目錄
第一章 緒論
1.1 化工過程
1.1.1 化學反應過程
1.1.2 換熱過程
1.1.3 分離過程
1.2 化工過程生產操作控制
1.2.1 集散系統
1.2.2 DCS的先進控制與最佳化控制
1.3 化工過程的分析與合成
1.3.1 化工過程系統的分析
1.3.2 化工過程系統的合成
1.4 化工過程模擬系統
1.4.1 化工流程穩態模擬系統
1.4.2 動態模擬系統
1.5 化工企業CIPS技術
1.5.1 CIMS技術
1.5.2 CIPS技術
1.6 人工智慧技術在化工過程中的套用
1.6.1 人工智慧技術
1.6.2 專家系統
1.6.3 人工神經網路
1.6.4 人工智慧技術在化工過程系統中的套用
1.7 本教材的目的與內容
第二章化工過程系統穩態模擬與分析
2.1 典型的穩態模擬與分析問題
2.2 過程系統模擬的三類問題及三種基本方法
2.2.1 過程系統模擬的三類問題
2.2.2 過程系統模擬的三種基本方法
2.3 過程系統模擬的序貫模組法
2.3.1 序貫模組法的基本原理
2.3.2 再循環物流的斷裂
2.3.3 斷裂物流變數的收斂
2.3.4 序貫模組法解設計問題
2.4 過程系統模擬的面向方程法
2.4.1 面向方程法的原理
2.4.2 大型稀疏非線性方程組的降維解法
2.4.3 聯立擬線性方程組法解大型稀疏非線性方程組
2.5 過程系統模擬的聯立模組法
2.5.1 聯立模組法的原理
2.5.2 建立簡化模型的兩種切斷方式
2.6 氨合成工藝流程的模擬與分析
2.6.1 氨合成工藝流程的模擬
2.6.2 氨合成工藝生產工況的模擬分析
2.7 過程系統穩態模擬軟體
2.7.1 ASPEN
2.7.2 PRO/Ⅱ
參考文獻
第三章 化工過程系統動態模擬與分析
3.1 化工過程系統的動態模型
3.1.1 化工過程系統的動態特性
3.1.2 化工過程系統的動態模型
3.1.3 確定性動態模型的數學處理
3.2 連續攪拌罐反應器的動態特性
3.2.1 動態數學模型
3.2.2 模型的數學處理與套用（Ⅰ）
3.2.3 模型的數學處理與套用（Ⅱ）
3.3 精餾塔的動態特性
3.3.1 動態數學模型
3.3.2 模型的數學處理與套用
3.3.3 更實際的問題
3.4 變壓吸附過程的模擬與分析
3.4.1 數學模型的建立
3.4.2 動態模型的數學處理
3.4.3 模型的套用
參考文獻
第四章 化工過程系統的最佳化
4.1 概述
4.2 化工過程系統最佳化問題基本概念
4.2.1 最最佳化問題的數學描述
4.2.2 最最佳化問題的建模方法
4.2.3 化工過程系統最最佳化方法的分類
4.3 化工過程系統最最佳化問題的類型
4.3.1 過程系統參數最佳化
4.3.2 過程系統管理最最佳化
4.4 化工過程中的線性規劃問題
4.4.1 線性規劃問題的數學描述
4.4.2 求解線性規劃的圖解法
4.4.3 求解線性規劃問題的單純形法
4.4.4 按原料資源供應、市場需求價格等因素進行的排產計畫
4.5 化工過程中非線性規劃問題的解析求解
4.5.1 無約束條件最最佳化問題的經典求解方法
4.5.2 有約束條件最最佳化問題的經典求解方法
4.5.3 動態系統參數的變分最佳化法
4.6 化工過程中非線性規劃問題的數值求解
4.6.1 無約束非線性規劃問題的搜尋策略
4.6.2 變數輪換法
4.6.3 非線性規劃的單純型法
4.6.4 最速下降法和共軛梯度法
4.6.5 牛頓法和擬牛頓法
4.6.6 有約束多變數非線性規劃問題的搜尋策略
4.7 化工過程大系統的最佳化
4.7.1 可行路徑最佳化法
4.7.2 不可行路徑
參考文獻
第五章化工生產過程操作工況調優
5.1 化工生產過程操作工況調優的作用與意義
5.2 化工生產過程操作工況離線調優的方法
5.2.1 機理模型法--液體空氣精餾塔的操作工況調優
5.2.2 統計模型法--苯酐生產過程的操作工況調優
5.2.3 智慧型模型法--乙苯脫氫反應過程的操作工況調優
參考文獻
第六章間歇化工過程
6.1 間歇過程與連續過程
6.1.1 間歇化工的特點
6.1.2 間歇過程與連續過程的比較
6.1.3 間歇過程的基本概念
6.2 過程動態模型及模擬
6.2.1 混合過程
6.2.2 噴霧乾燥過程
6.2.3 間歇、半連續反應過程的模型、模擬和最佳化
6.3 間歇過程的最優時間表
6.3.1 時間表問題
6.3.2 簡單多產品和多目的間歇過程最優時間表的計算規則
6.4 多產品間歇過程的設備設計與最佳化
6.4.1 基本定義、原則和術語
6.4.2 多產品間歇過程設備的基本計算法
6.4.3 多產品間歇過程設備尺寸的最優設計
6.5 間歇過程的控制模型
6.5.1 配方模型
6.5.2 控制功能模型
6.5.3 過程模型
6.5.4 物理模型
6.5.5 程式控制模型
參考文獻
第七章 換熱網路合成
7.1 化工生產流程中換熱網路的作用和意義
7.2 換熱網路合成問題
7.2.1 換熱網路合成問題的描述
7.2.2 換熱網路合成的研究
7.3 換熱網路合成--夾點技術
7.3.1 第一定律分析
7.3.2 溫度區間
7.3.3 最小公用工程消耗
7.3.4 溫焓圖與組合曲線
7.3.5 夾點的特性
7.4 夾點法設計能量最優的換熱網路
7.4.1 匹配的可行性原則
7.4.2 流股的分割--FCp表
7.4.3 流股的匹配--勾銷推斷法
7.5 換熱網路的調優
7.5.1 最小換熱單元數
7.5.2 能量與設備數的權衡
7.5.3 ΔTmin的選擇
7.6 實際工程項目的換熱網路合成
7.6.1 數據提取
7.6.2 選擇物流
7.6.3 老廠改造
7.6.4 禁止匹配與強制匹配
7.6.5 閾值問題
7.6.6 多品位公用工程
參考文獻
第八章分離塔序列的綜合
8.1 精餾塔分離序列綜合概況
8.2 分離序列綜合的基本概念
8.2.1 簡單塔
8.2.2 順序表
8.2.3 可能的分離序列數
8.2.4 分離子群
8.2.5 可能的分離子問題
8.2.6 目標產物組
8.2.7 判別指標
8.2.8 分離序列的綜合方法
8.3 動態規劃法
8.4 分離度係數有序探試法
8.4.1 經驗規則M1
8.4.2 經驗規則M2
8.4.3 經驗規則D1
8.4.4 經驗規則S1
8.4.5 經驗規則S2
8.4.6 經驗規則C1
8.4.7 經驗規則C2
8.5 相對費用函式法
8.6 分離序列綜合過程的評價
8.7 調優法
8.8 複雜塔的分離順序
8.9 隔壁塔在多元混合物精餾分離中的套用
參考文獻
