模拟工业流程

2017年模拟工业流程

（西城一模）26．（12分）As2O3在医药、电子等领域有重要应用。某含砷元素（As）的工业废水经如下

（1）33343434反应的化学方程式是________。

（2）“氧化”时，1 mol AsO33－转化为AsO43－至少需要O2________mol。

（3）“沉砷”是将砷元素转化为Ca5(AsO4)3OH沉淀，发生的主要反应有：

a．Ca(OH)2(s)Ca2+(aq)+2OH－(aq) ΔH＜0

b．5Ca2++OH－+3AsO43－Ca5(AsO4)3OH ΔH＞0

研究表明：“沉砷”的最佳温度是85℃。

用化学平衡原理解释温度高于85℃后，随温度升高沉淀率下降的原因是________。

（4）“还原”过程中H3AsO4转化为H3AsO3，反应的化学方程式是________。

（5）“还原”后加热溶液，H3AsO3分解为As2O3，同时结晶得到

粗As2O3。As2O3在不同温度和不同浓度硫酸中的溶解度（S）

曲线如右图所示。为了提高粗As2O3的沉淀率，“结晶”过程

进行的操作是________。

（6）下列说法中，正确的是________（填字母）。

a．粗As2O3中含有CaSO4

b．工业生产中，滤液2可循环使用，提高砷的回收率

c．通过先“沉砷”后“酸化”的顺序，可以达到富集砷元素的目的

26．（12分，每空2分）（1）H3AsO4 + 3NaOH==Na3AsO4 + 3H2O（2）0.5

（3）温度升高，反应a平衡逆向移动，c(Ca2+)下降，反应b平衡逆向移动，Ca5(AsO4)3OH沉淀率下降（4）H3AsO4 + H2O + SO2 == H3AsO3 + H2SO4（5）调硫酸浓度约为7 mol·L－1，冷却至25℃，过滤（6）abc （东城一模）27．(14分)以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等）为原料制备高纯MnCl2·xH2O，实现锰的再生利用。其工作流程如下：

资料a:Mn的金属活动性强于Fe；Mn2+在酸性条件下比较稳定，pH高于5.5时易被O2氧化。

资料b：生成氢氧化物沉淀的pH

注：金属离子的起始浓度为0.1 mol·L-l

(1)过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn2+、Fe3+、Pb2+和H+。

①MnO2与浓盐酸反应的离子方程式是____________。

②检验滤液1中只含Fe3+不含Fe2+的操作和现象是：取少量滤液1于试管中，滴入铁氰化钾溶液，无明显变化；另取少量滤液1于试管中，_____________。

③Fe3+由Fe2+转化而成，可能发生的反应有：

a. 2Fe2++Cl2= 2Fe3++2Cl-

b.4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O

c．……

写出c的离子方程式：___________。

(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法：

i．氨水法：将滤液1先稀释，再加适量10%的氨水，过滤。

ii．焙烧法：将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧，冷却，取焙烧物……

已知：焙烧中发生的主要反应为2FeCl3+3O22Fe2O3+3Cl2，焙烧时MnCl2和PbCl2不发生变化。

①氨水法除铁时，溶液pH应控制在__________之间。

②补全ii中的操作：_________。

③两种方法比较，氨水法除铁的缺点是____________。

(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是____________。

(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下：取m1g样品，置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时，质量

变为m2g。则x=________。

27.（1）①MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O②再滴加KSCN溶液，溶液变红

③MnO2+4H++2Cl-= Mn2++2Fe3++2H2O（2）①3.2～5.5②加水溶解，过滤，再加盐酸酸化至pH小于5.5

③引入杂质NH4+（3）锰；（4）

22

1)

(7

m m

m

（朝阳一模）26.（14分）我国每年产生的废旧铅蓄电池约330万吨。从含铅废料（PbSO4、PbO2、PbO等）中回收铅，实现铅的再生，意义重大。一种回收铅的工作流程如下：

(1)铅蓄电池放电时，PbO2作____极。

(2)过程I，已知：PbSO4、PbCO3的溶解度(20℃)见图l；Na2SO4、Na2CO3的溶解度见图2。

①根据图l写出过程I的离子方程式：__________。

②生产过程中的温度应保持在40℃，若温度降低，PbSO4的转化速率下降。根据图2，解释可能原因：

i．温度降低，反应速率降低；ii．____（请你提出一种合理解释）。

③若生产过程中温度低于40℃，所得固体中，含有较多Na2SO4杂质，原因是____。

(3)过程Ⅱ，发生反应2PbO2+H2C2O4=2PbO+H2O2+2CO2↑。实验中检测到有大量O2放出，推测PbO2氧

化了H2O2，通过实验证实了这一推测。实验方案是____。

（已知：PbO2为棕黑色固体；PbO为橙黄色固体）

(4)过程Ⅲ，将PbO粗品溶解在HCl和NaCl的混合溶液中，得到含Na2PbCl4的电解液，电解Na2PbCl4

溶液，生成Pb，如图3。

②极的电极反应式是____________。

②电解一段时间后，PbCl2'浓度极大下降，为了恢复其浓度且实现物质的循环利用，阴极区采取的方法

是_______。

26．(1)正；(2)①PbSO4 (s) +CO32- (aq)PbCO3 (s) +SO42- (aq) ②Na2SO4、Na2CO3浓度降低，反应速率降低③温度低于40℃时，温度降低，平衡“Na2SO4(s)2Na+(aq) +SO42- (aq)”逆向移动，产生较多Na2SO4固体杂质(3)取少量PbO2于试管中，向其中滴加H2O2溶液，产生可使带火星木条复燃的气体，同时棕黑色固体变为橙黄色，证实推测正确(4)①PbCl42-+2e-=Pb+4C1-；②继续向阴极区加PbO粗品

