化工設(shè)計(jì)：第10章 設(shè)計(jì)中必須注意的幾個(gè)問(wèn)題

10.1標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范10.2化工過(guò)程設(shè)計(jì)優(yōu)化10.3節(jié)能第10章設(shè)計(jì)中必須注意的幾個(gè)問(wèn)題10.1標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范

規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)指令性強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)推薦性標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的分類(lèi)發(fā)行單位國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB

地方標(biāo)準(zhǔn)DB

行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HGSH

企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB

常用的設(shè)計(jì)規(guī)范常用安裝、施工、試車(chē)驗(yàn)收規(guī)范建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范化工工藝設(shè)計(jì)施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定化工設(shè)備安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（通用規(guī)定）工業(yè)管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范化學(xué)工業(yè)大、中型裝置試車(chē)工作規(guī)范

在過(guò)程系統(tǒng)性能、特點(diǎn)所給定的約束條件下，找出使過(guò)程系統(tǒng)的性能指標(biāo)(performanceindex)或稱目標(biāo)函數(shù)(objectfunction)達(dá)到最小(或最大)的設(shè)備參數(shù)和工藝變量。10.2化工過(guò)程設(shè)計(jì)優(yōu)化過(guò)程優(yōu)化的基本要素目標(biāo)函數(shù)又稱性能函數(shù)或評(píng)價(jià)函數(shù)，是優(yōu)化問(wèn)題的目標(biāo)和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)決策變量和狀態(tài)變量決策變量是過(guò)程系統(tǒng)的參數(shù)中被選來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)以改進(jìn)系統(tǒng)性能的變量。狀態(tài)變量是決策變量的函數(shù)，用來(lái)進(jìn)一步描述過(guò)程系統(tǒng)的行為或特性，是過(guò)程系統(tǒng)中不能自由變化的參數(shù)，服從于代表過(guò)程系統(tǒng)性能的那些狀態(tài)方程。約束條件變量的取值范圍

過(guò)程優(yōu)化的類(lèi)型參數(shù)優(yōu)化指在已確定的系統(tǒng)流程中對(duì)其中的操作參數(shù)(如溫度、壓力，組成等)進(jìn)行優(yōu)化，以滿足目標(biāo)函數(shù)(如費(fèi)用、能耗、產(chǎn)量)達(dá)到最優(yōu)。結(jié)構(gòu)優(yōu)化指改進(jìn)過(guò)程系統(tǒng)中的設(shè)備類(lèi)型或相互間的聯(lián)結(jié)，以優(yōu)化過(guò)程系統(tǒng)。

過(guò)程優(yōu)化的數(shù)學(xué)模型目標(biāo)函數(shù)服從于等式約束不等式約束對(duì)于一個(gè)化工大系統(tǒng)，目標(biāo)函數(shù)尚需服從于流程描述方程組：X1－決策變量xD－狀態(tài)變量xS－流股變量過(guò)程優(yōu)化的一般步驟分析問(wèn)題，確定優(yōu)化的目標(biāo)建立優(yōu)化數(shù)學(xué)模型模型的分解與簡(jiǎn)化選擇適宜的優(yōu)化方法求解優(yōu)化問(wèn)題優(yōu)化結(jié)果分析10.3節(jié)能

《化工節(jié)能原理與技術(shù)》（第二版）馮霄編，化學(xué)工業(yè)出版社節(jié)能并非簡(jiǎn)單的少用能源，其實(shí)質(zhì)是充分有效地發(fā)揮能源的作用我國(guó)能源消費(fèi)量已超過(guò)世界能源消費(fèi)總量的10%，煤、石油、天然氣等不可再生資源既是化學(xué)工業(yè)的能源，又是化學(xué)工業(yè)的原料，節(jié)能是一項(xiàng)長(zhǎng)期工作。有利于環(huán)境保護(hù)，促進(jìn)生產(chǎn)，降低成本，促進(jìn)管理的改善和技術(shù)進(jìn)步。有必要有意義A工藝節(jié)能

采用新型高效的催化劑改變反應(yīng)條件，獲得高產(chǎn)率克服反應(yīng)中流體阻力，合理供熱和利用反應(yīng)熱選擇高效低能耗的分離技術(shù)改進(jìn)工藝方法和設(shè)備B單元操作節(jié)能

精餾過(guò)程的節(jié)能技術(shù)預(yù)熱進(jìn)料：（顯熱直接利用圖9-2）塔釜液余熱利用（顯熱變潛熱利用圖9-3

）

0.5%丙烯腈水丙烯腈乙腈第1塔第2塔乙腈水冷卻水減壓槽蒸汽冷凝器0.5%乙腈水溶液丙烯腈精餾過(guò)程塔頂蒸汽余熱的回收利用

產(chǎn)生低壓蒸氣直接熱利用余熱制冷余熱發(fā)電減小回流比（能耗減小，但塔板數(shù)增多，設(shè)備費(fèi)用增加）增設(shè)中間再沸器和中間冷凝器

采用中間再沸器方式把再沸器加熱量分配到塔底和塔中間段，采用中間冷凝器方式把冷凝器熱負(fù)荷分配到塔頂和塔中間段。多股進(jìn)料當(dāng)兩種或多種成分相同但濃度不同的料液進(jìn)行分離時(shí)，采用具有兩個(gè)進(jìn)料板的一個(gè)復(fù)雜塔，兩股原料液分別在適當(dāng)?shù)奈恢眉尤胨?nèi)進(jìn)行精餾。側(cè)線出料當(dāng)需要組成不同的兩種或多種產(chǎn)品時(shí)，可在塔內(nèi)相應(yīng)組成的塔板上安裝側(cè)線，即用一個(gè)復(fù)雜塔代替多個(gè)常規(guī)塔聯(lián)立方式熱偶精餾通過(guò)氣、液互逆流動(dòng)接觸來(lái)直接進(jìn)行物料輸送和能量傳遞的流程結(jié)構(gòu)，即從某一塔內(nèi)引出一股液相物流直接作為另一塔的塔頂回流，或引出氣相物流直接作為另一塔的塔低氣相回流，可避免某些塔中冷凝器和再沸器的使用。

41﹉23﹉﹉﹉﹉5﹉﹉6ABCABBCPetlyuk塔完全熱偶塔ABCABBCABCPetlyuk結(jié)構(gòu)中的兩個(gè)塔并在一個(gè)塔殼里，用