化工模型的理论分析

2022-11-11 07:43:36    830次浏览

化工模型以传递过程原理和研究方法论为主线,研究各个化学加工过程的基本规律,典型设备的设计方法,过程的操作和调节原理.

化工模型为过程工业(包括化工,轻工,食品,环境,材料,冶金等工业部门)提供科学基础,对化工及相近学科的发展起支撑作用.

1.稳态流程模型:基本功能是进行物料和能量衡算,有的还包括设备尺寸计算,成本估算和经济评价等功能.

2.动态流程模型:用于系统的动态特性计算的研究和系统开停车操作的模拟,也用于操作人员的培训.

3.流程的优化模型:用于系统或全流程的决策变量(操作参数)的优化搜索.

分批处理操作的模型,用于模拟间歇过程的时间安排顺序.

4.单元操作和反应过程模块:如精馏,换热,闪急蒸馏,蒸馏,流体输送等以及各种反应模块.调用这些基本单元操作模块,在计算机中可以搭成各种各样模拟流程,来描述实际工艺流程.

5.物性估算系统:包含基础物性数据库和估算关联模型,前者存贮各种化合物的基本物性数据,如分子量,密度,临界压力,临界温度,标准沸点,偏心因子等,以便计算时调用;后者是为计算各种物质(纯物质和混合物)在给定条件下的各种物性所需的估算方程式.例如状态方程,计算液相活度系数的关联式,计算热焓和自由能的关联式等,物性估算系统用以为单元操作模块计算提供所需要的各种物性数据.

6.数学方法程序:主要有两大类数学程序;一类是系统分解方法,能够使大系统自动分隔和断裂,并排出单元模块的计算顺序;另一类是加速迭代计算收敛和其他通用的数学方法.

7.执行系统:具有输入语言自动翻译,模拟程序装配和结果打印等功能.