（丰台一模）27．（14分）锂离子电池正极材料需要纯度较高的硫酸锰，目前工业硫酸锰中杂质（钙、镁、铁等）含量高，利用下图流程可制取纯度较高的硫酸锰溶液。

反应①使杂质生成氟化物的沉淀，对反应①前后的杂质含量检测结果（以350g/LMnSO4计）如下：

（1）滤渣x中含有的物质是。

（2）试分析钙镁去除结果不同的原因：。

（3）在滤液中加入KMnO4可以将Fe2+氧化为Fe3+，同时生成Mn2+。该反应的离子方程式为。

（4

注：金属离子的起始浓度为0.1mol/L 根据表中数据解释流程中②的目的：。

（5）进一步研究表明，如果反应①后不过滤直接加入KMnO 4，同时控制加入的量，反应后调节pH ，

然后再过滤，可以进一步提高钙镁的去除率。对钙镁去除率提高的原因有如下假设：

假设Ⅰ：Fe 2+与生成了Fe 3+，Fe 3+

水解生成的Fe(OH)3吸附了沉淀物；

假设Ⅱ：Mn 2+与反应生成的活性MnO 2吸附了沉淀物。 选择适当的无机试剂，设计实验验证假设是否成立。

（6）锂离子电池充放电过程中，锂离子在正极和负极之间来回移动，就像一把摇椅，称“摇椅式电

池”。典型的锂离子电池工作原理如下图所示。

② 电时Li +的移动方向从极到极（填“a ”或“b ”）

②已知电极总反应：LiCoO 2＋CLi 1－x CoO 2＋CLix ，写出放电时正极的电极反应式。

（石景山一模）27．（11分）从海水中可以提取很多有用的物质，例如从海水制盐所得到的卤水中可以提

取碘。活性炭吸附法是工业提碘的方法之一，其流程如下：

资料显示：Ⅰ. pH=2时，NaNO 2溶液只能将 I －

氧化为I 2，同时生成NO Ⅱ. I 2+5Cl 2+6H 2O=== 2HIO 3+10HCl

Ⅲ. 5SO 32－

+2IO 3－

+2H +===I 2+5SO 42－

+H 2O

（1）反应①的离子方程式。

含I －

的卤水 （酸化至pH=2

（2）方案甲中，根据I2的特性，分离操作X的方法是____________。

（3）已知：反应②中每吸收3mol I2转移5mol电子，离子方程式是__________。

（4）Cl2、酸性KMnO4等都是常用的强氧化剂，但该工艺中氧化卤水中的I－却选择了价格较高的NaNO2，原因是。

（5）方案乙中，已知反应③过滤后，滤液中仍存在少量的I2、I－、IO3－。请分别

．．检验滤液中的I－、IO3－，将实验方案补充完整。

实验中可供选择的试剂：稀H2SO4、淀粉溶液、Fe2(SO4)3溶液、Na2SO3溶液

a.滤液用CCl4多次萃取、分液，直到水层用淀粉溶液检验不出碘单质存在。

b.。

27.（11分) （除特别注明，均每空2分）

（1）2NO2－+2 I－+4H+===I2+2NO+2H2O

（2）升华或加热、冷凝结晶（无冷凝结晶不扣分）

（3）3 I2+3CO32－===5 I－+ IO3－+3CO2 或3 I2+6 CO32－+3H2O===5 I－+ IO3－+6HCO3－

（4））氯气、酸性高锰酸钾等都是常用的强氧化剂，会继续氧化I2(或亚硝酸钠仅能把碘离子氧化成碘单质,意思对即可)

（5）从水层取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，滴加Fe2(SO4)3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有I－；另从水层中取少量溶液于试管中，加入几滴淀粉溶液，加硫酸酸化，滴加Na2SO3溶液，振荡，溶液变蓝，说明滤液中含有IO3－（3分）

（房山一模）27．（13分）亚氯酸钠（NaClO2）是一种高效氧化、杀菌及漂白剂，其生产工艺如下：

已知： ClO2通常为黄色、有特殊刺激性气味气体，是强氧化剂。

（1）反应器中生成ClO2的化学方程式是。

（2）肯定可以用于替换SO2的物质是。

①Cl2O7 ②H2S ③Na2SO3④SO3

（3）电解池内的电解过程如右图所示。

①阳极产物的检验方法是。

②阴极反应式是___________。

③总反应方程式是。

（4）吸收器中反应的离子方程式是。

（5）结晶器中需要进行的操作是。

27.（13分）（1）SO2 + 2NaClO3 + H2SO4 = 2ClO2 + 2NaHSO4 ----2分（2）③------2分

（3）①用湿润的KI淀粉试纸接近阳极气体排出口，若变蓝证明有氯气产生--------2分

②ClO2 + Na+ + e- = NaClO2 ----2分③2ClO2 + 2NaCl = 2NaClO2 + Cl2 ---2分

（4）2ClO2 + H2O2 + 2NaOH = 2NaClO2 + 2H2O + O2 --------------2分（5）蒸发结晶--------------1分

（西城二模）27．（12分）氨氮废水中的氮元素多以NH4+和NH3·H2O的形式存在。某工厂处理氨氮废水的流程如下：

（1）I中加入NaOH溶液，调pH=11并鼓入大量空气。用离子方程式表示加NaOH溶液的作用是____________________；鼓入大量空气的目的是_________________。

（2）II中加入适量NaClO溶液，控制pH在6～7，将氨氮转化为无毒物质。

①为了完全从废水中去除氨氮，加入的NaClO与水体中NH4+的物质的量之比最小是________。

②过程II发生3个反应：

i．ClO－+ H+== HClO

ii．NH4++HClO == NH2Cl+H++H2

O （NH2Cl中Cl元素为+1

价）

iii．……

已知：水体中以+1价形式存在的氯元素有消毒杀菌的作用，被称为“余氯”。右图为NaClO加入量与“余氯”含量的关系示意图。其中氨氮含量最低的点是c点。

b点表示的溶液中氮元素的主要存在形式是（用化学式表示）________；

反应iii的化学方程式是

____________________________________________。

（3）III中用Na2SO3溶液处理含余氯废水，要求达标废水中剩余Na2SO3的含量小于5mg·L－1。若含余氯废水中NaClO的含量是74.5 mg·L－1，则处理10m3含余氯废水，至多添加10% Na2SO3溶液________kg （溶液体积变化忽略不计）。

27．（12分，每空2分）（1）NH4+ + OH－==NH3·H2O 将NH3吹出

（2）①3:2②NH2Cl 2NH2Cl + HClO == N2 + 3HCl + H2O（3）13.1

（东城二模）27．(13分)苯甲酸可用作食品的抑菌剂。工业上通过间接电合成法制备苯甲酸，工艺流程如下：

（1）电解池用于制备Cr 2O 72－

。

①阴极产生的气体是________。

②电解时阳极附近发生的反应如下图所示。

i ．SO 42- 所起的作用是________。 ii ．Ⅱ中反应的离子方程式是________。 （2）氧化池用于制备苯甲酸。

①氧化池中起氧化作用的微粒是________。 ②研究氧化池中的反应速率，实验结果如下：

实验结果不同的原因是________。

③氧化池中反应结束后，降温结晶，制得含甲苯的苯甲酸的粗品。 已知：

酸。

（3）该合成技术的优点是实现了________（填化学式）重复利用，绿色环保。

Ⅰ Ⅱ

气体

苯甲酸

母液

27．（13分）（1）①H2②i．催化剂ii．3S2O82- + 2Cr3+ + 7H2O = 6SO42- + Cr2O72- + 14H+（2）①Cr2O72－②乳化剂能使甲苯在电解液中分散成细小的液滴，增大了接触面积，反应速率加快

③蒸馏（或分液）除去甲苯后，向水溶液中加入盐酸，过滤（3）Cr2(SO4)3

（房山）27.（13分）黄铁矿(主要成分FeS2)、黄铜矿(主要成分CuFeS2)均是自然界中的常见矿物资源。（1）黄铁矿在空气中易被氧化，其反应历程可能为下图所示的四步：

①a反应中每生成1molFeSO4转移电子的物质的量为mol。

②d反应的离子方程式为。

（2）用黄铜矿常温细菌冶铜和高温火法冶铜的流程如下图所示：

①细菌冶铜时，当黄铜矿中伴有黄铁矿可明显提高Cu2+的浸出速率，

其原理如右图所示：

Ⅰ.冶炼过程中，FeS2周边溶液的pH

(填“增大”、“减小”或“不变”)。

Ⅱ.从CuFeS2析出S的反应式是。

②火法冶铜时，由Cu2S制得铜的化学方程式是。

(3)煤炭中的硫主要以黄铁矿形式存在，用氢气脱除黄铁矿中硫的相关反应(见表)，其相关反应的平衡常数与温度的关系如图。

27.（13分）(1)①14mol ②FeS 2+ 4Fe 3=

+ 8H 2O=2SO 42-

+15 Fe 2=

16H +

(2) ①Ⅰ增大ⅡCuFeS 2-4e -=Cu 2+

+Fe 2+

+ 2S ②Cu 2S + O 2 2Cu + SO 2 (3)①>②粉碎、升温、增大c

（昌平二模）27.（15分）纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。

（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中Mg 2+、Ca 2+离子，从成本角度考虑加入试剂的化学

