化工程分析合成考点
1 什程：
（1）客观事物状态状态转移程
（2）工艺生产物料流进行物理化学加工工艺称作程工艺程工艺
（3）天然物料原料物理化学加工制成产品程
化工程êêê
原料制备
êêê包括 化学反应
产品分离
（4）处理物料流联接起构成化工程生产工艺流程
单元程
化学反应程
（5）êêê重单元程 换热程
分离程
输送程
催化反应程
（6）êêê化学反应程举例 热裂解反应程
电解质溶液离子反应程
生化反应程
分散控制
（7）êêê程控制技术发展历程 计算机集中控制
集散控制（国）
现场总线控制
第二章化工程系统稳态模拟分析
直接迭代法
知识点框架 回路搜索法
零散知识点
êê模块模型算法建模二模型算法两者组起算作模块
êê单元模型类型理模型验模型半验模型
êêê什稳态（化工程稳态模拟）工艺参数状态量时间发生变化做稳态
êêê什模拟程系统模型进行求解模拟
êêê程系统模拟解决问题（会画图）
（1）程系统模拟分析问题
（2）程系统设计问题
（3）程系统参数优化问题
1） 程系统模拟分析问题：已知决策变量输入已知程参数求输出正求解问题简单模型
2）程系统设计问题 ：已知输出设计结果已知程参数求决策变量输入起已知输出求输入实际假设输入猜值计算输出已知输出进行较调整猜值进行计算 单项求解左右
3)程系统参数优化问题：程系统模型优化模型联立求解组工况目标函数佳决策变量实施佳工况
êêê程系统模拟三种基方法优缺点
（1）序贯模块法（适解算设计优化问题适模拟问题）
（2）面方程法
（3）联立模块法（时（1）（2）优点）
方法
含义
优点
缺点
序贯模块法êêêêê
系统入口物流开始接受该物流变量单元模块计算输出物流变量输出物流变量相邻单元输入物流变量次逐单元终出状态变量值
实际程直观联系强
模拟系统软件建立维护扩充方便易通化
计算出错时易诊断出错位置
计算效率低尤解决设计优化问题计算效率更低
面方程法（概意思）
描述程系统数学模型汇集起形成非线性方程组求解
解算快
模拟型计算设计型计算样适合优化计算效率高
便动态模拟联合实现
求定较初值否解
计算失败诊断错误困难形成通化程序困难难继承已单元操作模块
联立模块法（概意思）
程系统似模型方程单元模块交求解称双层法
利前开发单元操作模块
避免序贯模块法中循环流迭代
较容易实现通
严格模型做成简化模型时需花费机时
简化模型寻求优化时解严格模型优化解否致争
êêê单元模块相应程单元数学模型求解算法编制成子程序具单性特点
êêê断裂通迭代高维方程组降阶低维方程组办法
（1） 适分割子系统
（2） êê分割子系统程系统中含循环物流构成分割子系统
1) 切割流线总数少
（3）êêêêê断裂基原 2) 切割流线含变量数少
3) 切割流线总权重
4) 环路切割总次数少
（4）ê简单回路包含两流股中单元通次 矩阵：行→回路列→物流
（1）初值求高
êêê适合收敛单元应满足求： （2）数值稳定性
（3）收敛速度快
（4）占计算机存储空间少
ê直接迭代法（会实际方程运算 êê阻尼迭代法
代数运算分）
优点：方法简单
缺点：迭代次数收敛速度慢
êêê通式：
êêê分析：q阻尼子定
q0 直接迭代
0＜q<1 加权直接迭代改善收敛稳定性
q<0 外推直接迭代加速收敛稳定性降
q≥1 意义
êê面方程法（适线性化非线性方程组先线性化）
êêê优缺点
降维求解法
êêêê求解方法（填空）
联立求解法
êêê降维求解法程序步骤
（1）相关子方程组识
êê相关子方程组子方程组中含特某变量变量出现子方程组中（基变量相似）
（2）分解子方程组识（方程组分解确定计算范围）
êêêêê回路搜索法（告诉图会回路搜索）PPT202 28
输出变量确定
画图
回路搜索
邻接矩阵法
（3）分解稀疏方程组断裂降维解法
êê联立模块法
êêê优缺点
联结物流全切断方式
êêê两种切断方式
回路切断方式
第四章化工程系统优化
êêêêê单纯形表格计算
êêêê优化问题包括素（容）
（1）目标函数
（2）优化变量
（3）约束条件
