化工过程分析与合成期末复习
化工原理知识点总结期末
化工原理知识点总结期末一、化工原理的基础知识1. 化学反应原理化学反应是指原子或者分子之间的化学变化。
化学反应的类型包括合成反应、分解反应、置换反应和氧化还原反应等。
化学反应速率由浓度、温度、压力、催化剂等因素影响。
2. 化学平衡原理化学平衡是指反应物和生成物的浓度达到一定比例的状态。
根据化学平衡定律，反应物和生成物的浓度比例由反应的热力学性质决定，并受到温度、压力或者浓度的影响。
3. 化学动力学化学动力学研究化学反应速率和反应机理的关系。
根据化学反应速率公式可以推导出各种反应速率与浓度、温度、压力等因素的关系。
4. 化工流程图化工流程图是化工生产过程的图示表示，包括物料流程图、能量流程图和设备图等。
根据化工流程图可以设计化工生产过程，并进行操作控制。
5. 化工物性化工物性包括物质的物理性质和化学性质两个方面。
物质的物理性质包括密度、粘度、熔点和沸点等；物质的化学性质包括化学反应性、溶解度和稳定性等。
6. 化工热力学化工热力学研究能量转化和传递的原理。
根据热力学定律可以推导出系统的能量平衡和热效率等问题。
7. 化工传质学化工传质学研究物质的传输和分离原理。
根据传质学理论可以设计分离设备和传质设备，提高化工生产效率。
8. 化工反应工程化工反应工程研究化学反应的工程化原理。
根据反应工程理论可以设计反应器和催化剂，优化反应条件。
9. 化工系统控制化工系统控制研究化工生产过程的控制原理。
根据系统控制理论可以设计控制系统和自动化装置，提高化工生产的稳定性和可靠性。
10. 化工安全与环保化工安全与环保研究化工生产过程的安全和环保原理。
根据安全与环保理论可以设计安全设备和环保装置，保障化工生产的安全和环保。
二、化工原理的应用1. 化工生产过程化工生产过程包括化学反应、传质过程、分离过程和能量转化过程等。
根据化工原理可以设计化工生产装置和优化生产过程，提高产品质量和降低成本。
2. 化工产品制备化工产品制备包括化工原料的合成、加工和制备等。
化工工艺学期末复习
P24填空 化工生产过程一般可概括为原料预处理、化学反应和产品分离及精制三大步骤。
P25填空 化工流程的设计方法：推论分析法、功能分析法、形态分析法。
P51计算将乙烷进行裂解制取乙烯，已知乙烷的单程转化率为60%，若每100kg 进裂解器的乙烷可获得46.4kg 乙烯，裂解气经分离后，未反应的乙烷大部分次循环回裂解器（设循环气只是乙烷），在产物中除乙烯及其他气体外，尚有4kg 乙烷。
求生成乙烯的选择性、乙烷的全程转化率、乙烯的单程收率、乙烯的全程收率和全程质量收率。
解：62H C M =30g/mol 42H C M =28g/mol进反应器的乙烷量=100/30=3.333kmol产物中乙烷量=4/30=0.133kmol生成46.4kg 乙烯所转化的乙烷量=46.4/28=1.657kmol转化的乙烷量=3.333×60%=2.000kmol未转化的乙烷量=3.333-2.000=1.333kmol设未反应的乙烷除了有0.133kmol 随产物乙烯带走外，其余全部返回到反应器中，即1.333-0.133=1.2kmol则 新鲜乙烷量=3.333-1.2=2.133kmol乙烯选择性=1.657/2.0=82.9%乙烷的全程转化率=2.0/2.133=93.8%乙烯的单程收率=1.657/3.333=49.7%乙烯的全程收率=1.657/2.133=77.7%乙烯的全程质量收率=46.4/（30×2.133）=72.5%P58 各族烃的裂解反应规律 1、 烷烃——正构烷烃在各族烃中最利于乙烯、丙烯的生成。
2、 烯烃——大分子烯烃裂解为乙烯和丙烯：烯烃能脱氢生成炔烃、二烯烃，进而生成芳烃3、 环烷烃——在通常裂解条件下，环烷烃生成芳烃的反应优于生成单烯烃的反应4、 芳烃——无烷基的芳烃基本上不裂解为烯烃，有烷基的芳烃，只要是烷基发生断碳键和脱氢反应，而芳烃保持不变，以脱氢缩合为多环芳烃，从而有结焦的倾向。
《化工过程分析与合成》习题
《化工过程分析与合成》习题第一章1.化工过程分析的含义是什么？化工过程合成的含义是什么？2.常见化学反应过程的类型有哪些？请举例说明。
