大连理工大学
课程名称：化工过程综合与分析试卷：A
：化工学院考试时间：2008年5月11日
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。（）
⑤R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。
S7
12
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C
T?
=
?10
min
，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
T in/℃
终了温度
T out/℃
热容流率
CP/(kW?℃-1)
H1150 50 25 H2100 40 30 C320 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：
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。