究,选择适当的反应条件和催化剂,提高反应速率和选择性。

4、确保反应物料的平衡和能量的平衡,保持反应过程的稳定性。

化工流程题必背知识点

化工流程题必背知识点

化工流程题必背知识点1. 化工流程概述- 定义:化工流程是指在化学工业中,原料通过一系列化学反应和物理过程转化为产品的整个过程。

- 重要性:化工流程是化工生产的核心,涉及效率、成本、产品质量和环境影响等多个方面。

2. 化工流程的基本组成- 原料处理:包括原料的预处理、储存和输送。

- 化学反应:涉及催化剂的选择、反应条件的控制(如温度、压力、pH值)等。

- 分离与纯化:包括蒸馏、萃取、结晶、过滤等操作,用于分离混合物中的目标产品。

- 产品后处理:产品精制、包装和储存。

3. 化工流程设计的基本原则- 经济性:考虑原料成本、能耗、设备投资和操作成本。

- 安全性:确保流程中的化学反应和物理操作不会对人员和环境造成危害。

- 可持续性:考虑流程的环境影响,包括废物处理和资源回收。

4. 化工流程的关键参数- 转化率:原料转化为产品的效率。

- 选择性:目标产品与副产品的产出比例。

- 产率:实际获得的产品量与理论产量的比值。

- 循环利用率:在流程中回收和再利用物质的比例。

5. 化工流程的控制策略- 反馈控制:根据过程变量的实时测量值调整操作条件。

- 前馈控制:预测扰动对流程的影响并提前进行调整。

- 顺序控制:按照预定的顺序执行操作步骤。

6. 化工流程的优化方法- 过程模拟:使用软件模拟化工流程,优化操作条件和设备设计。

- 过程集成:通过热力学和物料分析,提高能源和原料的利用效率。

- 过程放大:从小规模实验到大规模生产的转化过程,保持流程的稳定性和效率。

7. 化工流程的安全与环保- 安全措施:包括风险评估、事故预防措施和应急响应计划。

- 环境保护:废物处理、排放控制和绿色化学的应用。

8. 化工流程的法规和标准- 国际和国内的相关法律法规。

- 行业标准和最佳实践指南。

9. 化工流程的案例分析- 典型化工产品的生产流程案例。

- 流程改进和优化的实际案例。

10. 化工流程的未来趋势- 新材料和新技术的应用。

- 数字化和智能化化工流程的发展。

化工设计必背知识点

化工设计必背知识点

化工设计必背知识点化工设计是化工专业的核心课程之一,是培养学生工程设计能力的重要环节。

掌握化工设计的必备知识点对学生能否成功完成化工工程设计项目起着决定性作用。

下面将介绍一些化工设计中必须牢记的核心知识点。

一、化工工艺流程化工工艺流程是化工设计的基础。

设计师需要了解具体化工工艺的原理、步骤和流程,从而确保工程的顺利进行。

常见的化工工艺流程包括物料平衡、能量平衡、质量平衡、反应工程等。

物料平衡是指在化工过程中物质的输入和输出量保持平衡,即通过计算原料和产物的物料流量,确保系统内各组分物质的平衡。

能量平衡是指在化工过程中能量的输入和输出量保持平衡,即通过计算热量传递和产生的热效应,确保系统的能量平衡。

质量平衡是指在化工过程中各组分物质的质量保持平衡,即通过计算组分的质量流量,确保系统内各组分物质的质量平衡。

反应工程是化工过程中最核心的环节之一,涉及化学反应的原理、速率以及反应器的设计等。

设计师需要了解不同反应条件下的反应行为,选择合适的反应器,并评估反应过程中的反应速率和转化率等参数。

二、化工设备选型在化工设计中,合理选型适用的化工设备对于工程的顺利运行至关重要。

设计师需要根据工艺流程和工程要求,选择适当的化工设备。

常见的化工设备有反应器、分离设备(如蒸馏塔、萃取塔、吸收塔等)、传热设备(如换热器、冷凝器等)等。

在设备选型中,设计师需要考虑工程的规模、物质的性质、操作条件和经济性等因素。

合理选型能够提高设备的效率、减小能耗,并确保产品的质量和安全性。

三、化工安全化工安全是化工设计中的重要环节。

设计师需要对工艺过程中的潜在危险进行评估,并采取相应的措施确保工程的安全性。

化工安全的关键是风险评估和控制。

设计师需要了解化学品的性质和危险性,评估工艺中的各种风险,并制定相应的安全措施。

