化工过程分析与综合
出版时间： 2017
内容简介
《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。
目录
第1章绪论 / 1 1.1过程系统工程的进展1 1.2基本概念2 1.2.1过程系统2 1.2.2过程系统分析2 1.2.3过程系统综合2 1.2.4过程系统优化3 1.3本课程的特点3 参考文献4 第2章过程系统的稳态模拟 / 6 2.1过程系统的稳态模拟概述6 2.1.1过程系统的数学模型6 2.1.2过程系统模拟的基本任务7 2.1.3过程系统稳态模拟的基本方法9 2.1.4流程模拟软件简介9 2.2过程单元与过程系统的自由度分析11 2.2.1自由度概念11 2.2.2过程单元的自由度分析12 2.2.3过程系统的自由度分析16 2.3过程系统模拟的序贯模块法17 2.3.1序贯模块法的基本问题18 2.3.2不相关子系统的分隔19 2.3.3不可分隔子系统的断裂25 2.3.4断裂流股变量的收敛28 2.3.5应用实例31 2.4过程系统模拟的联立方程法40 2.4.1联立方程法的基本思想和特点40 2.4.2稀疏线性方程组的解法42 2.5过程系统模拟的联立模块法48 2.5.1联立模块法的基本思想和特点48 2.5.2简化模型建立中问题的描述方式49 2.5.3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 / 56 3.1换热器网络的综合问题56 3.2过程系统的夹点及其意义58 3.2.1温-焓图(T-H图)59 3.2.2组合曲线60 3.2.3在温-焓图上描述夹点62 3.2.4问题表格法确定夹点65 3.2.5夹点的意义70 3.3过程系统夹点位置的确定72 3.3.1操作型夹点计算73 3.3.2设计型夹点计算73 3.4过程系统的总组合曲线75 3.4.1总组合曲线绘制方法分类75 3.4.2问题表格法绘制总组合曲线75 3.4.3图解法绘制总组合曲线77 3.4.4总组合曲线的意义79 3.5根据温-焓图综合换热器网络80 3.5.1热力学最小传热面积网络的分析80 3.5.2热力学最小传热面积网络的综合81 3.5.3热力学最小传热面积网络的改进83 3.6夹点设计法综合换热器网络84 3.6.1夹点处物流匹配换热的可行性规则85 3.6.2物流匹配的经验规则89 3.7换热器网络的调优95 3.7.1最少换热设备个数与热负荷回路95 3.7.2热负荷回路的断开96 3.7.3热负荷路径及能量松弛100 3.8分步综合换热器网络的数学规划法——转运模型法112 3.8.1转运模型113 3.8.2最小公用工程费用问题115 3.8.3最少换热设备个数问题118 3.8.4利用转运模型综合的步骤120 3.9同步综合换热器网络的数学规划法——超结构法120 3.9.1基于分级超结构的混合整数非线性规划模型121 3.9.2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 / 134 4.1分离序列综合概述134 4.2分离序列综合的基本概念135 4.2.1分离序列综合问题的定义135 4.2.2分离序列综合组合问题135 4.2.3分离序列方案评价138 4.2.4分离过程的能耗139 4.3有序直观推断法141 4.4渐进调优法145 4.4.1建立初始分离序列145 4.4.2确定调优法则145 4.4.3制定调优策略146 4.5数学规划法149 4.5.1动态规划法150 4.5.2有序分支搜索法155 4.5.3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 / 167 5.1过程系统能量集成概述167 5.2蒸馏过程与过程系统的能量集成168 5.2.1蒸馏塔在系统中的合理设置168 5.2.2蒸馏过程与过程系统的能量集成169 5.3公用工程与过程系统的能量集成176 5.3.1热机与热泵在系统中的合理设置177 5.3.2热机在热集成过程中热负荷及温位的限制177 5.4全局能量集成178 5.4.1全局组合曲线和全局夹点179 5.4.2全局能量集成的加/减原则180 5.5夹点分析在过程系统能量集成中的应用182 5.5.1过程用能的一致性原则182 5.5.2过程流股的提取及参数的确定184 5.5.3过程系统用能诊断186 5.5.4过程系统用能调优189 5.5.5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 / 198 6.1过程系统质量集成概述198 6.2质量交换网络综合198 6.2.1基本概念198 6.2.2质量交换网络与热交换网络的类比200 6.2.3质量交换网络综合方法200 6.3质量夹点法201 6.3.1最小浓度差与浓度转换201 6.3.2组合曲线法确定夹点202 6.3.3浓度间隔图表法确定夹点206 6.3.4质量交换网络综合准则208 6.3.5质量集成209 6.4水分配网络综合210 6.4.1基本概念210 6.4.2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
