大连理工大学化工过程合成与分析历年考题.doc

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大 连 理 工 大 学
课程名称：化工过程综合与分析 试卷：A
授课院（系）：化工学院 考试时间：2008年5月11日

一
二
三
四
五
作业
论文
总分
标准分
10
10
15
15
10
10
30
100

一、名词解释（10分）
① 过程系统的结构优化和参数优化

② 系统分解中的系统分隔

③ 选择设计变量的准则

④ 复杂精馏塔的模拟过程中用到的M、E、S、H方程是指那 几类方程

⑤ 过程系统用能一致性原则

二、判断以下问题是非（N，Y）（10分）
① 采用夹点设计法设计换热网络时，为保证系统的最大热回收，应避免热物流穿越夹点。（ ）
② 热泵与系统热集成时，将热泵穿越夹点放置是有效的热集成。（ ）
③ 两个或两个以上相连的循环回路一定构成最大循环网。（ ）
④ 采用断开热负荷回路的方法调优换热器网络，合并换热器后的结构除了需要保证每个单元设备热负荷为非负外，还要检验每个单元设备的传热温差是否大于或等于最小的允许传热温差。（ ）
⑤ R组分简单塔精馏分离序列的综合问题，可以看成是R-1阶段决策问题。（ ）
⑥ 系统的自由度为系统变量数减去描述系统的所有方程数。（ ）
⑦ 能够把全部简单回路至少断裂一次的断裂组定义为多余断裂组。（ ）
⑧ 穿越夹点的热流量为零，则夹点处的传热推动力为零。（ ）
⑨ 利用能量松弛法调优换热器网络，调优前后系统所需的冷、 热公用负荷不变。（ ）
⑩ 对于已给定热交换量的情况，通过热交换面的传热温差愈小，过程的不可逆性愈小，有效能损失小。（ ）
三、过程系统分解：（15分）
1．识别不相关独立子系统；
2．断裂所有最大循环网；
3．画出迭代计算顺序图。

四、（15分）一换热网络中有两股热物流及一股冷物流，数据如下表1所示。若系统最小允许传热温差为20℃，试用问题表格法确定过程的夹点温度、最小公用工程冷负荷和最小公用工程热负荷，并利用夹点设计法设计该换热过程的初始网络。若，试用T-H图定性分析最小公用工程冷、热负荷是增加还是减少？
表1 物流数据
物流标号
初始温度
Tin/℃
终了温度
Tout/℃
热容流率
CP/(kW•℃-1)
H1
150
50
25
H2
100
40
30
C3
20
120
40

五、（10分）现有一五组分碳氢化合物的混合物，其组成和各组分的相对挥发度如下表所示：

序号
组成(摩尔分率)
相邻组分相对挥发度
标准沸点（ºC）
A
0.02

-42.1
B
0.15
2.45
-6.3
C
0.50
1.18
-0.5
D
0.28
2.89
15.0
E
0.05
2.50
36.1

工艺要求得到高纯度的单组分产品，试用有序直观推断法进行分离序列的综合。
分离易度系数计算公式：CES = f*△，f = D/W或W/D，f ≤ 1，
△ = |△Tb| 或 △ = (α-1)*100。

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化工过程综合与分析试卷（A） 共8页