6-1 阐述分离序列综合基本概念：简单塔、顺序表、分离子群、分离子问题等。

简单塔：①指一个进料分成两个产品；②每一个组分只出现在一个产品中，即锐分离；③塔顶设全凝器以及塔底设再沸器。

顺序表：将分离所涉及的各组分按关键物性数据大小排列形成的表。

分离子群：分离过程中产生的流股。

分离子问题：所有分离序列中不重样的分离问题。

6-2 分离序列综合有序直观推断规则有哪些？说明其含义？
规则(1)在所有其分离方法中，优先采用能量分离剂分离方法（例如精馏）, 避免用质量分离剂分离方法（例如萃取）。

当关键组分间的相对挥发度小于1.05-1.10时，应该采用质量分离剂分离方法（例如萃取），此时质量分离剂应在下步立即分离。

规则(2)精馏分离过程尽量避免真空和制冷操作。

如需采用真空操作，则可考虑用萃取方案代替；如需采用制冷操作，则可考虑采用吸收方案代替。

由于真空和制冷操作能耗较大，有时即使在较高温度和压力下操作也会有利。

规则(3)当产品集中包括多个多元产品时，倾向于选择得到最少产品种类的分离序列。

相同的产品不要在几处分出。

因为产品集合越小，相应分离序列中的分离单元就越少，所以费用可能较低。

规则(4)首先安排除去腐蚀性组分和有毒有害组分，从而避免对后继设备苛刻要求，提高安全操作保证，减少环境污染。

规则(5)最后处理难分离或分离要求高的组分，特别是当关键组分间
的相对挥发度接近1时，应当在没有非关键组分存在的情况下进行分离，这时分离净功耗可以保持较低水平。

规则(6)进料中含量最多的组分应该首先分离出去，这样可以避免含量最多的组分在后续塔中多次气化与冷凝，降低了后续塔的负荷。

规则(7)如果组分间的性质差异以及组分的组成变化范围不大，则倾向于塔顶和塔底产品量等摩尔分离。

精馏塔冷凝器负荷与再沸器负荷不能独立调节，塔顶和塔底产品量等摩尔分离时，精馏段回流比与提馏段蒸发比可以得到较好的平衡。

6-3 采用渐进调优进行分离序列综合时，调优规则与策略有哪些？其作用是什么？
调优法则就是指产生与当前分离序列相容结构的变化机制
① 相邻层次切分点序列位置变换
可行分离序列就是历经各个切分点的某种切分顺序。

交换任意相邻层次切分点所处的序列位置，将形成一系列互为相邻的分离序列。

在进行变换时，为了保证上下相邻分离序列之间差别不大，应该沿袭相关子序列。

②用不同的分离方法代替方案
对一定的分离任务，采用现方法II代替原方法I。

在方法替代时，为了保证替代前后分离序列之间差别不大，每次应只改变分离序列中某一个分离单元类型。

调优法则应该具有以下三条性质：
（1）有效性利用调优法则产生的分离序列应该是可行的；
（2）完整性反复应用调优法则可以产生所有可能分离序列；（3）合理性相邻分离序列间不应存在十分显著的差异。

调优策略是某种用来指导调优逐步朝着最优分离序列（费用减少）方向前进的方法。

现有的调优策略：
①广度第一策略
利用各种调优法则从现行分离序列（如初始分离序列）产生全部可行的相邻分离序列。

用直观推断法选择其中最好的分离序列，作为下一步调优的候选分离序列，通过严格计算候选分离序列的费用，选择其中费用最低的作为新的现行分离序列。

重复这一过程，直至找到最优分离序列。

②深度第一策略
利用某种调优法则对现行分离序列（如初始分离序列）进行反复调优，直到找到局部最优分离序列。

再改用其他调优法则对此局部最优分离序列进行反复调优。

如此轮换应用调优法则进行反复调优，直到无法产生更优的相邻分离序列，此时的现行分离序列即被认为是最优分离序列。

③超前策略
若序列总数不多或考察的序列为局部最优时，则可以不仅对现行序列产生相邻分离序列，而且可以对所有的相邻分离序列产生拓展的相邻分离序列，甚至可以向前考察更多层次。

通过模拟计算得到各分离序列的费用，选择其中费用最低的作为新的现行分离序列。

6-4 采用动态规划进行分离序列综合时，是不是需要涉及所有分离子
问题？说明其原因？
采用动态规划进行分离序列综合时，需要涉及所有分离子问题。

动态规划为隐枚举法，是一个多阶段决策过程，一个R组分精馏分离序列综合问题可以看成是R-1阶段决策过程。

通过构造子问题阶段决策而达到问题最优策略。

在进行所有可能多组分子群分离决策时，动态规划法需要计算全部独立分离单元。

6-5
代号组分摩尔分数相邻组分相对挥发度
A 丙烷0.05
B 异丁烷0.15 2.0
C 正戊烷0.25 1.33
D 异戊烷0.20 2.40
E 正己烷0.35 1.25
6-6
代号组分摩尔流量kmol/h 气液平衡常数K
A n-C7H1650 4.203728
B n-C8H1890 2.166866
C n-C9H20140 1.149971
D n-C10H2270 0.6122537
E n-C11H24110 0.3350435
F n-C12H26150 0.1840742
G n-C13H2850 0.1017326
H n-C14H30200 0.0567249
I n-C15H32120 0.0317213
J n-C16H34100 0.0180427
P196
代号摩尔流量气液平衡常数α参数a 参数r 参数f
B 90 2.166866 1.8843 0.1142 0.3333 0.1489
C 140 1.149971 1.8783 0.11384 0.4667 0.3500
D 70 0.6122537 1.8274 0.11076 0.2667 0.4795
E 110 0.3350435 1.8202 0.11032 0.2667 0.7419
F 150 0.1840742 1.8094 0.10967 0.6667 0.7705
G 50 0.1017326 1.7934 0.1087 0.6667 0.6364
H 200 0.0567249 1.7882 0.10838 0.5333 0.2558
J 100 0.0180427
得到分离序列为{3,2,1,4,5,6,7,8,9}。