《化工过程分析与综合》介绍了过程系统工程学的发展历史及研究进展,过程系统工程的基本概念和特点,重点介绍了过程系统的稳态模拟、换热器网络综合、分离序列综合、过程系统能量集成、过程系统质量集成的基本方法,兼顾传统内容与现代内容。通过实际工程案例的研究和应用,将知识点与兴趣点结合,培养学生分析和解决实际问题的能力。《化工过程分析与综合》可作为化工类及相关专业高年级本科生及研究生教材,也可供相关研究人员参考。
《化工过程分析与综合》是化工类专业必修课配套教材;《化工过程分析与综合》汇集了作者十余年来的教学经验,充分借鉴国内外相关教材、专著和文献;传统内容与现代内容并举;通过实际工程案例的研究和应用,将知识点与兴趣点结合,以培养学生分析和解决实际问题的能力。
都健,大连理工大学教授。 社会兼职:中国系统工程学会过程系统工程专业委员会委员中国化工学会信息技术应用专业委员会委员 负责的基金项目:1、过程系统质量交换网络和热交换网络同步集成研究 国家自然科学基金 2010-20122、柔性换热器网络综合与先进控制集成理论和方法研究 国家自然科学基金 2016-20193、石化工业大规模换热器网络的柔性综合与用能优化关键技术研究 辽宁省自然科学基金 2014-2016 主讲课程:化工过程分析与综合 本科生化工原理 本科生化工系统工程 硕士生过程工程 博士生 负责的省级以上教学改革项目1、化工过程分析与合成 辽宁省资源共享课建设项目 2015年2、化工过程分析与合成 辽宁省精品课程 2008年3、化工原理 辽宁省精品课程 2005年4、化工原理网络课程 教育部 2005年5、化工原理素材库建设 教育部 2006年
第1章绪论 / 11.1过程系统工程的进展11.2基本概念21.2.1过程系统21.2.2过程系统分析21.2.3过程系统综合21.2.4过程系统优化31.3本课程的特点3参考文献4第2章过程系统的稳态模拟 / 62.1过程系统的稳态模拟概述62.1.1过程系统的数学模型62.1.2过程系统模拟的基本任务72.1.3过程系统稳态模拟的基本方法92.1.4流程模拟软件简介92.2过程单元与过程系统的自由度分析112.2.1自由度概念112.2.2过程单元的自由度分析122.2.3过程系统的自由度分析162.3过程系统模拟的序贯模块法172.3.1序贯模块法的基本问题182.3.2不相关子系统的分隔192.3.3不可分隔子系统的断裂252.3.4断裂流股变量的收敛282.3.5应用实例312.4过程系统模拟的联立方程法402.4.1联立方程法的基本思想和特点402.4.2稀疏线性方程组的解法422.5过程系统模拟的联立模块法482.5.1联立模块法的基本思想和特点482.5.2简化模型建立中问题的描述方式492.5.3单元简化模型的形式50本章符号说明52参考文献53习题54第3章换热器网络综合 / 563.1换热器网络的综合问题563.2过程系统的夹点及其意义583.2.1温-焓图(T-H图)593.2.2组合曲线603.2.3在温-焓图上描述夹点623.2.4问题表格法确定夹点653.2.5夹点的意义703.3过程系统夹点位置的确定723.3.1操作型夹点计算733.3.2设计型夹点计算733.4过程系统的总组合曲线753.4.1总组合曲线绘制方法分类753.4.2问题表格法绘制总组合曲线753.4.3图解法绘制总组合曲线773.4.4总组合曲线的意义793.5根据温-焓图综合换热器网络803.5.1热力学最小传热面积网络的分析803.5.2热力学最小传热面积网络的综合813.5.3热力学最小传热面积网络的改进833.6夹点设计法综合换热器网络843.6.1夹点处物流匹配换热的可行性规则853.6.2物流匹配的经验规则893.7换热器网络的调优953.7.1最少换热设备个数与热负荷回路953.7.2热负荷回路的断开963.7.3热负荷路径及能量松弛1003.8分步综合换热器网络的数学规划法转运模型法1123.8.1转运模型1133.8.2最小公用工程费用问题1153.8.3最少换热设备个数问题1183.8.4利用转运模型综合的步骤1203.9同步综合换热器网络的数学规划法超结构法1203.9.1基于分级超结构的混合整数非线性规划模型1213.9.2基于分级超结构的混合整数非线性规划模型的求解123本章符号说明126参考文献128习题132第4章分离序列综合 / 1344.1分离序列综合概述1344.2分离序列综合的基本概念1354.2.1分离序列综合问题的定义1354.2.2分离序列综合组合问题1354.2.3分离序列方案评价1384.2.4分离过程的能耗1394.3有序直观推断法1414.4渐进调优法1454.4.1建立初始分离序列1454.4.2确定调优法则1454.4.3制定调优策略1464.5数学规划法1494.5.1动态规划法1504.5.2有序分支搜索法1554.5.3超结构法157本章符号说明164参考文献164习题166第5章过程系统能量集成 / 1675.1过程系统能量集成概述1675.2蒸馏过程与过程系统的能量集成1685.2.1蒸馏塔在系统中的合理设置1685.2.2蒸馏过程与过程系统的能量集成1695.3公用工程与过程系统的能量集成1765.3.1热机与热泵在系统中的合理设置1775.3.2热机在热集成过程中热负荷及温位的限制1775.4全局能量集成1785.4.1全局组合曲线和全局夹点1795.4.2全局能量集成的加/减原则1805.5夹点分析在过程系统能量集成中的应用1825.5.1过程用能的一致性原则1825.5.2过程流股的提取及参数的确定1845.5.3过程系统用能诊断1865.5.4过程系统用能调优1895.5.5工业应用实例190本章符号说明196参考文献196习题196第6章过程系统质量集成 / 1986.1过程系统质量集成概述1986.2质量交换网络综合1986.2.1基本概念1986.2.2质量交换网络与热交换网络的类比2006.2.3质量交换网络综合方法2006.3质量夹点法2016.3.1最小浓度差与浓度转换2016.3.2组合曲线法确定夹点2026.3.3浓度间隔图表法确定夹点2066.3.4质量交换网络综合准则2086.3.5质量集成2096.4水分配网络综合2106.4.1基本概念2106.4.2水分配网络综合方法210本章符号说明215参考文献215习题217