同时,设计师还需要了解相关的安全法规和标准,确保工程符合法规要求,并保障操作人员的安全。

四、工程经济工程经济是化工设计中的重要考虑因素之一。

化工设计期末知识点汇总

化工设计期末知识点汇总

化工设计期末知识点汇总在化工设计的学习和实践中,我们需要掌握和应用许多知识点。

这些知识点涉及化学、工程原理、设备设计等多个领域。

本文将对化工设计的一些重要知识点进行汇总和概述,帮助读者在期末复习中有一个清晰的复习框架。

一、化学基础知识1. 化学反应平衡和热力学基本原理:化学反应的平衡常数、热力学定律、反应热等。

2. 物质的组成和性质:元素、化合物、混合物、物质的性质分类等。

3. 化学平衡和化学动力学:反应速率、反应机理、反应速率方程等。

4. 溶液的性质和浓度计算:浓度的计量、溶解度、溶液的性质与理论计算等。

二、化工过程设计基础知识1. 质量守恒和能量守恒方程:质量守恒方程的建立和应用、能量守恒方程的建立和应用。

2. 界面传质和表面现象:界面传质的基本原理、表面张力、界面吸附等。

3. 塔板塔效和填料效应:理论拟合和实验模型、填料种类和效果等。

4. 流体流动和传热:流体的流动规律、流体动力学和传热基础方程等。

三、化工设备设计知识点1. 反应器设计:反应器的类型和分类、反应器设计的基本原则和步骤、反应器环境的控制等。

2. 分离设备设计:塔设备的类型和分类、传质机理和运算方程、分离过程中的能量消耗等。

3. 传热设备设计:热交换器的类型和分类、传热机理和换热方程、传热设备中的压降计算等。

四、化工工艺流程设计知识点1. 基本工艺流程:原料处理、反应过程、分离过程、产品收集等。

2. 压力和温度控制:工艺流程中的压力控制、温度控制的重要性和方法等。

3. 操作安全和环境保护:化工工艺中的安全措施和环境保护措施等。

五、化工装置运行与调试知识点1. 批处理和连续处理装置的操作:装置的启动和停车操作、操作参数的调整和优化等。

2. 运行监视与故障处理:装置操作过程中的监视和故障处理方法等。

3. 装置的优化和改进:装置的操作优化和改进的方法等。

六、化工工程经济知识点1. 成本分析和收益分析:成本的分类和计算、收益的估算和评价等。

化工流程题必背知识点

化工流程题必背知识点

化工流程题必背知识点化工流程题在化学工程和化学类专业的学习中占据着重要地位。

通过解答这些题目,学生可以巩固对化工流程的理解,提高解决实际问题的能力。

下面是一些化工流程题必背的知识点,希望对大家的学习有所帮助。

1. 化工流程的基本概念•化工流程是指将原料通过物理或化学方式转化成所需产品的过程。

•化工流程需要考虑原料的成本、反应的选择性、能源的消耗以及产品的纯度等因素。

•化工流程通常包括原料准备、反应器、分离器、传热器和控制装置等单元操作。

2. 化工流程中常见的反应类型•催化剂反应:在催化剂的存在下进行的反应,如催化加氢、催化裂化等。

•氧化反应:利用氧气进行的反应,如氧气与烃类化合物反应生成醇、醛、酮等。

•还原反应:将物质还原为较低氧化态的反应,如金属的还原、有机化合物的还原等。

•等温反应:反应温度在反应过程中保持不变的反应,如酸碱中和反应等。

•昇温反应:反应温度随着反应进程逐渐升高的反应,如聚合反应等。

3. 化工流程中常见的分离技术•蒸馏:利用物质沸点的差异进行分离,常用于分离液体混合物。

•理论板数:蒸馏塔中的理论板数是指将一种物质从液相蒸发到气相再从气相凝结到液相所需的理论塔板数。

•萃取:利用两种或两种以上的溶剂的互溶性差异进行分离,常用于提纯有机化合物。

•结晶:利用物质溶解度的差异进行分离,常用于提纯固体物质。

•气体吸收:将气体通过液体吸收剂进行分离,常用于废气处理。

4. 化工流程中常见的传热装置•管壳式换热器:由管子和外壳组成,通过管子内的流体和外壳中的流体进行传热。

•换热面积:换热器中管子的总外表面积,决定了传热的效果。

•冷凝器:将气体冷却成液体的装置,常用于将蒸汽冷凝为液体。

•蒸发器:将液体蒸发成气体的装置,常用于溶剂的回收。

5. 化工流程的控制装置•反应器的控制装置:包括温度控制、压力控制、搅拌速度控制等,以保持反应的高效进行。