式为、。

某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如下：

已知：几种盐的溶解度

（2）①写出装置I 中反应的化学方程式。

②从平衡移动角度解释该反应发生的原因。 ③操作①的名称是。

（3）写出装置II 中发生反应的化学方程式。

（4）请结合化学用语说明装置III 中加入磨细的食盐粉及NH 3的作用。 （5）该流程中可循环利用的物质是。

（6）制出的纯碱中含有杂质NaCl ，为测定其纯度，下列方案中不可行．．．

的是。 a ．向m 克纯碱样品中加入足量CaCl 2溶液，测生成CaCO 3的质量

FeS(s) + H 1/2Fe(s)+H Fe(s)+H 装置III 装

置II

b．向m克纯碱样品中加入足量稀H2SO4，干燥后测生成气体的体积

c．向m克纯碱样品中加入足量AgNO3溶液，测生成沉淀的质量

27.（15分）（1）Ca(OH)2、Na2CO3

（2）①NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl②在溶液中存在下述两种平衡NH3 + H2O?NH3·H2O?NH4+ + OH?，CO2 + H2O?H2CO3?H+ + HCO3?，OH?与H+结合生成水，促进两平衡正向移动，使溶液中的NH4+和HCO3?浓度均增大，由于NaHCO3溶解度小，因此HCO3?与Na+结合生成NaHCO3，固体析出使得反应发生。③过滤

（3）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑（4）在母液中含有大量的NH4+和Cl-，存在平衡NH4Cl(s)?NH4＋+ Cl－，通入氨气增大NH4＋的浓度，加入磨细的食盐粉，增大Cl-的浓度，使上述平衡逆向移动，促使氯化铵结晶析出。（5）CO2、NaCl（6）c

简述各种化工流程模拟软件的特点及优缺点

简述几种化工流程模拟软件的功能特点及优缺点 化学工艺09级1班 摘要：化工过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术。本 文综合介绍了几种主要的化工流程模拟软件的功能及特点，并对其进行了简单的比较。 关键词：化工流程模拟，模拟软件，Aspen Plus, Pro/Ⅱ,HYSYS, ChemCAD l 化工过程概述 化工流程模拟(亦称过程模拟)技术是以工艺过程的机理模型为基础，采用数学方法来描述化工过程，通过应用计算机辅助计算手段，进行过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析，作出环境和经济评价。它是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物，是近几十年发展起来的一门新技术[1]。现在化工过程模拟软件应用范围更为广泛，应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合[2]。 化工过程模拟技术是计算机化工应用中最基础、发展最为成熟的技术之一，化工过程模拟与实验研究的结合是当前最有效和最廉价的化工过程研究方法，它可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程。化工过程模拟可以用于完成化工过程及设备的计算、设计、经济评价、操作模拟、寻优分析和故障诊断等多种任务。[3]当前人们对化工流程模拟技术的进展、应用和发展趋势的关注与日俱增。 商品化的化工流程模拟系统出现于上世纪70年代。目前，广泛应用的化工流程模拟系统主要有ASPEN PLUS、Pro/Ⅱ、HYSYS和ChemCAD。 2 Aspen Plus 2.1 Aspen Plus简述 “如果你不能对你的工艺进行建模，你就不能了解它。如果你不了解它，你就不能改进它。而且，如果你不能改进它，你在21世纪就不会具有竞争 力。”----Aspen World 1997 Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过

高考化学真题与模拟分类汇编：工艺流程题(含答案)

1．【2018新课标1卷】焦亚硫酸钠（Na2S2O5）在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题： （1）生产Na2S2O5，通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式__________。 （2）利用烟道气中的SO2生产Na2S2O5的工艺为： ①pH=4.1时，Ⅰ中为__________溶液（写化学式）。 ②工艺中加入Na2CO3固体、并再次充入SO2的目的是__________。 （3）制备Na2S2O5也可采用三室膜电解技术，装置如图所示，其中SO2碱吸收液中含有NaHSO3和Na2SO3。阳极的电极反应式为_____________。电解后，__________室的NaHSO3浓度增加。将该室溶液进行结晶脱水，可得到Na2S2O5。 （4）Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时，取50.00mL葡萄酒样品，用0.01000mol·L?1的碘标准液滴定至终点，消耗10.00mL。滴定反应的离子方程式为_____________，该样品中Na2S2O5的残留量为____________g·L?1（以SO2计）。 【答案】2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O NaHSO3得到NaHSO3过饱和溶液2H2O－4e－＝4H＋+O2↑a

S2O52－+2I2+3H2O＝2SO42－+4I－+6H＋0.128 【解析】分析：（1）根据原子守恒书写方程式； （2）①根据溶液显酸性判断产物； ②要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，据此判断； （3）根据阳极氢氧根放电，阴极氢离子放电，结合阳离子交换膜的作用解答； （4）焦亚硫酸钠与单质碘发生氧化还原反应，据此书写方程式；根据方程式计算残留量。 详解：（1）亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠，根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3＝Na2S2O5+H2O； （2）①碳酸钠饱和溶液吸收SO2后的溶液显酸性，说明生成物是酸式盐，即Ⅰ中为NaHSO3； ②要制备焦亚硫酸钠，需要制备亚硫酸氢钠过饱和溶液，因此工艺中加入碳酸钠固体、并再次充入二 氧化硫的目的是得到NaHSO3过饱和溶液； 点睛：本题以焦亚硫酸钠的制备、应用为载体考查学生对流程的分析、电解原理的应用以及定量分析等，题目难度中等。难点是电解池的分析与判断，注意结合电解原理、交换膜的作用、离子的移动方向分析电极反应、亚硫酸氢钠浓度的变化。易错点是最后一问，注意计算残留量时应该以二氧化硫计，而不是焦亚硫酸钠。 2．【2018新课标2卷】我国是世界上最早制得和使用金属锌的国家，一种以闪锌矿（ZnS，含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS杂质）为原料制备金属锌的流程如图所示： 相关金属离子[c0(M n+)=0.1mol·L-1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

仿真操作流程

仿真操作流程： 1，选择机床：按下机床工具按钮，出现机床选择对话框，选FANUC系统—FANUC-0I----车床-----标准（平床身前置刀架）------OK 2，定义毛坯：按下“毛坯选择按钮”出现毛坯选择对话框，根据零件标注尺寸，确定毛坯直径和长度，OK 3，安装零件：按下“零件安装按钮”出现零件安装对话框，鼠标箭头指向所选毛坯（变蓝）------点击“零件安装”出现零件安装对话框------点击向右“+”使零件向右走到极限位置。 4，安装刀具：按下“选择刀具”按钮----确定刀位号-----选择刀片形状----刀柄形状（左向）主偏角95度，刀尖半径设为0度---OK 5，启动机床：按下“绿色”启动按钮，按下红色“急停”（只能按下奇次数，否则“机床报警灯”亮，不能操作） 6，机床回原点（或叫回参考点）：点亮“回原点灯”按下“X”，再按下“+”，按下

“Z”再按下“+”，待“X原点灯”和 “Z原点灯”都亮以后。OK 7，对刀操作：将手动灯点亮，按亮X轴再按“-”使刀架靠近工件，再按亮Z轴再 按“-”使刀具靠近工件，如果想加速， 按下中间带螺纹的快速键。 Z轴对刀：在端面切削少量至中心，沿X 轴退出，离开工件，按系统面板OFFSET 按键，打开工具补正/并把（摩耗变成形状），在缓冲区输入：Z0，按下软键“测量”对应刀号Z下方出现正直，如果出现负值，说明刀具没有回原点， X轴对刀：手动在外圆处切削少量毛坯，沿Z轴退出，停止主轴，按下拉菜单“测量”保留小余1的圆弧半径，出现工件测量对话框，将鼠标箭头指向刚切削的外圆处，点击变黄，记下变蓝标号X下方的X值，输入此值到工具补正/形状的缓冲区X某值，点击软键“测量”X下方出现正值，如果出现负值，说明开始没有完成回原点工作。 8，编辑程序：点亮“编辑”工作灯，按下系统面板“PROG程序”按钮，输入