3.化工PID是什么请解释DCS的含义和作用。
4.稳态模拟和动态模拟的特征分别是怎样的？5.人工智能技术的含义是什么？6.人工神经网络的含义和用途。
第二章1.过程系统模拟有哪几类问题？2.过程系统的模拟分析是指什么，用流程框图画出其示意图。
3.过程系统设计的含义是怎样的？用流程框图画出其示意图。
4.过程系统参数优化的含义是怎样的？用流程框图画出其示意图。
5.请解释过程系统模拟的序贯模块法含义，特点，适用范围。
6.请解释过程系统模拟的面向方程法含义，特点，适用范围。
7.请解释过程系统模拟的联立方程法含义，特点，适用范围。
8.在计算再循环物流时，需要对某些物流进行“断裂”，此处“断裂”的含义是什么？9.判断最佳断裂的准则是什么，如何用数学表达式表示？10.请解释有效断裂组、多余断裂组、非多余断裂组。
11.请描述搜索断裂组的替代规则。
12.解释断裂族的概念。
13.再循环物流断裂处设置收敛单元，其功能有哪些？14.适合于收敛单元的数值计算方法一般应满足哪些条件？15.直接迭代法的原理和优缺点是什么？16.阻尼迭代的含义是什么，请用公式表达，阻尼因子的选择对迭代收敛有何影响？17.一个大型稀疏方程组，阶数为60,非零系数个数为240,求稀疏比和方程中为零的单元有多少个？18.请画出下面不可分割子系统的回路矩阵，并寻求最优断裂组。
19.直接迭代法求解下列方程组。
20.直接迭代法求解下列方程组。
2X 1＋X 23=35.568X 12－0.5X 2=0.36 第四章1. 某工厂甲、乙两种产品，每件甲产品要耗钢材2kg 、煤2kg 、产值为120元；每件乙产品要耗钢材3kg ，煤1kg ，产值为100元。
现钢厂有钢材600kg ，煤400kg ，试确定甲、乙两种产品各生产多少件，才能使该厂的总产值最大？2. 某工厂在计划期内要安排甲、乙两种产品。
化学品合成与试验期末复习资料
化学品合成与试验期末复习资料一、命名题CH 3CH CH 3CH 2CH 3Cl CH 3-甲基-2-氯戊烷CH 3BrCH 2CH 2C 2-甲基-3溴丙烯CH 3ICl间氯甲苯IBr溴苯2-硝基丁烷对硝基甲苯对二硝基苯间硝基溴苯对硝基苯酚间硝基苯甲酸2,4,6-三硝基甲苯对磺酸基苯甲酸OHSO 3H 对羟基苯磺酸CH 33H 对甲基苯磺酸C 12H 25OS OONa十二烷基硫酸钠C 12H 25S OONa对甲基磺酸钠CH 3OH 甲醇乙醇异丙醇丙三醇或甘油苯甲醇2,5,5-三甲基-3-己醇邻甲基苯酚对氨基苯酚乙醚苯甲醚OCH 2CH 3β-萘乙醚 OCH 2CH 3α-萘乙醚HCOOH 甲酸或蚁酸 CH 3COOH 乙酸或醋酸COOH —COOH 乙二酸己二酸HOOC—CH 2—COOH 丙二酸安息香酸或者苯甲酸邻羟基苯甲酸或者水杨酸4-甲基-3-乙基戊酸2-丁烯酸邻甲基苯甲酸间硝基苯甲酸二、完成反应方程式1. R-Cl+H 2OR —OH +NaCl2.3.C 6H 13OH+NaOHCH 3CH 2BrC 6H 13OCH 2CH 34. CH 3CH 2CH 2Br CH 3CH=CH 2+NaBr+H 2O5.CH 3CHBrCH 2CH 3 CH 3CH=CHCH 3 + NaBr+H 2O6. CH 3—CH=CH 2+HBr7. CH 3—CH=CH 2+HBr 8. CH 2=CH 2 + Br 2 9.Cl ClCH 3IFeCl 3CH 3ICH 3I Cl10.CH 3+Cl 2CH 2Cl11.CH 3CH 2CH=CH 2+Cl 2 CH 3CHClCH=CH 2 + HCl 12.13.14.NO 22NO 2Br15.NO 224NO 2NO 2 16.NO 2NO 2SO 3H H 2SO 417.500摄氏度过氧化物18.19.20.21.CH 3SO 3HH 2OCH 322.23.24.25. 写出反应方程式26. 27.28. 29. 