•分离器的控制装置:包括流量控制、压力控制、液位控制等,以实现分离效果的最优化。

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一、不可简约的流程:采用洋葱逻辑结构,他首先选择反应器,然后通过增加分离与循环系统向外扩展,最后是换热网络公用工程。

缺点:(1)在每个设计阶段可能有不同的设计决定(2)即便完成并且评估了许多设计选择也不能保证最终找到最优设计;优点:主观能动性大,设计者能够控制基本设计决定,而且能够随设计进展与设计本身进行交流。

5、可简约流程:首先是一种超结构,而这种超结构包括所有可行的操作过程和可行的、相互影响的最优设计设备流程,其次是用设计方程和设计变量将设计问题转变成数学问题,再次运用优化算法求解。

缺点:是在决策过程中排除了设计工程师的作用。

优点:它能够同时考虑许多不同的设计方案。

另外,它能够将全部的设计编写成计算机程序,从而快速、高效低获得设计方案。

7、转变过程是通过反应、分离、混合、加热、冷却、压力改变和颗粒尺寸的变化等实现的。

8、模拟就是试图用该过程的数学模型预测它建成以后的行为。

9、化工过程合成的复杂性是双重的:(1)是否能确定所有的流程结构;(2)是否能够优化每一个流程并进行合理的比较,当优化流程结构时,有些多方法能用来完成每一个独立的任务,也有许多方法能把所有的任务相互连接起来。

10、在进行化工设计过程时,需要考虑两类基本问题?(1)是否能够确定所有的流程结构;(2)是否能够优化每一个流程并进行合理的比较。

11、过程设计的原则是从洋葱模型的中心即反应器开始的。

第二章1、理想的反应路径是利用最便宜的原料并生产少量的副产品。

2、影响新反应路径开发的最主要的原因是缺少合适的催化剂。

3、反应系统类型分类:单一反应;平行反应;串联反应;平行反应又串联反应;聚合反应。

4、反应器性能指标:转化率;选择性;反应器收率。

3、单一反应的目标:用最小的体积实现最大生产;单一不可逆的转化率应选择在95%左右,可逆转化率则为平衡转化率的95%左右。

系统宜采用理想间歇反应器或活塞流反应器。

单一可逆反应的浓度改变可以通过:(1)进料比;(2)惰性物的浓度;(3)在反应中间移走产物。

5、平行反应设计目标:是转化率一定时,使选择性最大;若想增加反应的转化率,则需减少原料的浓度。

因此(1)如果a2>a1,则反应选择性随着转化率的增加而增加。

则反应转化率初步设为95%左右,可逆转化率为平衡转化率的95%;用全混流反应器。

(2)a2<a1,则反应选择性随转化率的增加而降低。

不可逆转化率为50%左右,不可逆为平衡转化率的50%左右。

用间歇或活塞流反应器。

7、串联反应:不可逆x在50%左右,可逆x在平衡转化率的50%左右。

系统宜采用理想间歇反应器或活塞流反应器。

10、解决环境问题最好的方法不是环境处理,而是在过程开始时就不产生废物。

13、理想间歇模型和活塞流模型的反应器浓度高,适合主反应级数高的反应;连续全混流模型,反应器内浓度较低,适合副反应级数较高的反应。

14、聚合反应可以分为两类:(1)没有终止或聚合物活性寿命比物料在反应器中的停留时间还长,要用连续全混流反应器。

(2)聚合物活性寿命比平均停留时间短,要用间歇或活塞流反应器。

15、对理想单一可逆放热反应,理想的反应温度是随反应的转化率的增加而逐渐降低的。

16、温度控制:间接换热;冷激和热激;载热体。

冷激是指在反应器中间加入一股新鲜冷物料,对于放热反应,冷激是最好的控温方法。

热激:对吸热反应,可在中间加入一股经过预热的新鲜物料。

17、催化剂失活:物理失活;表面沉积;结烧;中毒;化学变化。

18、实际反应器:搅拌釜式反应器;管式反应器;固定床催化反应器;固定床非催化反应器;流化床催化反应器;流化床非催化反应器;窑。

19、反应器的哪些操作会造成原料的利用率低?答:(1)转化率低,未反应完的原料难以分离和循环;(2)对于生成的副产物,有时可以单独作为一种产品;有时可以简单地作为燃料;有时则必须采用昂贵的废物处理工艺进行处理。