化工流程模拟软件大全

工流程模拟软件大全 -------------------------------------------------------------------------------- 1 概要目前，国内主要的化工流程模拟软件美国SimSci-Esscor公司的PRO/II，美国AspenTech公司的Aspen Plus，Hysys，英国PSE公司的gPROMS，美国Chemstations公司ChemCAD和美国WinSim Inc. 公司的Design II，加拿大Virtual Materials Group的VMGSim。现将这几种软件简介归纳如下，供参考学习之用。 2 CHEMCAD, PROII, ASPEN的比较简单总结以下七点： 1 一般认为，PROII在炼油工业应用更为准确些，因其数据库中有不少经验数据；而ASPEN在化工领域表现更好，Aspen Plus与之比较有其它软件不可比拟的优点它基本上覆盖了以上各软件的所有优点。有人比喻：PROII是经验派，ASPEN 是学院派。 2. 学习aspen plus必备 1化工原理；讲化工过程得单元操作 2热力学方法；讲述物性计算方法； 3化工系统工程；讲述如何对化工系统进行建模，分析、求解如果简单掌握， 1、2就可以了，如果想进一步深入，还需看看3，另外有一个有经验得老师辅导也是很重要的。 3.HYSYS主要用于炼油。动态模拟是它的优势。 ASPEN是智能型的，用于化工领域流程模拟，比较大或长的流程，而且数据库比较全，开方式的。它和HYSYS 现在是一家。 PRO／II可以用于设备核算，流程短，或精馏核算。 chemcad由于物性较少，使用不方面，相对较差，网上到处都可以下载，设计院不太使用，高校中有一定市场。 4. 我觉得aspen plus的计算是最精确的，数据库的建设也是最完善的。不过我对它的操作不太适由于它考虑的方面非常全面，所以让我感觉学起来比较费劲。chemcad的界面操作让人感觉非常简单，使用起来比较顺手。但是数据库不是太大，我用的 5.0版本，就只有2000中常用物质的物性数据。PRO／II在这两方面都在中间。 5. 从易收敛性上看，chemcad>hysys>proii。 6. 从贴近工业实际看，proii>hysys>chemcad四个都是工程模拟仿真软件，其中Aspen、PRO/II， HYSYS为国内绝大多数设计院所使用。感觉Aspen适应范围最广，电解质、固体、燃烧等模块是其它软件难以比拟的；PRO/II在石化上应用较多，积累了丰富的经验；HYSYS则在油气工程领域就有着极高的精度和准确性。青岛科技大学（原青岛化工学院）开发了个ECSS，对它的评价只能是“国货”，青岛科技大学自己也不使用它的。 7. 版本介绍： aspen好用的版本是10.2和11.1，其中10.2在winXP上使用会

业务流程建模仿真功能介绍_new

业务流程建模仿真功能介绍 _n e w -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

业务流程仿真功能说明 一、总述 业务流程仿真工具是由清华大学自动化系集成化企业制造实验室开发完成的，基于工作流理论的仿真系统。使用业务流程仿真系统可以针对实际物流、制造、生产等流程进行模型的构建及过程仿真，得到拟实仿真结果，通过分析资源利用率、活动排队、成本等数据，对实际排产、流程优化提供必要参考。 业务流程仿真工具与集成化企业建模工具直接集成，流程、资源、组织的建模和资源的配置工作在建模平台中完成，而业务流程仿真工具可以提供仿真场景配置、仿真运行展示以及仿真结果输出和展示的功能。以下各部分分别针对各部分功能进行简单介绍。 二、仿真配置功能 仿真配置是进行业务流程仿真的第一步骤，只有进行了正确的配置，业务流程仿真才能得到正确、有效、接近实际情况的结果。在仿真配置中，仿真者需要对业务流程、资源（组织）以及仿真场景等内容进行配置。以下分别对各部分的配置内容进行介绍。 1.业务流程建模及配置 1)过程视图 业务流程配置在集成化建模工具的建模窗口中完成，通过对实际的业务流程进行抽象，使用活动网络图的方式表现并建模。当前业务流程仿真工具中，可以提供开始节点、结束节点、活动节点、过程节点、与节点、或节点、异或节点、决策节点等。在建模窗口中可以完成相应的业务流程图过程视图建模。 在完成业务流程过程视图建模后，可以针对不同的节点配置对应的仿真数据。比如对于活动节点，要设置活动完成时间的长度，这个长度可以是正态分布、常数、指数分布等，同时，还要将活动引用的资源和人员添加进活动的资源列表和人员列表，包括使用的资源和人员的类型以及数量。 2)资源、人员数目设置

业务流程一体化建模方法

基于BPMN的业务流程一体化建模方法 BPM业务分析员业务流程一体化建模 为了给业务分析员提供一种简单易懂、直接支持计算机仿真和执行的可视化业务流程建模方法，提出了业务流程一体化建模概念及方法。本文通过实际研发业务流程管理系统，验证了该方法的可行性。 0 引言 业务流程建模是指用图形、公式、表格或文字描述业务流程的特性，回答为什么做、做什么、怎么做、谁做等问题。文献指出业务流程建模方法主要有：①流程图(flow chart)，是最早用于业务流程的一种图形化描述方法，易学习、好理解，但存在无法清楚界定流程界限、不支持层次化描述业务流程等问题；②角色活动图(Role Activity Diagram，RAD)和角色交互图(Role Interaction Diagram，RID)，擅长描述角色与活动、角色与角色的交互关系，但不支持层次化描述业务流程；③IDEF0和1DEF3，IDEF0描述业务流程做什么，但没指明谁做；IDEF3回答了怎么做，但描述复杂业务流程难度大；④高级Pet“网有很强的数学基础，可以计算／仿真分析业务流程性能，如文献和文献，但用户的学习难度大；⑤统一建模语言(Uniform Modeling Language，UML)活动图易学习和使用，但模型的仿真和分析能力差。此外，业务流程建模方法还有事件驱动过程链(Event-driven Process Chain，EPC)f4l及其扩展EPC、事件一条件一行为(Event—Condition-Ac—tion，ECA)规则等。但是，这些方法没有一个可以同时满足业务分析员可视化设计、分析、仿真和执行业务流程模型需要。 业务流程建模是实现业务流程管理(BusinessProcess Management，BPM)的基础。实施业务流程管理可以提高流程效率，增强企业竞争力，“执行力就是竞争力。使用业务流程建模方法的终端用户是业务分析员。对业务分析员来讲，最理想的建模方法是简单、易学、好用，支持可视化描述业务流程，可以验证模型结构正确性，计算／仿真分析模型性能，支持计算机运行模型的方法。要实现这一目标。需要研究如何将模型的描述符号、存储结构、元素语义、仿真机制、执行机制等融合在一起。正是由于没有一种能同时满足业务分析员设计、分析、仿真与执行业务流程需要的建模方法，BPMN十XPDL+BPEL因此成为当前最流行的一种业务流程建模解决方案。 业务流程建模符号(Business Process ModelingNotation，BPMN)是业务流程管理倡议组织(BusinessProcess Management Initiative，BPMI)于2003年提出、被对象管理组织(Object Management Group，OMG)采纳的一种建模规范阳。它提供的图形建模符号易被业务分析员理解，是目前最流行的业务流程可视化描述语言。但是，BPMN 规范没有定义业务流程图(Business Process Diagram，BPD)的存储结构，Process元素语义不明，因此BPMN模型不能直接用于计算机交换、仿真、执行。基于可扩展标记语言(Extensible Markup Language，XMI。)的过程描述语言(XML Process Definition Language。XPDL)规范阳3是工作流管理联盟(Workflow Management Coalition，WfMC)推出的一种业务流程建模方法，支持用BPMN图形符号描述业务流程，定义了业务流程图的存储结构和仿真语义，XPDL模型可用于交换，但Process元素的显示语义与执行语义混在一起，不利于计算机执行。业务流程执行语言(Business ProcessExecution Language，BPEL)规范¨0]是结构化信息标准促进组织(Organization for the Advancement ofStruetured Information Standards，OASIS)推出的一种可以有效编制多个Web服务的执行语言，执行语义明确，可用于业务流程建模。BPMN规范支持将BPMN模型转换为BPEL模型用于计算机执行，文献研究了将BPMN模型自动转换成BPEI。模型的方法。但BPEL模型的结构／半结构化描述方式对于非结构化业务流程图来讲，有时很难实现转换，对业务分析员绘制业务流程图有太多限制；并且这种转换是单向的，转换后得到的BPEL模型，业务分析员可能无法读懂。为了统一XPDI。和BPEL，文献基于XPDL元模型和BPEL元模型设计了一个元模型，但没有给出元模型的仿真与