（4）行域
êêê行域满足约束条件方案集合构成优化问题行域
êê优解程系统优化问题行域中寻求目标函数取值点
êêêê优化问题建模方法
（1） 机理模型
（2） 黑箱模型
（3） 混合模型
êêêê系统优化方法分类
（1） 约束优化约束优化
（2） 线性规划LP（目标函数约束条件全部线性函数称线性规划剩非线性函数非线性规划）
（3） 单维优化维优化
（4） 解析法数值法
（5） 行路径法行路径法
êêêêê单纯形表格
êêêê图解法（简单掌握）
êêêêê单纯形法
êêê标准型
（1）目标函数值定值
（2）约束条件中没等式约束全等式约束
（3）变量全非负条件
êêêêê标准化方法（会画）
êêêê单纯型表格（空表已出告诉典范式）
典范形？
进基变量选取？
离基变量选取？
（标准化果典范型构造典范型）
êêNLP非线性规划
êêê拉格朗日子法通式
êêê罚函数通式
第五章化工生产程操作工况调优
êêêê调优方式
（1） 离线调优：
模型装置分离
计算数取报表记录
调优结果指导生产
（2） 线开环调优：
模型装置相连
计算数实时检测数
调优结果指导生产
（3） 线闭环调优：
模型装置相连
计算数实时检测数
调优结果直接返回控制系统
第七章换热网络合成
êêêê换热网络合成通俗讲物流匹配起充分利热物流加热冷物流提高系统热回收便减少辅助加热辅助冷负荷
êêê换热网络合成目
（1） 某物料初始温度目标温度（定达成）
（2） 回收余热
（3） 减少换热设备数
êêêê温度区间求夹点（会画温度区间表）
热物流起始温度目标温度减允许温差△Tmin然冷物流起始目标温度起排序构成温度区间
êêêê会问题表法求夹点（热容流率单位冷减热）
记住两公式：
（1）（温度区间净热需求等温度区间输入温度区间输出）
（2）（温度区间输入温度区间输出）
（3）（等热容流率温差）
êêêê夹点ê温度区间中高温度区间低温度区间传递热量零点接受热量零点（判断）热公工程260冷公工程250
物理意义：温焓图组合曲线垂直距离低点
êêê夹点三特性
（1） 量特性
（2） 位置特性
（3） 传热特性
êêêê夹点设计三原
（1）避免夹点热物流夹点冷物流间匹配
（2）夹点禁冷器
（3）夹点禁加热器
êêêê匹配行性原
（1） 总物流数行性原：
夹点侧
（2） FCp（热熔流率）行性原
夹点侧
êêê换热网络合成中实际问题
热物流作线性逼高热物流线冷物流作线性逼低冷物流线
êêê（物流）禁止匹配强制匹配适范围
考虑腐蚀操作安全设备布置线铺设操作方便等问题会禁止某物流间匹配强制进行某物流间匹配
老厂改造时应充分利原设备属强制匹配
第八章分离塔序列综合
êêê分离序列综合目
选择合理分离方法确定优分离序列降低项费
êêê（分离序列中）什简单塔
（1） 进料分离两产品
（2） 组分出现产品中锐分离
（3） 塔底采沸器塔顶采全凝器
êêê三计算
（1） 分离序列数：
（2） 分离子群数：
（3） 分离子问题数：
êêê验规（抽考）
（1） 优先采量分离剂质量分离剂塔马分离出显著增加挥发度直接产品时质量分离剂
（2） 高温高压分离
（3） 元素少分离序列
（4） 首先应移腐蚀性危险性组分
（5） 相挥发度接1分离
（6） 首先移含量组分
（7） 等摩尔分割
（8） CES（分离度系数）首先分割
êêêê分离塔优分离序列应该寻找？方法？（名字知道）
（1） 穷举法
（2） 动态规划法
（3） 分离度系数优先分离方法
（4） 相费函数方法
存原题类型题
换热网络设计步骤？
（1） 先找Δt判断夹点问题非夹点问题
（2） 果非加点问题必须ΔtΔt域值时候寻找优换热网络
（3） 果夹点问题先找传热温差然温度区间法寻找夹点寻找夹点进行夹点两行性匹配果行进行流股分割匹配完量优换热网络没独立热负荷回路果量松弛法合该回路减少换热单元量优换热单元少间找折中
（4） 文档香网(httpswwwxiangdangnet)户传
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1 什程：