30.31.32.33.34.35. CH3COOH+HOCH2CH3CH3COOCH2CH3H+36.37.38.NH2+CH3COO CCH3O NH COCH3+CH3COOH39. NH2+CH3COClNH COCH3+H2O40.41.42.CH34COOHH43. CH2CH2CH2CH34COOHH44.C4 H3CCH3CH345. CH3CH CH2KMnO4CH3COOH+CO246. CH3C CH2KMnO4C+ CH3OCH3H3C CO2三、单元反应知识（考填空题）1. 什么是卤化反应？向有机物分子中引入卤素的方法有哪些？2.芳环上的取代卤化有何特点？3.常用的卤化剂有哪些？4.什么是置换卤化？可以被置换的基团主要有哪些？5.什么是硝化反应，工业上有哪些硝化操作方法？各自的特点如何？6.混酸硝化时，工艺上为什么必须严格控制反应温度及须始终保持良好的搅拌？7.什么是磺化和硫酸化？工业上常用的磺化剂和硫酸化试剂有哪些？8.什么是烷基化反应？有哪些类型？9.F-C烷基化反应时，对芳香族化合物的活性有何要求？为什么？反应常用的催化剂为哪种？10.什么是氧化反应？氧化反应的类型有哪些？ 四、计算题1. SO 3、硫酸和发烟硫酸浓度的换算 相关概念：（1）SO 3：SO 3的反应活性很高，使用时必须稀释，液体用溶剂稀释，气体用干燥的空气或惰性气体稀释。
化工过程分析及其合成
化工过程分析及其合成概述化工过程分析是指对化工过程进行系统的分析和评估，以确定其优化和改进的方法。
通过分析化工过程，可以找出其中的问题和不足，并设计合成方法，实现对化工过程的优化。
合成是化学领域中的一项重要技术，在化工过程中广泛应用。
合成过程涉及对原始材料进行化学反应，从而合成所需的化合物。
化工过程分析和合成的关系密切，通过对化工过程进行分析，可以确定合成方法的可行性和优化方案。
本文将介绍化工过程分析的基本概念和方法，并讨论合成过程在化工过程中的应用。
在此基础上，将探讨化工过程分析和合成的关系，以及如何通过分析来优化合成过程。
化工过程分析化工过程分析是对化工过程进行系统分析和评估的过程。
该过程包括以下几个主要步骤：1.数据收集：收集化工过程中涉及的各种数据，包括原始材料的性质、反应条件、产物的性质等。
这些数据是进行分析和评估的基础。
2.数据处理：对收集到的数据进行处理和整理，以便后续分析。
数据处理包括数据清洗、数据转换和数据统计等。
3.问题识别：根据收集到的数据和分析结果，识别化工过程中存在的问题和不足。
问题可能涉及反应效率低、产物纯度不高、操作困难等方面。
4.原因分析：对已识别的问题进行深入分析，找出问题的具体原因和根本原因。
原因分析可以采用各种方法，如物理模拟、数学模型和实验研究等。
5.优化方案设计：根据原因分析的结果，设计合理的优化方案。
优化方案应综合考虑经济性、可行性和安全性等因素。
6.方案实施与评估：对设计的优化方案进行实施，并进行评估和验证。
评估结果可以作为进一步改进和优化的依据。
化工过程分析的目标是找出问题和不足，并提出解决方案，从而优化化工过程。
通过分析，可以提高反应效率、改善产物质量、减少能源消耗等。
合成过程在化工中的应用合成是一种将原始材料转化为所需产品的过程。
在化工领域，合成广泛应用于各种化学反应和合成化合物的过程中。
1.有机合成：有机合成是化工中最常见的合成过程之一。
它涉及将无机或有机原料转化为有机化合物的过程。
《化工工艺学》期末复习题初步整理
《化工工艺学》复习题初步整理1 绪论1.掌握以下概念化学工业：又称化学加工工业，泛指生产过程中化学方法占主要地位的制造业。
化学工艺学：即化工生产技术,系指将原料物质主要经过化学反应转变为产品的方法和过程,包括实现这种转变的全部化学的和物理的措施.化学工程学:化学工程学主要研究：化学工业和其它过程工业生产中所进行的化学过程和物理过程的共同规律，它的一个重要任务就是研究有关工程因素对过程和装置的效应，特别是放大中的效应。
2．现代化学工业特点。
1．原料、生产方法和产品的多样性与复杂性；2．向大型化、综合化发展，精细化率也在不断提高；3．是多学科合作、生产技术密集型的生产部门；4．重视能量合理利用,以及采用节能工艺和方法；5．资金密集,投资回收速度快，利润高；6。
化工生产中易燃、易爆、有毒仍然是现代化工企业首要解决的问题。
3．化学工业发展方向。
1。