简述各种化工流程模拟软件的特点及优缺点

简述几种化工流程模拟软件的功能特点及优缺点摘要：化工过程模拟是计算机化工应用中最为基础、发展最为成熟的技术。本文综合介绍了几种主要的化工流程模拟软件的功能及特点，并对其进行了简单的比较。 关键词：化工流程模拟，模拟软件，Aspen Plus, Pro/Ⅱ,HYSYS, ChemCAD l 化工过程概述 化工流程模拟(亦称过程模拟)技术是以工艺过程的机理模型为基础，采用数学方法来描述化工过程，通过应用计算机辅助计算手段，进行过程物料衡算、热量衡算、设备尺寸估算和能量分析，作出环境和经济评价。它是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物，是近几十年发展起来的一门新技术[1]。现在化工过程模拟软件应用范围更为广泛，应用于化工过程的设计、测试、优化和过程的整合[2]。 化工过程模拟技术是计算机化工应用中最基础、发展最为成熟的技术之一，化工过程模拟与实验研究的结合是当前最有效和最廉价的化工过程研究方法，它可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程。化工过程模拟可以用于完成化工过程及设备的计算、设计、经济评价、操作模拟、寻优分析和故障诊断等多种任务。[3]当前人们对化工流程模拟技术的进展、应用和发展趋势的关注与日俱增。 商品化的化工流程模拟系统出现于上世纪70年代。目前，广泛应用的化工流程模拟系统主要有ASPEN PLUS、Pro/Ⅱ、HYSYS和ChemCAD。 2 Aspen Plus Aspen Plus简述

“如果你不能对你的工艺进行建模，你就不能了解它。如果你不了解它，你就不能改进它。而且，如果你不能改进它，你在21世纪就不会具有竞争力。”----Aspen World 1997 Aspen Plus是大型通用流程模拟系统，源于美国能源部七十年代后期在麻省理工学院（MIT）组织的会战，开发新型第三代流程模拟软件。该项目称为“过程工程的先进系统”（Advanced System for Process Engineering，简称ASPEN），并于1981年底完成。1982年为了将其商品化，成立了AspenTech 公司，并称之为Aspen Plus。该软件经过20多年来不断地改进、扩充和提高，已先后推出了十多个版本，成为举世公认的标准大型流程模拟软件，应用案例数以百万计。全球各大化工、石化、炼油等过程工业制造企业及着名的工程公司都是Aspen Plus的用户。 Aspen Plus特点 （1）产品具有完备的物性数据库物性模型和数据是得到精确可靠的模拟结果的关键。人们普遍认为Aspen Plus 具有最适用于工业、且最完备的物性系统。许多公司为了使其物性计算方法标准化而采用Aspen Plus 的物性系统，并与其自身的工程计算软件相结合。Aspen Plus 数据库包括将近6000种纯组分的物性数据：①纯组分数据库，包括将近6000 种化合物的参数。 ②电解质水溶液数据库，包括约900种离子和分子溶质估算电解质物性所需的参数。③固体数据库，包括约3314种固体的固体模型参数。④ Henry 常数库，包括水溶液中61种化合物的Henry 常数参数。⑤二元交互作用参数库，包括Ridlich－Kwong Soave、Peng Robinson、Lee Kesler Plocker、BWR Lee Starling，以及Hayden O’Connell状态方程的二元交互作用参数

DELMIA仿真操作流程

第一章软件设置 在进行仿真之前，建议完成培训阶段的DELMIA option设置（参考文件1-Option.pdf）； 第二章仿真流程 2.12D布局图导入 1、AutoCAD布局图纸导入DELMIA：AutoCAD的零点坐标系与DELMIA一致，为保证导入的布局图在DELMIA原点附近，建议将CAD图纸导入之前进行偏移，选取某一点作为布局图的参考；如下图，选择布局图左下角为0,0位置； 2、偏移之后保存成较低版本dwg文件（如AutoCAD 2007），直接在DELMIA中打开，File->Open，然后保存成*.CATDrawing文件备用 3、选择进入DELMIA->AEC Plant->Plant Layout模块，如下图所示，建立一Area对象，保存；

4、切换至DELMIA->Resource Detailing->Resource Layout模块，创建Area对象的Foot Print； 勾选“show Footprint”选型，OK。 5、同时打开布局图，点击“Attach Drafting View”，按照图示顺序选择对象，布局图关联到 DELMIA环境；

将Product文件保存，然后插入到Resource节点； 备注：为了后续方便机器人和设备精确布局，可以结合CATIA草图模块，选取布局图机器人基座中心点，创建一组圆柱特征； 2.2机器人模型导入 根据布局图，切换至DELMIA->Resource Detailing->Device Task Definition模块，选择catalog方 式选择机器人型号并插入机器人模型，通过Snap命令将机器人精确定位；

精品工艺流程实验

ISE TCAD 课程设计教学大纲 ISE TCAD 环境的熟悉了解 一．GENESISe ——ISE TCAD 模拟工具的用户主界面 1） 包括GENESISe 平台下如何浏览、打开、保存、增加、删除、更改项目；增加实 验；增加实验参数；改变性能；增加工具流程等； 2） 理解基本的项目所需要使用的工具，每个工具的具体功能及相互之间的关系。 二．工艺流程模拟工具LIGMENT/DIOS ，器件边界及网格加密工具MDRAW 1） 掌握基本工艺流程，能在LIGMENT 平台下完成一个完整工艺的模拟； 2） 在运用DIOS 工具时会调用在LIGMENT 中生成的*_dio.cmd 文件； 3） 能直接编辑*_dio.cmd 文件，并在终端下运行； 4） 掌握在MDRAW 平台下进行器件的边界、掺杂、网格的编辑。 三．器件仿真工具DESSIS ，曲线检测工具INSPECT 和TECPLOT 。 1） 理解DESSIS 文件的基本结构，例如：文件模块、电路模块、物理模块、数学模 块、解算模块； 2） 应用INSPECT 提取器件的参数，例如：MOSFET 的阈值电压（Vt ）、击穿电压 BV 、饱和电流Isat 等； 3） 应用TECPLOT 观察器件的具体信息，例如：杂质浓度、电场、晶格温度、电子 密度、迁移率分布等。 课程设计题目 设计一 PN 结实验 1） 运用MDRAW 工具设计一个PN 结的边界（如图所示）及掺杂； 2） 在MDRAW 下对器件必要的位置进行网格加密； 3） 编辑*_des.cmd 文件，并在终端下运行此程序，考虑偏压分别在-2V ，0V ，0.5V 时各自的特性； 4） 应用TECPLOT 工具查看PN 结的杂质浓度，电场分布，电子电流密度，空穴电 流密度分布。 提示：*_des.cmd 文件的编辑可以参看软件中提供的例子并加以修改。 所需条件：17 103?=A N ， 18 103?=D N 设计二 NMOS 管阈值电压Vt 特性实验 1） 运用MDRAW 工具设计一个栅长为0.18m μ的NMOS 管的边界及掺杂； 2） 在MDRAW 下对器件必要的位置进行网格加密；