（1）客观事物状态状态转移程
（2）工艺生产物料流进行物理化学加工工艺称作程工艺程工艺
（3）天然物料原料物理化学加工制成产品程
化工程êêê
原料制备
êêê包括 化学反应
产品分离
（4）处理物料流联接起构成化工程生产工艺流程
单元程
化学反应程
（5）êêê重单元程 换热程
分离程
输送程
催化反应程
（6）êêê化学反应程举例 热裂解反应程
电解质溶液离子反应程
生化反应程
分散控制
（7）êêê程控制技术发展历程 计算机集中控制
集散控制（国）
现场总线控制
第二章化工程系统稳态模拟分析
直接迭代法
知识点框架 回路搜索法
零散知识点
êê模块模型算法建模二模型算法两者组起算作模块
êê单元模型类型理模型验模型半验模型
êêê什稳态（化工程稳态模拟）工艺参数状态量时间发生变化做稳态
êêê什模拟程系统模型进行求解模拟
êêê程系统模拟解决问题（会画图）
（1）程系统模拟分析问题
（2）程系统设计问题
（3）程系统参数优化问题
1） 程系统模拟分析问题：已知决策变量输入已知程参数求输出正求解问题简单模型
2）程系统设计问题 ：已知输出设计结果已知程参数求决策变量输入起已知输出求输入实际假设输入猜值计算输出已知输出进行较调整猜值进行计算 单项求解左右
3)程系统参数优化问题：程系统模型优化模型联立求解组工况目标函数佳决策变量实施佳工况
êêê程系统模拟三种基方法优缺点
（1）序贯模块法（适解算设计优化问题适模拟问题）
（2）面方程法
（3）联立模块法（时（1）（2）优点）
方法
含义
优点
缺点
序贯模块法êêêêê
系统入口物流开始接受该物流变量单元模块计算输出物流变量输出物流变量相邻单元输入物流变量次逐单元终出状态变量值
实际程直观联系强
模拟系统软件建立维护扩充方便易通化
计算出错时易诊断出错位置
计算效率低尤解决设计优化问题计算效率更低
面方程法（概意思）
描述程系统数学模型汇集起形成非线性方程组求解
解算快
模拟型计算设计型计算样适合优化计算效率高
便动态模拟联合实现
求定较初值否解
计算失败诊断错误困难形成通化程序困难难继承已单元操作模块
联立模块法（概意思）
程系统似模型方程单元模块交求解称双层法
利前开发单元操作模块
避免序贯模块法中循环流迭代
较容易实现通
严格模型做成简化模型时需花费机时
简化模型寻求优化时解严格模型优化解否致争
êêê单元模块相应程单元数学模型求解算法编制成子程序具单性特点
êêê断裂通迭代高维方程组降阶低维方程组办法
（1） 适分割子系统
（2） êê分割子系统程系统中含循环物流构成分割子系统
1) 切割流线总数少
（3）êêêêê断裂基原 2) 切割流线含变量数少
3) 切割流线总权重
4) 环路切割总次数少
（4）ê简单回路包含两流股中单元通次 矩阵：行→回路列→物流
（1）初值求高
êêê适合收敛单元应满足求： （2）数值稳定性
（3）收敛速度快
（4）占计算机存储空间少
ê直接迭代法（会实际方程运算 êê阻尼迭代法
代数运算分）
优点：方法简单
缺点：迭代次数收敛速度慢
êêê通式：
êêê分析：q阻尼子定
q0 直接迭代
0＜q<1 加权直接迭代改善收敛稳定性
q<0 外推直接迭代加速收敛稳定性降
q≥1 意义
êê面方程法（适线性化非线性方程组先线性化）
êêê优缺点
降维求解法
êêêê求解方法（填空）
联立求解法
êêê降维求解法程序步骤
（1）相关子方程组识
êê相关子方程组子方程组中含特某变量变量出现子方程组中（基变量相似）
（2）分解子方程组识（方程组分解确定计算范围）
êêêêê回路搜索法（告诉图会回路搜索）PPT202 28
输出变量确定
画图
回路搜索
邻接矩阵法
（3）分解稀疏方程组断裂降维解法
êê联立模块法
êêê优缺点
联结物流全切断方式
êêê两种切断方式
回路切断方式
第四章化工程系统优化
êêêêê单纯形表格计算
êêêê优化问题包括素（容）
（1）目标函数
