化工過程分析與綜合
作者:都健 主編 | |||
叢書名: | |||
出版日期:2017年4月 | 書號:978-7-122-29004-5 | ||
開本:16K 787×1092 1/16 | 裝幀:平 | 版次:1版1次 | 頁數:218頁 |
《化工過程分析與綜合》介紹了過程系統工程學的發展歷史及研究進展,過程系統工程的基本概念和特點,重點介紹了過程系統的穩態模擬、換熱器網路綜合、分離序列綜合、過程系統能量集成、過程系統質量集成的基本方法,兼顧傳統內容與現代內容。通過實際工程案例的研究和套用,將知識點與興趣點結合,培養學生分析和解決實際問題的能力。
第1章緒論 / 1
1.1過程系統工程的進展1
1.2基本概念2
1.2.1過程系統2
1.2.2過程系統分析2
1.2.3過程系統綜合2
1.2.4過程系統最佳化3
1.3本課程的特點3
參考文獻4
第2章過程系統的穩態模擬 / 6
2.1過程系統的穩態模擬概述6
2.1.1過程系統的數學模型6
2.1.2過程系統模擬的基本任務7
2.1.3過程系統穩態模擬的基本方法9
2.1.4流程模擬軟體簡介9
2.2過程單元與過程系統的自由度分析11
2.2.1自由度概念11
2.2.2過程單元的自由度分析12
2.2.3過程系統的自由度分析16
2.3過程系統模擬的序貫模組法17
2.3.1序貫模組法的基本問題18
2.3.2不相關子系統的分隔19
2.3.3不可分隔子系統的斷裂25
2.3.4斷裂流股變數的收斂28
2.3.5套用實例31
2.4過程系統模擬的聯立方程法40
2.4.1聯立方程法的基本思想和特點40
2.4.2稀疏線性方程組的解法42
2.5過程系統模擬的聯立模組法48
2.5.1聯立模組法的基本思想和特點48
2.5.2簡化模型建立中問題的描述方式49
2.5.3單元簡化模型的形式50
本章符號說明52
參考文獻53
習題54
第3章換熱器網路綜合 / 56
3.1換熱器網路的綜合問題56
3.2過程系統的夾點及其意義58
3.2.1溫-焓圖(T-H圖)59
3.2.2組合曲線60
3.2.3在溫-焓圖上描述夾點62
3.2.4問題表格法確定夾點65
3.2.5夾點的意義70
3.3過程系統夾點位置的確定72
3.3.1操作型夾點計算73
3.3.2設計型夾點計算73
3.4過程系統的總組合曲線75
3.4.1總組合曲線繪製方法分類75
3.4.2問題表格法繪製總組合曲線75
3.4.3圖解法繪製總組合曲線77
3.4.4總組合曲線的意義79
3.5根據溫-焓圖綜合換熱器網路80
3.5.1熱力學最小傳熱面積網路的分析80
3.5.2熱力學最小傳熱面積網路的綜合81
3.5.3熱力學最小傳熱面積網路的改進83
3.6夾點設計法綜合換熱器網路84
3.6.1夾點處物流匹配換熱的可行性規則85
3.6.2物流匹配的經驗規則89
3.7換熱器網路的調優95
3.7.1最少換熱設備個數與熱負荷迴路95
3.7.2熱負荷迴路的斷開96
3.7.3熱負荷路徑及能量鬆弛100
3.8分步綜合換熱器網路的數學規劃法——轉運模型法112
3.8.1轉運模型113
3.8.2最小公用工程費用問題115
3.8.3最少換熱設備個數問題118
3.8.4利用轉運模型綜合的步驟120
3.9同步綜合換熱器網路的數學規劃法——超結構法120
3.9.1基於分級超結構的混合整數非線性規劃模型121
3.9.2基於分級超結構的混合整數非線性規劃模型的求解123
本章符號說明126
參考文獻128
習題132
第4章分離序列綜合 / 134
4.1分離序列綜合概述134
4.2分離序列綜合的基本概念135
4.2.1分離序列綜合問題的定義135
4.2.2分離序列綜合組合問題135
4.2.3分離序列方案評價138
4.2.4分離過程的能耗139
4.3有序直觀推斷法141
4.4漸進調優法145
4.4.1建立初始分離序列145
4.4.2確定調優法則145
4.4.3制定調優策略146
4.5數學規劃法149
4.5.1動態規劃法150
4.5.2有序分支搜尋法155
4.5.3超結構法157
本章符號說明164
參考文獻164
習題166
第5章過程系統能量集成 / 167
5.1過程系統能量集成概述167
5.2蒸餾過程與過程系統的能量集成168
5.2.1蒸餾塔在系統中的合理設定168
5.2.2蒸餾過程與過程系統的能量集成169
5.3公用工程與過程系統的能量集成176
5.3.1熱機與熱泵在系統中的合理設定177
5.3.2熱機在熱集成過程中熱負荷及溫位的限制177
5.4全局能量集成178
5.4.1全局組合曲線和全局夾點179
5.4.2全局能量集成的加/減原則180
5.5夾點分析在過程系統能量集成中的套用182
5.5.1過程用能的一致性原則182
5.5.2過程流股的提取及參數的確定184
5.5.3過程系統用能診斷186
5.5.4過程系統用能調優189
5.5.5工業套用實例190
本章符號說明196
參考文獻196
習題196
第6章過程系統質量集成 / 198
6.1過程系統質量集成概述198
6.2質量交換網路綜合198
6.2.1基本概念198
6.2.2質量交換網路與熱交換網路的類比200
6.2.3質量交換網路綜合方法200
6.3質量夾點法201
6.3.1最小濃度差與濃度轉換201
6.3.2組合曲線法確定夾點202
6.3.3濃度間隔圖表法確定夾點206
6.3.4質量交換網路綜合準則208
6.3.5質量集成209
6.4水分配網路綜合210
6.4.1基本概念210
6.4.2水分配網路綜合方法210
本章符號說明215
參考文獻215
習題217