业务流程建模仿真功能介绍

业务流程仿真功能说明 一、总述 业务流程仿真工具是由清华大学自动化系集成化企业制造实验室开发完成的，基于工作流理论的仿真系统。使用业务流程仿真系统可以针对实际物流、制造、生产等流程进行模型的构建及过程仿真，得到拟实仿真结果，通过分析资源利用率、活动排队、成本等数据，对实际排产、流程优化提供必要参考。 业务流程仿真工具与集成化企业建模工具直接集成，流程、资源、组织的建模和资源的配置工作在建模平台中完成，而业务流程仿真工具可以提供仿真场景配置、仿真运行展示以及仿真结果输出和展示的功能。以下各部分分别针对各部分功能进行简单介绍。 仿真配置功能 仿真配置是进行业务流程仿真的第一步骤，只有进行了正确的配置，业务流程仿真才能得到正确、有效、接近实际情况的结果。在仿真配置中，仿真者需要对业务流程、资源（组织）以及仿真场景等内容进行配置。以下分别对各部分的配置内容进行介绍。 1. 业务流程建模及配置 1）过程视图 业务流程配置在集成化建模工具的建模窗口中完成，通过对实际的业务流程进行抽 象，使用活动网络图的方式表现并建模。当前业务流程仿真工具中，可以提供开始节点、 结束节点、活动节点、过程节点、与节点、或节点、异或节点、决策节点等。在建模窗口中可以完成相应的业务流程图过程视图建模。 在完成业务流程过程视图建模后，可以针对不同的节点配置对应的仿真数据。比如对于活动节点，要设置活动完成时间的长度，这个长度可以是正态分布、常数、指数分布等，同时，还要将活动引用的资源和人员添加进活动的资源列表和人员列表，包括使用的资源和人员的类型以及数量。 2）资源、人员数目设置 在资源、组织视图中，添加相应的资源，并为其设置资源名、资源类型、资源数目等，同时在组织视图中添加相应的人员，并为人员分配职位、角色等。这些资源作为仿真所使用的资源库，与实际的情况相对应。 2. 仿真场景设置 相同的业务流程在不同的时间、工作班次等情况下，会得到不一样的仿真结果，因此，在完成

浅谈化工流程模拟

浅谈化工流程模拟技术 20420132201107 陈秀萍 前言 化工流程模拟是近几十年发展起来的一门新技术，是化学工程、化工热力学、系统工程、计算方法以及计算机应用技术的结合产物。这一技术对于探索最佳工艺工况条件起着重要作用，已成为化学工程设计、原有工程改造优化的强有力工具，备受关注。 化工流程模拟技术简介 1、化工流程模拟技术的发展 化工流程模拟技术从20世纪50年代开始开发，至今已经经历了四代。1985年美国Kellogg公司推出了世界上第一个化工模拟程序并在当时的化学工程界产生了重大影响。上世纪70年代之后出现了一系列稳态流程模拟软件；80年代中后期，化工流程模拟软件在技术上日益成熟；90年代开始，稳态模拟技术进一步推广，动态模拟技术问世并得到长足发展。 目前化工流程模拟技术的发展趋势呈现出以下特点：在发展和应用通用化工流程模拟系统的基础上，注重开发专用化工流程模拟系统；稳态模拟与动态模拟技术有合并趋势；向计算机集成化过程系统；引入人工智能。 2、化工模拟软件的构成 （1）物性数据库：在模拟计算中，频繁进行各种热力学性质及传递性质计算，物性数据的准确直接影响到模拟结果的可靠性。 （2）单元模块库：依照结构化和面向对象编程思想，将各个过程操作单元编织成可独立运行的子程序或对象模块，存放到单元模块库，通过系统管理程序调用。 （3）输入和输出：必不可少的组成部分。有些模拟软件采用实时信号输出，以利于实现系统实施仿真。 （4）解算和管理系统：根据用户输入定义完成系统的模拟计算、优化计算等功能。 （5）网络通讯 主要的化工模拟软件有：Aspen Plus、H ysys、Pro/II、ChemCAD等。 3、化工流程模拟技术的应用 （1）科研开发：以过程模拟代替中间试验，进而构建工艺过程流程方案，提高工作效率和质量，节省大量资金、时间和人力。 （2）工艺设计：方便的在不同的过程方案中筛选出最优方案。 （3）操作优化：通过流程模拟消除“瓶颈”，为装置的技术改造提供依据，实现传统产业高新化。 （4）优化控制：进行数据拟合分析，送入过程模拟软件中运行，进行工况研究和优化。（5）仿真技术的基础：动态仿真系统用来模拟装置的实际生产，不仅能得到稳态的操作情况，而且能够借助动态仿真技术随意改变某些可调量，系统地考察干扰存在时系统行为的变化。 4、化工流程模拟技术的优点 应用化工流程模拟技术可以节省过去由试验探索最佳工艺工况条件所消耗的大量资金、时间和人力，使我们从整个系统的角度来认识、分析、预测生产中深层次的问题，进行装置

工艺流程模拟计算

工艺流程模拟计算 1、工艺流程模拟目的 （1）物料衡算 物料衡算就是根据质量守恒定律确定原料和产品间的定量关系，计算出原料和辅助材料的用量、各种中间产品、副产品、成品的产量和组成以及三废的排放量。 物料平衡是进行工艺设计和设备设计的基础，通常在完成物料衡算的基础上才能进行能量衡算，进行工艺方案的比选，指导设备的工艺计算及选型、仪表选型、管道尺寸计算等，完成化工过程的PFD和PID的设计。另外，通过物料衡算还可以分析实际生产过程是否完善，从而找出改造措施来改进工艺流程，达到提高收率、减少副产物和降低三废排放量等目的。 （2）能量衡算 在生产过程中能量消耗是一项重要的技术经济指标，他是衡量生产方法是否合理、先进的重要标志之一。热量衡算是在物料衡算的基础上依据能量守恒定律，定量表示工艺过程的能量变化，计算需要外界提供的能量或系统可输出的能量，由此确定加热剂或冷却剂的用量、机泵等输送设备的功率以及换热设备的尺寸。此外，通过整个工艺过程的能量衡算还可以得出过程的能耗指标，分析工艺过程的能量利用是否合理，以便节能降耗，提高过程的能量利用水平。 工艺专业在完成全过程物料、能量平衡计算后，应把主要物流计算结果列于物料平衡表，也可直接表示在工艺流程图上。 2、工艺流程模拟计算软件 （1）工艺装置采用PRO/II软件、ASPEN PLUS软件或HYSYS软件； （2）火炬、装置空气等系统管网应采用INPLANT软件。 （3）当以上软件不适用时，可采用其它软件，但应通过工艺室技术组认可、主管副总或主管副总经理审定、公司技术委员会批准。 3、计算基础 （1）计算所需的原始数据（如原料组成、产品要求等）。 （2）编制计算输入文件应依据确定的工艺流程方案。 4、计算步骤 （1）根据工艺流程方案编制计算流程框图； （2）初步确定每个工艺操作单元的操作条件；

