化工过程模拟教程.pptVIP

绪 论 1.1 化工过程 1.2 化工过程生产操作控制 1.3 化工过程的分析与合成 1.4 化工过程模拟系统 1.5 化工企业CIPS技术 1.6 人工智能技术在化工过程中的应用 1.7 本教材的目的与内容 课程背景 二战后，化工高等教育出现了两大流派和倾向。 西方发达国家，随着化工热力学、传递过程原理、反应工程与化工系统工程知识的系统化、理论化，突出了化学工程科学分类知识的教育，对工程师面对的实际问题反而注意不够 在前苏联和东欧各国，则出现了专业划分过细，所培养的高级人才缺乏生命力的落后局面。 在我国，一方面由于受前苏联的影响，专业划分过细，人才适应能力差的问题早已暴露无遗； 另一方面，化学工程专业又因循西方的模式，过分强调学科性，忽视化学工程与技术问题的综合性与实践性。 工程师的基本任务和能力就是综合，工程师的创造性也主要通过综合来体现。 过 程 客观事物从一个状态到另一个状态的转移。 在工艺生产上，对物料流进行物理或化学的加工工艺称作过程工艺。 化工过程 冶金过程 石油炼制过程 医药生产过程 化工过程是以天然物料为原料经过物理或化学的加工制成产品的过程。 原料制备 化学反应 产品分离 化学的单元过程包括 合成、氧化、加氢、裂解、电解质溶液反应等 单元过程由被处理的物料流联接起来，构成化工过程生产工艺流程 化学反应过程 换热过程 分离过程 化学反应过程 ──化工过程的核心部分 催化反应过程 热裂解反应过程 电解质溶液离子反应过程 生化反应过程 …... 催化反应过程 合成反应：合成氨、合成甲醇等的反应过程； 氧化反应：萘氧化制苯酐、乙烯氧化制环氧乙烯等的反应过程； 脱氢反应：乙苯脱氢制苯乙烯的反应过程； 裂化反应：重质油催化裂化制轻质油的反应过程； 烷基化反应：乙烯与苯的烷基化制乙苯的反应过程； 加氢裂化反应：正庚烷加氢裂化制丙烷和丁烷的反应过程 热裂解反应过程 煤干馏生成焦碳、煤焦油、焦炉煤气的反应过程； 轻油裂解制乙烯的反应过程 换热过程 换热器与换热物流构成了换热网络 合理的设计，能充分回收过程系统中的热量或冷量 以最大限度的节能、经济的设备投资、良好的操作适应性为目标，实现最佳的换热网络设计，是化工过程系统综合研究的一项典型的事例。 分离过程 非均一系 气固相分离：沉降、过滤、湿法除尘、电除尘 液固相分离：过滤、干燥、沉降 均一系 气相分离：吸附、吸收、膜分离 液相分离：蒸馏与精馏、蒸发、结晶、气提、 萃取、膜分离等 化工过程生产操作控制 化工过程生产操作工况的调节，主要是对物料流温度、压力、流量、液位、组成等操作参数的调节 早期过程控制技术（40-50年代） 特点：采用基地式控制仪表实施单输入、单输出的简单回路控制 控制目标：保持生产工况平稳 出现了单元组合式控制仪表，从简单控制回路发展了串级、前馈补偿等控制系统 优点： 特点为各个控制回路都是相互独立的 当某一控制回路出现故障时，不致影响其他回路的正常工作，系统的可靠性易于得到保障 缺点： 对于规模范围较大被控参数较多的对象来说，较多的控制回路需要相应设置较多的硬件。 分散控制，难于实现总体优化的控制方案。 集散系统（DCS）的优点 集：管理、操作、CRT三方面的集中 散：功能分散、负荷分散和危险分散 克服了分散系统难于实现全局系统控制的缺点 克服了集中系统的危险集中 Enterprise Resource Planning 企业拥有卓越的销售人员，但生产线上的工人却无法如期交货，车间管理人员则抱怨说采购部门没有及时供应他们所需要的原料； 采购部门的效率过高，仓库里囤积的某些材料10年都用不完，仓库库位饱和，资金周转很慢； Manufacturing Resources Planning 未来两年我国ERP产品市场达一百亿元。 人工智能的发展和应用 基于Data Mining 技术，发现人所不能发现或者忽略的现象 Beer Diaper 弹子机 Science Fiction: 终结者 思考题 化工过程分析与合成是讲什么的？ 化工过程分析与合成与化工原理、化学反应工程、分离工程等课程有什么区别？有什么联系？ 参考几本过程系统工程的书籍，比较该教材与本教材的区别 什么叫过程系统，与单元操作有什么关系？ 举例说明人工智能技术在化工中的应用。 化工企业CIPS技术 化工过程分析与合成的任务是以高产、优质、低耗为目标，寻求工艺生产中的设备、流程的合理配置方案以及最优生产工况的操作 在生产实践中人们认识到，寻求化工过程优惠工况依据不仅来自工艺过程本身，而必须遵循的根本