基本信息
化工過程分析與合成(第二版)
所屬類別
教材 >> 本科 >> 本科化工
作者:張衛東、孫巍、劉君騰 主編
出版日期:2011年6月 書號:978-7-122-11530-0
開本:16 裝幀:平 版次:2版1次 頁數:248頁
內容簡介
全書共分為8章,第1章緒論介紹了化工過程及系統工程的發展概況;第2章結合氨合成工藝介紹了化工過程系統穩態模擬方法及其分析求解方法;第3章全面介紹了化工過程系統動態模擬的特性、方法及數學處理;第4章介紹了化工過程系統的最佳化和求解方法;第5章介紹了化工生產過程操作工況調優的數學模型及調優計算,以及人工神經元網路的基礎知識;第6章介紹了間歇化工過程的基本概念、模型化方法及設計最佳化;第7章對換熱網路的合成及其夾點技術進行了全面的介紹;第8章介紹了分離塔序列合成的方法。
目錄
1緒論1
11化工過程1
111化學反應過程1
112換熱過程1
113分離過程2
12化工過程生產操作控制2
121集散系統3
122DCS的先進控制與最佳化控制3
13化工過程的分析與合成3
131化工過程系統的分析3
132化工過程系統的合成4
14化工過程模擬系統4
141化工流程穩態模擬系統4
142動態模擬系統5
15化工企業CIPS技術6
151CIMS技術6
152CIPS技術6
16人工智慧技術在化工過程中的套用7
161人工智慧技術7
162專家系統7
163人工神經網路7
164人工智慧技術在化工過程系統中的套用8
17本教材的目的與內容8
2化工過程系統穩態模擬與分析9
21典型的穩態模擬與分析問題9
22過程系統模擬的三類問題及三種基本方法13
221過程系統模擬的三類問題13
222過程系統模擬的三種基本方法13
23過程系統模擬的序貫模組法16
231序貫模組法的基本原理16
232再循環物流的斷裂18
233斷裂物流變數的收斂22
234序貫模組法解設計問題28
24過程系統模擬的面向方程法29
241面向方程法的原理29
242大型稀疏非線性方程組的降維解法30
243聯立擬線性方程組法解大型稀疏非線性方程組34
25過程系統模擬的聯立模組法39
251聯立模組法的原理39
252建立簡化模型的兩種切斷方式41
26氨合成工藝流程的模擬與分析45
261氨合成工藝流程的模擬45
262氨合成工藝生產工況的模擬分析47
27過程系統穩態模擬軟體50
271ASPEN 50
272PRO/Ⅱ52
參考文獻53
3化工過程系統動態模擬與分析54
31化工過程系統的動態模型54
311化工過程系統的動態特性54
312化工過程系統的動態模型54
313確定性動態模型的數學處理55
32連續攪拌罐反應器的動態特性57
321動態數學模型57
322模型的數學處理與套用(Ⅰ)60
323模型的數學處理與套用(Ⅱ)61
33精餾塔的動態特性63
331動態數學模型63
332模型的數學處理與套用65
333更實際的問題67
34變壓吸附過程的模擬與分析68
341數學模型的建立68
342動態模型的數學處理71
343模型的套用72
參考文獻74
4化工過程系統的最佳化75
41概述75
42化工過程系統最佳化問題基本概念77
421最最佳化問題的數學描述77
422最最佳化問題的建模方法79
423化工過程系統最最佳化方法的分類80
43化工過程系統最最佳化問題的類型81
431過程系統參數最佳化81
432過程系統管理最最佳化83
44化工過程中的線性規劃問題83
441線性規劃問題的數學描述84
442求解線性規劃的圖解法86
443求解線性規劃問題的單純形法87
444按原料資源供應、市場需求價格等因素進行的排產計畫90
45化工過程中非線性規劃問題的解析求解90
451無約束條件最最佳化問題的經典求解方法90
452有約束條件最最佳化問題的經典求解方法91
453動態系統參數的變分最佳化法94
46化工過程中非線性規劃問題的數值求解106
461無約束非線性規劃問題的搜尋策略107
462變數輪換法107
463非線性規劃的單純型法108
464最速下降法和共軛梯度法108
465牛頓法和擬牛頓法112
466有約束多變數非線性規劃問題的搜尋策略114
47化工過程大系統的最佳化115
471可行路徑最佳化法117
472不可行路徑118
參考文獻125
5化工生產過程操作工況調優126
51化工生產過程操作工況調優的作用與意義126
52化工生產過程操作工況離線調優的方法126
521機理模型法——液體空氣精餾塔的操作工況調優126
522統計模型法——苯酐生產過程的操作工況調優137
523智慧型模型法——乙苯脫氫反應過程的操作工況調優148
參考文獻158
6間歇化工過程159
61間歇過程與連續過程159
611間歇化工的特點160
612間歇過程與連續過程的比較161
613間歇過程的基本概念161
62過程動態模型及模擬165
621混合過程165
622噴霧乾燥過程166
623間歇、半連續反應過程的模型、模擬和最佳化167
63間歇過程的最優時間表170
631時間表問題170
632簡單多產品和多目的間歇過程最優時間表的計算規則175
64多產品間歇過程的設備設計與最佳化179
641基本定義、原則和術語179
642多產品間歇過程設備的基本計算法181
643多產品間歇過程設備尺寸的最優設計184
65間歇過程的控制模型190
651配方模型190
652控制功能模型191
653過程模型192
654物理模型192
655程式控制模型192
參考文獻194
7換熱網路合成195
71化工生產流程中換熱網路的作用和意義195
72換熱網路合成問題195
721換熱網路合成問題的描述195
722換熱網路合成的研究196
73換熱網路合成——夾點技術196
731第一定律分析196
732溫度區間197
733最小公用工程消耗198
734溫焓圖與組合曲線199
735夾點的特性200
74夾點法設計能量最優的換熱網路202
741匹配的可行性原則203
742流股的分割——FCp表205
743流股的匹配——勾銷推斷法207
75換熱網路的調優208
751最小換熱單元數208
752能量與設備數的權衡209
753ΔTmin的選擇211
76實際工程項目的換熱網路合成212
761數據提取212
762選擇物流212
763老廠改造214
764禁止匹配與強制匹配217
765閾值問題217
766多品位公用工程218
參考文獻222
8分離塔序列的綜合223
81精餾塔分離序列綜合概況223
82分離序列綜合的基本概念223
821簡單塔224
822順序表224
823可能的分離序列數224
824分離子群225
825可能的分離子問題225
826目標產物組227
827判別指標227
828分離序列的綜合方法227
83動態規劃法227
84分離度係數有序探試法234
841經驗規則M1234
842經驗規則M2235
843經驗規則D1235
844經驗規則S1235
845經驗規則S2235
846經驗規則C1236
847經驗規則C2236
85相對費用函式法237
86分離序列綜合過程的評價238
87調優法239
88複雜塔的分離順序244
89隔壁塔在多元混合物精餾分離中的套用246
參考文獻248