仿真项目开发工作流程

软件项目开发工作流程 目的有以下几点： 1. 明确项目中人员的职责； 2. 更好控制项目的进度； 3. 使公司各项目开展工作清晰化、流程化； 第一条项目人员及职责 1. 项目经理（负责人）：项目经理（负责人）对整个项目负完全责任，是指导、控制、管理和规范该项目的人，项目经理（负责人）是最终对项目使用方负责的人。项目经理必须参于项目相关工作组包括项目小组、系统工程组、系统测试组。 主要负责制定项目要实现的目标；制定各个工作的详细任务表；跟踪这些任务的执行情况，并进行控制；组织会议对程序进行评审；综合具体情况，对各种不同方案进行取舍并做出决定；协调各项目参与人员之间的关系。 2. 项目小组：项目小组由项目经理负责组建，是负责一个项目的整体控制、策划、项目市场调研和项目业务功能正式确认的团队，（既有经理又有技术人员）。 3. 系统工程组：系统工程组（既有经理也有技术人员）是负责下列工作的团队：负责对一个项目的技术支持，为项目经理对项目要实现功能的方式提供技术咨询，为项目寻求合作开发商，按照项目立项约定与项目经理（负责人）、开发商打交道。整理项目需求；根据项目需求，配置相适应的硬件、软件和其它成分；为项目方案提供硬件、软件的基础预算。 4. 系统测试组：系统测试组是负责项目完成接收后相关的验收测试工作的（既有经理又有技术人员）的团队。 第二条项目总体流程 项目过程总体流程

图示 1. 项目计划阶段 当项目经理发现一个商业机会后，制定初步商业计划书来完成项目的计划草案，由项目经理召开公司高层管理人员大会来确定、分析项目风险并确定其优先级，还要制定风险解决方案。本阶段的目的是确立项目立项的经济理由。当确定立项后，项目经理开始着手项目相关人员组织结构定义及配备。开展相关项目规划文档的制订，包括以下几个（特殊情况除外）。 1.1. 项目计划草案 项目计划草案应包括：项目简介、项目实现目标功能说明、项目范围大小的确定、大致时间计划 网站类项目，方案中包括网站的定位，业务功能。 该文档由项目经理完成或安排人员完成，编写过程中，不明确的地方可向网络部咨询。 1.2. 风险管理计划 把有可能出错或现在还不能确定的东西列出来，并制定出相应的解决方案。风险发现得越早对项目越有利，包括了项目功能的变动的应付情况。 该文档由项目经理完成或安排人员完成。

《化工流程模拟》课程教学大纲

《化工流程模拟》课程教学大纲 课程名称：化工流程模拟课程编号： 18000034 学时：32学时学分：2学分 开课学期：第 5学期 课程类别：选修 课程性质：学科技术基础任选课 适用专业：化学工程与工艺专业 先修课程：大学计算机基础、物理化学、化工原理 一、课程的性质、目的与任务 本课程是化学工程与工艺及应用化学专业学生的专业选修课之一。其目的是让学生在化工专业知识和实践的基础上，做进一步的拓展，以巩固和提高学生的计算机理论与应用能力，使学生了解和掌握当前化工领域中设计过程的应用软件及其功能，同时培养学生利用计算机进行化工流程模拟的能力，为今后从事化工设计、新工艺流程的开发研究提供初步能力。 本课程主要是根据化工过程的数据，其中包括进料的温度、压力、流量、组成，有关的工艺操作条件，工艺规定，产品规格以及相关的设备参数，采用Aspen Plus模拟软件，将由多个单元操作组成的化工流程用数学模型描述，模拟实际的生产过程，并通过改变各种有效条件得到所需要的结果。 二、基本要求 熟悉Aspen Plus模拟环境，掌握物性方法的选择和物性的分析，了解物性 参数的估算和物性数据的回归。熟练掌握主要单元模块包括混合器、分离器、压力变送设备、换热器、塔和反应器的模拟操作。掌握小型的稳态过程系统模拟、 设计和优化操作。了解采用Aspen Plus进行化工厂的综合性设计操作。 根据大纲要求，选用孙兰义主编，化学工业出版社出版的《化工流程模拟实训-Aspen Plus教程》作为教材。因为该教材与大纲要求基本适应。在教学方法上采用课堂讲解、课堂演示以及学生上机实践相结合的方法，讲授运用Aspen Plus对常见化工单元进行模拟计算的过程和方法，再通过运用Aspen Plus软件模拟实际化工过程，穿插讲解化工系统的模拟算法（序贯模块法、联立方程法和

化工分析过程与模拟

宁夏大学硕士生（博士生）考试考查卷面纸2011～～ 2012 学年度第二学期 姓名学号 院（所、部）化学化工学院年级 11 级专业化学工程研究方向 课程化工分析过程与模拟考试方式论文主考教师评语成绩 主考教师签名： 200 年月日

浅谈化工过程模拟及相关高新技术 摘要：化工过程模拟在化工界已经成为家喻户晓的先进工具，广泛应用于工业装置的研究、设计、改造等领域，并带来明显的经济效益。化工过程模拟与实验研究的结合是最有效和最廉价的化工过程研究方法。可以大大节约实验成本，加快新产品和新工艺的开发过程稳态模拟软件的应用也已成为一股不可抗拒的浪潮，席卷全球。 关键词：化工模拟稳态装置 化学工业正不断满足化学和相关的过程工业的需要，如石油化工、制药、食品、环境、冶金、材料、电子等[1]。工业的不断需求要求对现存的技术或设备进行不断地修改和改进，不断开发新技术方法。一个最有效和最廉价的方法是采用实验研究和计算机辅助模拟设计（化工模拟）相结合[2]。 国外化工模拟软件起步很早[3]，上个世纪50年代中、后期，美国M.W.Kellogg 公司就开发了第一个化工模拟程序—Flexible Flowsheeting。到80年代，化工过程模拟软件的研发已经走向专业化、商品化。模拟计算的准确性、可靠性也大大增强.应用范围不断拓展。这一时期，美国ASPEN Tech公司的ASPEN PLUS，Simulation Sciences。公司的PRO/II，，加拿大Hypro Tech公司的HYSIM等商业化软件正式走向市场。90年代后，化工模拟软件开始由德态过程向动态过程模拟和适时优化的方向发展，如Hysys，Aspen Plus等软件。国内化工过程模拟研究约起始于上世纪60年代末。70年代末化工部第五设计院在国内率先推出了大型烃类分离模拟系统，80年代由青岛化工学院韩方煌、丁惠华教授等人开发的ECSS模拟系统软件—ECSS化工之星研究成功，并走向商业化[4]。下面就具体化工过程稳态模拟进行简单介绍。 1、化工过程稳态模拟 稳态模拟又称静态模拟或离线模拟[5]。流程模拟就是将一个由许多个单元过程组成的化工流程用数字模型进行描述，并且在计算机上通过改变各种有效条件得到所需要的结果，如操作条件等。通常所说的化工过程模拟或流程模拟多指稳态模拟。它是根据化工过程的稳态数据，诸如物料的压力、温度、流量、组成和有关的工艺操作条件、工艺规定、产品规格以及一定的设备参数，如蒸馏塔的板数、进料位置等，采用适当的模拟软件，用计算机模拟实际的稳态生产过程，得出详细的物料平衡和热量平衡。其中包括人们最为关心的原材料消耗、公用工程消耗和产品、副产品的产量和质量等重要数据。简言之，化工过程模拟就是在计算机上“再现”实际的生产过程。由于这一“再现”过程并不涉及到实际装置的任何管线、设备以及能源的变动，因而给了化工模拟人员最大的自由度。可以在计算机上“为所欲为”地进行不同方案和工艺条件的探讨、分析。并且化工过程模拟所需的成本以及完成一定研究任务所需的时间也是任何实验研究所无法比拟的，因而化工过程稳态模拟已成为研究、开发、设计、挖潜改造、节能增效、生产指导以至于企业管理等工作必不可少的工具，并且在科研和实际生产中发挥着愈来愈大的作用[6]。