面向市场竞争激烈的形势，积极开发高新技术,缩短新技术、新工艺工业化的周期，加快产品更新和升级的速度；2。
最充分、最彻底地利用原料;3.大力发展绿色化工；4.化工过程要高效、节能和智能化;5.实施废弃物的再生利用工程。
4．化学工业的原料资源自然资源：矿物、生物、空气和水。
矿物资源:金属矿、非金属矿、化石燃料矿生物资源：农、林、牧、副、鱼的植物体和动物体另外：再生资源（废物利用）化学工业主要产品无机化工产品：酸、碱、盐基本有机化工产品：乙烯、丙烯、丁二烯、苯、甲苯、二甲苯、乙炔、萘、合成气等。
高分子化工产品:塑料、合成橡胶、合成纤维、橡胶制品、涂料和胶粘剂等.精细化工产品:涂料、表面活性剂、粘合剂、催化剂、食品添加剂等.生物化工产品：甘油、柠檬酸、乳酸、葡萄糖酸、各种氧基酸、酶制剂、核酸、生物农药、饲料蛋白抗生素、维生素、甾体激素、疫苗等。
2 化学工艺的共性知识1.为什么说石油、天然气和煤是现代化学工业的重要原料资源？答：⑴基本有机化工、高分子化工、精细化工及氮肥工业等产品大约有90℅来源于石油和天然气，有机化工产品的上游原料之一:三烯主要由石油制取；⑵天然气的热值高、污染少、是一种清洁能源，同时又是石油化工的重要原料资源;⑶从煤中可以得到多种芳香族化合物，是精细有机合成的主要原料,煤的综合利用可为能源化工和冶金提供有价值的原料.他们的综合利用途径有哪些？⑴石油：①一次加工：常压蒸馏、减压蒸馏②二次加工：催化重整、催化裂化、催化加氢裂化、烃类热裂解、烷基化、异构化、焦化等。
《化工安全过程》期末复习知识点
《化工安全过程》期末复习知识点1. 现代化工生产的特点是什么？2.化工装置紧急状态有哪几种？3.化学工业安全措施有哪些？4. 什么是化工行业的危险性？5.什么是人机工程学？6. 人机工程学主要研究内容是什么？7.什么是劳动心理学？8.目前化工安全技术有哪些新进展？9.火灾、爆炸、毒物泄漏等引起重大事故的危险根源是什么？10.造成重大工业事故的可能性及后果的严重度与哪些因素有关？11.什么是重大危险源？12.重大危险源与重大事故隐患的区别是什么？13.重大危险源包括哪几类？14. 什么化学危险物质？15. 化学危险物质按其危险特性，可分为哪几大类？16. 化学物质危险可划分为哪几个类别？17.毒性物质按其物理状态可分为哪几类？18. 什么是毒性物质的临界限度？19. 什么是最小致死剂量？20. 什么是半致死剂量？21. 致死剂量的单位是什么？22.毒性物质的毒性等级分为哪几类？23. 毒性物质的危险等级分为哪几类？24.什么是反应物质的氧差额？25. 反应物质的氧差额的意义是什么？26. 温度对蒸汽压有什么影响？可能带来的危险性有哪些？27. 相变化引起的体积变化可能带来的危险有哪些？28. 气体或蒸汽的密度对安全性的影响主要有哪些？29.液体的密度差异对安全性主要有哪些影响？30. 化工厂定位一般应遵循的基本原则有哪些？31工厂布局的基本任务是什么？33. 原料及成品储放区规划应注意什么问题？34. 辅助及公用工程区规划应注意什么问题？35. 厂内交通路线的规划应注意什么问题？36. 什么是防火间距？37.防火间距计算方法是什么？38. 防火间距的确定原则是什么？39.氧含量降到多少人会晕倒，降到多少以下时人会死亡？40.什么是燃烧？41. 燃烧特点是什么？42. 燃烧条件（燃烧三要素）是什么？43. 物质按燃烧性质可分为哪几类？44. 液体的火险的标志是什么？45. 什么是闪燃？46.什么是闪点？47. 什么是着火？48. 什么是着火点？49.什么是自燃？50.什么是自燃点？51. 影响燃烧速度的因素主要有哪些？52. 什么是爆炸？53. 什么是爆炸极限？54.爆炸的作用是什么？55. 化学危险物的安全处理方法有哪些？56.哪些火灾不能用水扑救？57.干粉灭火剂在使用时应注意什么？58.二氧化碳灭火剂在使用时应注意什么？59. 什么是毒性物质？60.什么是中毒？61.什么是职业中毒？62. 毒性的概念是什么？63. 什么是剂量—作用关系？64. 什么是剂量—响应关系？65. 制定毒性物质卫生标准的依据是什么？66. 化学结构对毒性有什么影响？67.物理性质对毒性有什么影响？68.环境条件对毒性有什么影响？