(3)进料的杂质可能会反应生产另外的副产物。

20、间歇过程分离循环怎样实现的:设置中间距罐;间歇过程循环时间不确定第三章1、在独立设计蒸发器时,有三个自由变量:(1)通过调整操作压力改变蒸发温度;(2)通过调整换热面积改变级间温度;(3)通过调整级数改变热通量。

2、工业上常用的干燥器:隧道;旋转;转鼓;喷雾四种干燥器。

3、分离设计要求:(1)先是非均相分离,然后再均相分离;(2)能用地能耗,不用高能耗;(3)先易后难;(4)如果被分离物系是共沸物则应先考虑采用变压分离,再考虑使用质量分离剂,为了设计中的环保问题,尽量不采用外加分离剂;4、蒸馏的优点:(1)蒸馏适用于很大的流量范围;(2)适用于不同的进料浓度;(3)可以产生高纯度产品。

5、在设计初阶段,不必对回流比及进料条件进行优化,最优条件与全过程热集成后还会有较大的变化。

6、分离地分子量物最常用的方法是吸收,在吸收过程中液相流率、温度和压力是待定参数,在设计初期可不做优化。

7、非均相混合物的分离方法:沉降;浮选;离心分离;过滤。

(1)沉降:指液体中悬浮的固体颗粒在重力作用下沉降形成一清液层和以固体浓浆层的过程。

在沉降过程中,颗粒受重力的作用从流体中分离出来。

8、浮选:是根据颗粒表面性质的不同来进行混合物的分离。

第四章1、反应器的转化率的确定:依据反应是单一反应还是复杂反应,以及反应是否可逆来初步确定转化率。

2、对付复杂反应,如果是生成副反应的反应是可逆的,并且生成的副反应不会使催化剂中毒或者造成设备腐蚀,则采用全部副产物循环使得反应生成副反应的反应得到全部抑制。

3、如果冷凝温度为冷却水温度则可以采用以下分离方式分离:冷冻冷凝;吸收;吸附;膜分离。

4、间歇过程的优点:(1)对小批量生产而言更经济;(2)可灵活调整生产方案;(3)可灵活改变生产速率;(4)适用于在同一工厂中使用标准的多用途设备生产不同的产品;(5)适用于设备需要清洗和消毒的情性;(6)适于实验直接放大;(7)保证产品的统一性。

5、过程收率的损失:(1)反应器收率损失,包括生成副产品或没将未反应物料循环利用;(2)分离和循环系统损失。

第五章1、简单塔是指:进料分成两产品;关键组分相对挥发度邻近;有过一个再沸器和一个冷凝器。

2、影响分离顺序数目的实现的条件是:(1)基于安全考虑,将毒性组分优先移走流程。

(2)优先移走化学性质活泼和热敏性组分(3)优先移走腐蚀性组分(4)如果某些组分聚合,必须加入阻聚剂(5)如果再沸器分解物污染产品则不应从塔底采出目的产品(6)如果进料为难凝组分,这些组分的冷凝需要低温冷冻或特别高的操作压力。

3、直观推断法则:最困难的最后分离;尽量采用直接分离顺序;使塔顶产品近似为恒摩尔流。

4、气相流率可以作为单塔设备费用和操作费用的衡量指标。

5、非关键组分对分离过程的影响:增加分离负荷,使得热负荷和气相流率增加;增加塔顶塔底温差,轻关键组分使冷凝器温度降低,中关键组分使再沸器温度升高。

6、蒸馏顺序合成小结如果对热集成没有严格限制,则简单蒸馏塔顺序为(1)识别最好的几种非集成分离顺序;(2)进行热集成。

最佳非集成分离顺序的最简单判据是据总气相负荷最小。

如不满足进行简单的简洁计算和经济核算。

第六章1、只有当热流股温度在所有点上都高于相应的冷流股温差,两流股间的换热才是可行的。

2、超出热流股起点那部分冷流股,是不能通过回收热量来达到目标温度,所以只能用蒸汽加热,这就是最小热公用工程。

3、在设计中要达到的ΔTmin ,就要求换热器纯逆流操作,这在管式换热器中是不可能实现的,这是因为壳侧的流股存在着周期性的交错流,因此,除非特殊条件许可,ΔTmin一般不低于10℃,在板式换热器中温差最小为5℃,在板翅式换热器中能达到1—2℃。