（2）优化变量
（3）约束条件
（4）行域
êêê行域满足约束条件方案集合构成优化问题行域
êê优解程系统优化问题行域中寻求目标函数取值点
êêêê优化问题建模方法
（1） 机理模型
（2） 黑箱模型
（3） 混合模型
êêêê系统优化方法分类
（1） 约束优化约束优化
（2） 线性规划LP（目标函数约束条件全部线性函数称线性规划剩非线性函数非线性规划）
（3） 单维优化维优化
（4） 解析法数值法
（5） 行路径法行路径法
êêêêê单纯形表格
êêêê图解法（简单掌握）
êêêêê单纯形法
êêê标准型
（1）目标函数值定值
（2）约束条件中没等式约束全等式约束
（3）变量全非负条件
êêêêê标准化方法（会画）
êêêê单纯型表格（空表已出告诉典范式）
典范形？
进基变量选取？
离基变量选取？
（标准化果典范型构造典范型）
êêNLP非线性规划
êêê拉格朗日子法通式
êêê罚函数通式
第五章化工生产程操作工况调优
êêêê调优方式
（1） 离线调优：
模型装置分离
计算数取报表记录
调优结果指导生产
（2） 线开环调优：
模型装置相连
计算数实时检测数
调优结果指导生产
（3） 线闭环调优：
模型装置相连
计算数实时检测数
调优结果直接返回控制系统
第七章换热网络合成
êêêê换热网络合成通俗讲物流匹配起充分利热物流加热冷物流提高系统热回收便减少辅助加热辅助冷负荷
êêê换热网络合成目
（1） 某物料初始温度目标温度（定达成）
（2） 回收余热
（3） 减少换热设备数
êêêê温度区间求夹点（会画温度区间表）
热物流起始温度目标温度减允许温差△Tmin然冷物流起始目标温度起排序构成温度区间
êêêê会问题表法求夹点（热容流率单位冷减热）
记住两公式：
（1）（温度区间净热需求等温度区间输入温度区间输出）
（2）（温度区间输入温度区间输出）
（3）（等热容流率温差）
êêêê夹点ê温度区间中高温度区间低温度区间传递热量零点接受热量零点（判断）热公工程260冷公工程250
物理意义：温焓图组合曲线垂直距离低点
êêê夹点三特性
（1） 量特性
（2） 位置特性
（3） 传热特性
êêêê夹点设计三原
（1）避免夹点热物流夹点冷物流间匹配
（2）夹点禁冷器
（3）夹点禁加热器
êêêê匹配行性原
（1） 总物流数行性原：
夹点侧
（2） FCp（热熔流率）行性原
夹点侧
êêê换热网络合成中实际问题
热物流作线性逼高热物流线冷物流作线性逼低冷物流线
êêê（物流）禁止匹配强制匹配适范围
考虑腐蚀操作安全设备布置线铺设操作方便等问题会禁止某物流间匹配强制进行某物流间匹配
老厂改造时应充分利原设备属强制匹配
第八章分离塔序列综合
êêê分离序列综合目
选择合理分离方法确定优分离序列降低项费
êêê（分离序列中）什简单塔
（1） 进料分离两产品
（2） 组分出现产品中锐分离
（3） 塔底采沸器塔顶采全凝器
êêê三计算
（1） 分离序列数：
（2） 分离子群数：
（3） 分离子问题数：
êêê验规（抽考）
（1） 优先采量分离剂质量分离剂塔马分离出显著增加挥发度直接产品时质量分离剂
（2） 高温高压分离
（3） 元素少分离序列
（4） 首先应移腐蚀性危险性组分
（5） 相挥发度接1分离
（6） 首先移含量组分
（7） 等摩尔分割
（8） CES（分离度系数）首先分割
êêêê分离塔优分离序列应该寻找？方法？（名字知道）
（1） 穷举法
（2） 动态规划法
（3） 分离度系数优先分离方法
（4） 相费函数方法
存原题类型题
换热网络设计步骤？
（1） 先找Δt判断夹点问题非夹点问题
（2） 果非加点问题必须ΔtΔt域值时候寻找优换热网络
（3） 果夹点问题先找传热温差然温度区间法寻找夹点寻找夹点进行夹点两行性匹配果行进行流股分割匹配完量优换热网络没独立热负荷回路果量松弛法合该回路减少换热单元量优换热单元少间找折中
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