69. 毒性物质侵入人体途径有哪些？70. 毒性物质的毒理作用主要有哪些？71.职业中毒有什么特点？72.职业中毒的诊断依据是什么？73.什么是急性职业中毒？74.什么是慢性职业中毒？75.防治职业中毒的技术措施有哪些？76. 锅炉停炉后常用的保养方法有哪些？77. 锅炉的水垢有什么危害？78. 静电有什么危害？79. 主要的工业噪声源有哪些？80. 高处作业必须遵循的原则是什么？81. 电流对人体的伤害与哪些因素有关？82. 防止触电的技术和措施有哪些？83. 控制噪声的基本措施有哪些？84. 材料的防腐措施有哪些？85. 化学工业中，腐蚀的危害主要有哪些？86. 什么是噪声？87. 紫外线的危害是什么？88. 使用手推车时应注意哪些？89. 电流对人体有什么伤害？90. 急性职业中毒的现场急救要主要哪些问题？91. 触电的现场急救应注意什么？92. 静电的预防与消除措施有哪些？93. 电离辐射的危害有哪些？94.什么是氢脆？如何消除脆性？95. 什么是氢腐蚀？96. 材料的腐蚀原因主要有哪些？1.美国保险协会（AIA）把化学工业危险因素分为哪几个类型？2.常用的安全工程评价方法有哪些？3.化工安全技术的新进展主要有哪几方面？4.中华人民共和国国家标准《常用危险化学品的分类及标志》将危险化学品分为哪几类？5.易燃液体按其闪点可分为几类？6.化学物质危险参考前欧共体危险品分类可划分为哪几类？7.美国标准协会按照毒性物质物理状态将毒性物质分为哪几类？8.毒性物质的毒性等级是哪五个？10.化工厂的定位一般遵循什么原则？11.压力容器按其设计压力可划分为哪几类？12.压力容器的安全附件有哪些？13.化工维护的必要性是什么？14.物质燃烧的三个基本要素是什么？15.燃烧一般分为哪几个基本类别？16.什么是物质的闪点、自燃点、着火点？17.什么是爆炸？18.爆炸的分类是怎样的？19.什么是爆炸极限？20.影响爆炸极限的因素有哪些？21.防火防爆的措施有哪些？.22.常用的灭火剂有哪些？使用时注意事项是什么？23.毒性物质是如何风分类的？24.什么是毒性？25.什么是剂量—作用关系？什么是剂量—响应关系？26.化学物质毒性的影响因素有哪些？它们对化学物质的毒性具体是如何影响的？27.毒物侵入人体的途径有哪些的？28.什么是急性职业中毒？什么是慢性职业中毒？29.职业中毒的特点是什么？30.职业中毒诊断的依据是什么？31.急性职业中毒的现场抢救要注意哪些问题？32.防止职业中毒的技术措施有哪些？33.锅炉停炉后，常用的保养方法有哪些？34.锅炉水垢有什么危害？35.目前清除水垢的方法有哪些？36.压力容器的应用特点是什么？37.压力容器最常见的失效形式是什么？38. 高压工艺管道突出的危险因素有哪些？39.人误入动机械危区的原因主要有哪些？40.动机械的安全防护措施有哪些？41.电流对人体有什么伤害？42. 电流对人体的伤害与哪些因素有关？43.防止触电的技术和措施有哪些？44.触电的现场急救应注意什么？45.什么是腐蚀？46.腐蚀的机理有哪些？47. 化学工业中，腐蚀的危害主要有哪些？48. 常见的工业腐蚀有哪些类型？49. 常用的工业腐蚀监测技术有哪些？50.材料的防腐措施有哪些？51.防止平面跌伤的措施有哪些？52.高处作业必须遵循哪些原则？53.人力搬移物品时应注意哪些问题？54.使用手推车时应注意哪些？55.什么是噪声？56.声音的三个基本要素是什么？57.声音的物理量度主要是什么？58.主要的工业噪声源有哪些？59. 噪声的危害有哪些？60. 控制噪声的基本措施有哪些？61.什么是静电？62.静电的放电形式有哪些？63.静电有什么危害？64. 静电的预防与消除措施有哪些？65.紫外线的危害是什么？如何防护？66.射频辐射的危害有哪些？如何防护？67.电离辐射的危害有哪些？68.电离辐射的防护措施有哪些？69.生产中的有害性因素主要有哪些？70.“三级预防”原则的主要内容是什么？。
化工工艺学期末复习 安徽工程大学
第二章1.化工生产过程包括原料预处理、化学反应和产品分离及精制(三废的处理)。
2.工艺流程原料需要经过包括物质和能量转换的一系列加工，方能转变成所需产品，实施这些转换需要有相应的功能来完成，按物料加工顺序将这些功能单元有机地组合起来，则构筑成工艺流程。