4、组合曲线的合理配置是由能量费用和投资费用权衡所确定的,这一权衡对应于一个经济的最小传热温差ΔTmin。

5、夹点(工艺夹点):ΔTmin只存在于冷热组合曲线之间的一点,该店称为热回收夹点。

6、为了达到有组合曲线所设定的能量目标,设计者不能使热量穿越夹点,即应避免:(1)夹点上方与夹点下方过程换热;(2)公用工程的不合理利用。

7、最优ΔTmin正好位于门槛点时就不存在夹点,最优ΔTmin位置位于门槛之上,冷,热公用工程同时存在,故存在夹点。

8、由于第二公用工程的引入,导致了夹点的出现,这称为公用工程夹点。

它所遵循的规则和工艺夹点相同。

(公用工程夹点上方只能用高压蒸汽,夹点下方只能用低压蒸汽)9、最常用的热公用工程:加热蒸汽、可分为多个等级。

更高温度热负荷需要燃烧炉烟气或热油回路。

10、最常用的冷公用工程:可以是冷冻剂、冷却水、空气(冷却)、燃炉空气预热、锅炉给水预热,甚至可能是蒸汽发生(较高温位)等。

11、对约束的取舍做判断,若约束代价昂贵则:(1)放弃独立度,过程作为一个系统运行。

(2)保留独立,另寻他法客服该约束。

12、产生约束的原因:集成区的划分;两股物流相距太远,导致不可能接受长距离管线铺设;禁止两流股匹配换热。

12、构造总组合曲线的方法是把问题表格级联作成图。

13、总组合曲线分布表示了每一转换温度区间经热回收后剩余加热和冷却需求。

14、在需要此阿勇高温热源或者需要高温热通量的场合,应使用燃炉燃烧燃料来传递辐射热。

15、理论火焰温度:是指燃料在空气或氧气中燃烧没有热量损失或给予时能达到的温度。

16、提高理论温度的方法:进去气体通过预热;出去气体迈开夹点。

17、酸露点:烟气存在一个实际最低温度点,在该点之下,烟气开始冷凝并对烟道造成腐蚀,这一温度点就叫酸露点。

18、热机的合理安排是不能穿越夹点的热集成。

19、热泵的合理安排应是穿越夹点放置。

如果穿越了公用工程夹点,则无论位于工艺夹点的上方还是下方都是经济的。

COP HP=(Q HP+W)/W,热泵性能系数,COP HP越高,经济性能越好,这就意味着热泵跨越的温升越小其经济性能越好。

20、冷冻系统是在低温环境在吸收热量的热泵,放置位置也是在穿越夹点的位置。

COP冷冻=Q HP/W冷冻循环系数,其值越高经济性能越好。

21、饱和蒸汽进入管网,会因热损失造成过量冷凝,造成热损失。

22、换热网络与公用工程的总结:能量目标——总结答:无需进行换热网络及公用工程的设计就可设定过程的能量目标。

这些能量目标可直接从物料即能量平衡计算出来。

因此不需进行洋葱模型外层的具体设计,就可以估算出能量费用。

利用总组合曲线,可以快速方便地筛选各种公用工程的选择方案。

第七章1、影响换热网络投资费用的主要因素:换热单元数目;换热面积;壳程数;建造材料;设备类型;压力等级。

2、路径:是指相互连接的若干条线的序列。

3、若图中任意两个点可以有一条路径连通则该图就构成一个组元。

4、N UNIT=S+L-C为匹配或换热单元数,S流股数,L独立回路数目,C组元数目;网络不存在夹点的最小换热单元数计算公式:N UNIT=S-1;网络存在夹点的最小单元数N UNIT=(S夹点上方-1)+(S夹点下方-1)5、一旦洋葱模型的前两层(反应器和分离器)设计已经确定下来,那么总费用就可以简单地有所有反应器、分离器的总费用加上换热网络及公用工程的总目标费用得出。

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