中考试题分类工艺流程题

2015中考化学试题分类汇编——工艺流程题 1.（安徽）我国制碱工业先驱侯德榜发明了“侯氏制碱法”。其模拟流程如下： (1)反应①的化学方程式________________，反应②的基本反应类型为_______。 (2)工业上用分离液态空气 的方法制取氢气，属于_______变化（填“物理”或“化学”）。 (3)操作a 的名称是_____，实验室进行此操作所需的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、______。 (4)写出NH 4Cl 的一种用途________________。 （1）CaCO 3 =CaO+CO 2↑；分解反应。（2）物理；（3）过滤；漏斗。（4）做化肥或氮肥等。 2. （益阳）过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞较稳定，呈白色，微溶于水，广泛应用于环境杀菌、消毒。以贝壳为原料制备CaO 2流程如下： （1）气体X 是CO 2，其名称是 二氧化碳 ；将过氧化钙晶体与溶液分离的方法是 过滤 。 （2）反应Y 需控制温度在0~5℃，可将反应容器放在 冰水混合物 中，该反应是化合反应，反应产物是CaO 2·8H 2O ，请写出化学方程式CaO 2＋H 2O 2＋7H 2O ＝CaO 2·8H 2O 。获得的过氧化钙晶体中常含有Ca(OH)2杂质，原因是 CaO 或Ca(OH)2过量，且Ca(OH)2微溶 。 （3）CaO 2的相对分子质量为 72 ，过氧化钙晶体﹝CaO 2·8H 2O ﹞中H 、O 元素的质量比为 1∶10 。 （4）为测定制得的过氧化钙晶体中CaO 2·8H 2O 的质量分数，设计的实验如下：称取晶体样品50g ，加热到220℃充分反应（方程式为2CaO 2·8H 2O =====△2CaO ＋O 2↑＋16H 2O ↑，杂质不发生变化），测得生成氧气的质量为 3.2g ，请计算样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数（CaO 2·8H 2O 相对分子质量为216），写出必要的计算过程。 解：设样品中CaO 2·8H 2O 的质量为x 2CaO 2·8H 2O =====△2CaO ＋O 2↑＋16H 2O ↑ 432 32 x 3.2 ∴x ＝43.2（g ） ∴ 样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数为＝86.4% 答：样品中CaO 2·8H 2O 的质量分数为＝86.4% 3. （呼和浩特）空气中氮气的含量最多，氮气在高温、高能量条件下可与某些物质发生反应。下图是以空气和其他必要的原料合成氮肥(NH 4NO 3)的工业流程。请按要求回答下列问题： %10050 32.4

PROII流程模拟应用实例

3.7 过程系统模拟的应用实例 化工流程模拟软件的种类虽然较多，但针对化工过程模拟的基本思想和方法却相通。Aspen Plus应用非常广泛，下面我们以乙苯生产过程乙苯精馏塔生产实例为例介绍Aspen Plus稳态模拟的基本方法和基本思想。 某干气制乙苯装置中，干气中的乙烯与苯催化反应生成乙苯，反应产物中同时包括反应副产品丙苯、二乙苯、多乙苯和没有反应完全的苯。反应物经过苯塔分离脱除苯后进入乙苯塔、丙苯塔获得乙苯、丙苯产品。已知进入乙苯塔物料含苯0.2%（摩尔分数，下同）、乙苯77%、丙苯10%、二乙苯12.8%，流量8679kg/h，压力1.45MPa（绝压，下同），温度281℃。乙苯塔为93块浮阀塔盘，进料位置为第40块塔板，操作中，塔顶压力0.52MPa，冷凝器后压力0.5MPa，塔顶温度210℃，塔底温度254℃，回流量19000kg/h，塔顶产品中乙苯含量99.5%，釜液中乙苯含量1.5%，塔顶为全凝器，塔底为热虹吸式再沸器。 生产中对乙苯产品指标有严格限制，要求乙苯产品纯度大于99.6%，同时为较小物耗要求乙苯塔釜液乙苯含量小于1%，试通过模拟分析提出改进方案。 使用Aspen Plus进行模拟的基本步骤： （1）选择模板 （2）选择运行类型 （3）创建一个流程 （4）规定计算的全局信息 （5）规定组分 （6）选择物性方法 （7）输入物流规定 （8）输入模型规定 （9）运行模拟 （10）检查结果 （11）灵敏度分析 （12）生成报告 1. 建立一个新的运行 当启动Aspen Plus并建立一个新的模拟时，可以从一个空白模拟着手或者从一个模板着手，见图3-27。模板设定了特定工业通常使用的缺省项包括测量单位、所要报告的物流组成信息和性质、物流报告格式、对游离水选项的缺省设置、性质方法、其它特定的应用缺省。 Aspen Plus 内置以下列模板： ●空气分离 ●化学工艺 ●电解质 ●气体加工

第10章机械加工工艺规程制定作业

第10章机械加工工艺规程制定作业 1．试述生产过程、工序、工步、走刀、安装、工位的概念。 答：生产过程是指由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程中的总和。 工序是批一人（或一组）工人，在一个工作地点（或一台机床），对同一个（或同时对几个）工件进行加工所连续完成的那一部分工艺过程。 工步是指在一个工序中，当加工表面不变、切削工具不变、切削用量中的进级量和切削速度不变的情况下所完成的那部分工艺过程。 走刀是指在一个工步内，如果被加工表面需切去的金属层很厚，一次切削无法完成，则应分几次切削，每进行一次切削就是一次走刀。 安装是指工件在加工之前，在机床或夹具上占据正确的位置（即为定位），然后加以夹紧的过程。 工位是指为了减少安装次数，常采用转位（移位）夹具、回转工作台，使工件在一次安装中先后处于几个不同的位置进行加工。工件在机床上所占据的每一个待加工位置称为工位。 2．什么是机械加工工艺过程？什么是机械加工工艺规程？工艺规程在生产中起什么作用？ 答：机械加工工艺过程是指生产过程中直接改变生产对象的形状、尺寸、相对位置和性能等到，使其成为半成品或成品的过程，可分为铸造、锻造、冲压、焊接、机械加工、热处理、电镀、装配等工艺过程。 机械加工工艺规程是把工艺过程的各项内容用表格的形式固定焉，并用于指导和组织生产的工艺文件。 机械加工工艺规程作用如下：是指导生产的主要技术文件；是组织和管理生产的基本依据；是新建、扩建企业或车间的基本资料。 3．拟定机械加工工艺规程的原则与步骤有哪些？ 答：制订机械加工工艺规程的原则是：充分考虑采取各种措施保证产品质量，以最低的成本保证所要求的生产率和年生产纲领，在制定工艺规程时，应尽力做到技术上先进，经济上合理并具有良好的生产条件。 步骤如下：分析零件图和产品装配图；选择毛坯；选择定位基准；拟定工艺路线；确定加工余量和工序尺寸；确定切削用量和工时定额；确定各工序的设备、刀具量具和辅助工具；