将原料转变成化工产品的工艺流程称为化工生产工艺流程。
工工艺流程图包括方框流程图、工艺流程草（简）图、工艺物料流程图、带控制点的工艺流程图、管道及仪表流程图。
3.进行工艺流程设计常用的三种方法是：推论分析法、功能分析法、形态分析法4.主要效率指标1)生产能力：指一个设备、一套装置或一个工厂在单位时间内生产的产品量，或在单位时间内处理的原料量。
设备或装置在最佳条件下可以达到的最大生产能力，称设计能力。
2)生产强度：为设备单位特征几何量的生产能力。
即设备的单位体积的生产能力，或单位面积的生产能力。
生产强度指标主要用于比较那些相同反应过程或物理加工过程的设备或装置的优劣。
设备中进行的过程速率高，其生产强度就高。
3)转化率：指某一反应物参加反应而转化的数量占该反应物起始量的分率或百分率，用符号X表示。
4)选择性：指体系中转化成目的产物的某反应物量与参加所有反应而转化的该反应物总量之比。
用符号S表示。
5)收率：是从产物角度来描述反应过程的效率。
符号为Y。
转化为目的的产物的某反应物的量比上该反应物的起始量。
根据转化率、选择性和收率的定义可知，相对于同一反应物而言，三者有以下关系Y=SX 对于无副反应的体系，S=l，故收率在数值上等于转化率，转化率越高则收率越高；有副反应的体系，S<l，希望在选择性高的前提下转化率尽可能高。
但是，通常使转化率提高的反应条件往往会使选择性降低，所以不能单纯追求高转化率或高选择性，而要兼顾两者，使目的产物的收率最高。
5.反应条件浓度、温度、压力对化学平衡和反应速率的影响？浓度化学平衡，根据反应平衡移动原理，反应物浓度越高，越有利于平衡向产物方向移动。
化工过程分析与合成
化工过程分析与合成第一章绪论（2学时）●化工过程●系统工程→化工过程系统工程●化工过程的分析与合成●化工过程系统模拟（稳态模拟、动态模拟）●过程系统模拟的三种基本方法（序贯模块法、面向方程法、联立模块法）第一节化工过程化工过程是以天然物料为原料，经过物理或化学加工制成产品的过程。
其往往由多种多样的单元过程组成，如最重要也是最多用的单元过程是：化学反应过程、换热过程和分离过程。
第二节系统工程系统工程是20世纪50年代形成的新兴学科，目前正处于兴旺的发展时期。
1984年郑春瑞在《系统工程学概论》中，对系统工程做出下列综合性的阐述：系统工程是以系统（尤以大系统）为研究对象的一门跨学科的边缘学科。
它是根据总体协调的需要，把自然科学和社会科学中的某些思想、理论、方法、策略和手段等从横的方面有效地组织起来应用于人类实践中，是应用现代数学和电子计算机等工具对系统的构成要素、组织结构、信息交换和自动控制等功能进行分析研究，从而达到最优设计、最优控制和最优管理的目标，是为更加合理地研制和运用系统而采取的各种组织管理技术的总称，归根结底是一种工程学的方法论。
20世纪30年代美国雷德无线电公司在对电视广播系统的电波覆盖问题进行研究时，首先提出“系统”和“系统模拟研究”的思想。
40年代，美国贝尔电话公司在研究微波通讯网络的覆盖传输效率时，提出了“系统工程”的概念。
50年代各工业国对系统工程尤为重视，如1954年美国MIT首先在大学讲授系统工程课程。
1957年美国正式出版了第一本专著《系统工程》。
60年代起系统工程逐步推广应用于工业、宇航、交通、经济规划等部门。
如60年代初，在系统工程、运筹学、化学工程、过程控制及计算机技术等学科的基础上，产生和发展起来一门新兴的技术学科——化工过程系统工程（简称化工系统工程）。
70年代是化工系统工程走上实用的时期。
随着计算机应用的普及，采用化工系统工程方法，陆续研制出有效的工业用化工流程通用模拟系统，并对过程生产实现计算机控制，取得显著经济效益。
化工工艺学__复习
化⼯⼯艺学__复习第⼆章制⽓# 热量的供给⽅式不同有两种制备粗原料⽓的⽅法：1外部供热的蒸汽转化法; 2内部蓄热的间歇操作法# ⽓态烃蒸汽转化反应在⾼温有催化剂存在的条件下可实现下述反应：CH4(g) + H2O(g) = CO(g) + 3H2(g) CO(g) + H2O(g) = CO2(g) + H2(g)但要完成这⼀⼯业过程，必须对可能发⽣的主要反应及副反应进⾏详细研究。
主要的副反应有CH4(g) = C (s) + 2H2(g) ;2CO(g) = CO2(g) + C(s) ; CO(g) + H2(g) = C(s) + H2O(g)# CH4转化反应热⼒学：甲烷蒸汽转化在⾼温、⾼⽔碳⽐和低压下进⾏为好# CH4转化反应的动⼒学分析：反应主要取决于在催化剂内表⾯的反应，所以该反应控制步骤为内表⾯控制。
因此减⼩粒度增加内表⾯积有利于扩散过程和提⾼反应速率。
#防⽌析炭的措施：A 配料时增⼤S/C，从热⼒学上去消除B选⽤适宜的催化剂C选择适宜的操作条件。
#析碳的处理析炭不严重，可减压、减原料⽓，提⾼S/C，甚⾄可停进天然⽓，利⽤析炭逆反应除碳析炭严重，可通⼊蒸汽为载体，加⼊少量空⽓燃烧碳，但空⽓量⼀定要严格控制，结束后对催化剂进⾏还原。
#转化过程描述;⼀段转化完成转化⼤部分任务;⼆段炉转化剩余甲烷和加⼊原料氮⽓空⽓加⼊量对⼆段炉出⼝⽓组成和温度有⽆影响，如何影响？P97#对转化催化剂的要求⾼活性、强度好、耐热性好、抗析炭能⼒强.(转化催化剂所处⼯况转化温度⾼、⽔蒸⽓和氢⽓分压⾼、流速⼤、可能析炭)#转化催化剂的基本组成NiO为最主要活性成份。
实际加速反应的活性成份是Ni，所以使⽤前必须进⾏还原反应，使氧化态变成还原态Ni NiO(s) +H2(g) = Ni(s) + H2O(g)#催化剂制备制备⽅法有三种：沉淀法、浸渍法、混合法，这三种⽅法最后都需要进⾏⾼温焙烧，从⽽使催化剂有⾜够的机械强度#转化分为⼆段的原因：A转化条件不允许;B补充合成所需要的氮⽓#为什么⽤⼆段转化⽅式？转化率⾼必须转化温度⾼，全部⽤很⾼温度，设备和过程控制都不利，设备费⽤和操作费⽤都⾼。
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P14 过程系统模拟的三种基本方法：序贯模块法、面向方程法、联立模块
法。
P16 序贯模块法的基本思想 (简答)
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，作为下一个相邻单元的输入物流变量。
依此逐个的计算过程系统中的各个单元，最终计算出系统的输出物流。
计算得出过程系统中所有的物流变量值，也即状态变量值。
P16 什么叫结构单元图？
利用结点和边的结合对系统结构进行数学描述，构成结构单元图或简称
“图”。图可以分成无向图和有向图。
结构单元图由结构单元与流股构成。结构单元也称为结点，可以是一个单元
设备，也可以是一个虚拟单元。
在有向图中，射入一个结点的边的数目称为该结点的入度，由一个结点射出
的边数称为该结点的出度，而结点的入度与出度之和为该结点的度数。
重要的子图有以下几种:
（1）路：路是图中任意两个结点之间，由其他结点和相互顺序连接的边构
成的交替序列。
（2）通路：图中两个结点之间按有向边方向与其他结点连接的点、边交替
序列。
（3）回路：起始结点和终止结点为同一结点时的通路，即封闭的通路。
（4）环路：除起始点外其余结点均仅通过一次的回路称为环路。环路是网
络的一个特征，这种环路的存在与过程系统中再循环反馈直接有关。
（5）相互连接的图：当图中任意一对结点均可通过路来连接时，称该图为
相互连接的图。
（6）整体：是子图的一种特别重要的概念——不可再分块(整体)，通常是
由多个相互关联的环路组成，这些环路具有至少一个公共结点。
（7）树：由根、枝组成，往下生长，构成数学上的“树”。
P29 EOM（面向方程法）的基本思想：
描述整个过程系统的数学方程式联立求解，从而得出模拟计算结果。
把描述过程系统的所有数学模型汇集到一起，形成一个非线性方程组进
行求解
P30 面向方程法的核心问题是 求解超大型非线性方程组，求解方法大致分
为两类为：①将为求解法；②联立求解法
P31 方程组的分解方法有 回路搜索法 和 矩阵法 两大类。
P54 化工过程系统
通过一系列物理化学分离和化学反应（包括催化、电化与生化）改变原料
状态、微观结构和/或化学组成的加工技术。
动态特性是化工过程系统最基本的特性之一。
模型化是现代化学工程方法论的重要组成部分，尤其是过程动态学的核
心。
集中参
数模型
根据过程系统中状态变量分布特性的不同，一般把数学模型分为 分布参
数模型
多级集
中参数模型
统计模型（经验模型）
（黑箱模型）
根据建立模型的不同方法，一般可将数学模型分为 确定性模型（又称机
理模型）
介于两者之间的半经
验模型
P55 确定性动态模型的数学处理
（1）、正问题
（2）、逆问题
（3）、过程系统的定性分析
P57 连续搅拌反应器的动态特性----集中参数模型代表
P63 精馏塔的动态特性---多级集中参数模型
P68 变压吸附过程---分布参数动态模型
结构优化（设计参数、操作参数）
P76 化工过程优化 参数优化
管理优化
P77 求解做优化问题就是要找到一组是的目标函数J达到最大或最小的决
策变量。
最小值的点位最优解。
过程变量向量主要由两部分组成，即决策变量和状态变量。
P78 变量y的取值范围一般都要给以一定的限制，称为约束条件。
等式约束条件由等式设计规定要求和尺寸成本关系式两部分组成
满足约束条件的方案集合，构成了最优化问题的可行域。
P90 无约束条件最优化问题的经典求解方法
一阶导数为零、二阶导数大于等于零
P107 多变量问题的搜索中
有约束问题的求解是以无约束问题的求解为基础的
多变量问题的求解是以单位变量搜索为基础的
单变量问题的搜索又是以解析解法中的相关顶哦里和结论为基础的。
多变量非线性规划问题的求解思路总体上可归结为搜搜
方向和搜索步长的确定，即
P115 求解(OPT1)最优化问题的优化方法视其约束条件的方式分为两大
类：可行路径型和不可行路径型。
P126 过程系统的最优化模型分为机理模型、黑箱模型、混合模型
机理模型法、（统计模型法、智能模型法）
P159 按最终产品的输出形式，工业加工过程可分为：连续、离散和间歇
过程.
技术密集性
动态性
P160 间歇化工的特点 多样性
柔韧性
不确定性
kkkksxx1
间歇过程与连续过程的比较
动态特性是间歇过程的本质，而连续过程的本质是稳态操作
在间歇过程中，原料必须按配方规定的加工任务和顺序，在合适的设备中
进行加工。在连续过程中，原料连续加入，各加工任务同时进行
通过详细的系统分析，可找到连续过程的瓶颈问题，而间歇过程的瓶颈问
题随产品及操作策略而改变。
间歇过程中的设备尺寸的设计并不是很精确的（能够用来生产多个产品）。
连续过程中的安全系统，主要是降低系统的停车时间。间歇过程不需要。
间歇过程通常为小批量、高附加值的化学品而设计的，一个生产周期只能
生产一批产品。连续过程通常是为需求量很大的特定产品而设计的，原料
连续加入，产品连续排出。
间歇过程必须对整个生产过程，进行有效的排序或进行生产时间表安排。
由于间歇过程的柔韧性和弹性，它适合于市场供求不稳定的产品的生产。
连续过程则适合于市场供求稳定的产品的生产。对于市场需求量很大的产
品，其初始阶段一般也是用间歇过程生产的
单纯的间歇设备
P161 间歇过程的设备 半连续设备
中间存贮设备
P162 间歇过程的分类 单产品厂、多产品厂、多装置厂、多目的厂。
P164 在间歇j独立操作过程中，某台设备加工两批物料的时间间隔称为
“该设备的循环时间”，
整个间歇级加工两批物料的时间间隔称为“间歇级j的循环时间”。
顺序地从工厂得到两批产品之间的时间间隔称为“限定循环时间
（LCT）”，也称为“批间隔”
P195 对于一个含有换热物流的工艺流程，将其中的换热物流提取出来，
组成了换热网络系统
其中被加热的物流称为冷物流，被冷却的物流称为热物流。
P195 换热的目的不仅是为了使物流温度满足工艺要求，而且也是为了回
收过程余热，减少公用工程消耗。
基于这种思想进行的换热网络设计称为换热网络合成。
换热网络合成的任务，是确定换热物流的合理匹配方式，从而以最小的消
耗代价，获得最大的能量利用效益。
P20 简单回路和回路矩阵（分析题）
回路矩阵
简单回路 S1 S2
S3 S4 S5 S6 S7
1、Ⅰ S1 Ⅱ S2 Ⅲ S3 Ⅳ S6 Ⅰ A 1
1
2、Ⅰ S1 Ⅱ S2 Ⅲ S5 Ⅰ B 1 1
1
3、Ⅱ S2 Ⅲ S3 Ⅳ S7 C 1 1 1
1
4、Ⅱ S2 Ⅲ S4 Ⅱ D 1 1
1