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目 录 1

前言 1

第一章导论 1

参考文献 13

第二章过程单元的模型化与模拟 15

第一节建立模型的基本方法 16

一、物料衡算 16

二、能量衡算 17

三、相平衡 19

四、化学反应方程 20

第二节物料的加合与分割 22

一、加合器 23

二、物流分割器 24

一、液体输送泵 25

第三节改变压力的过程单元 25

二、气体压缩机 26

三、膨胀机 28

第四节改变温度的过程单元 29

一、物流混合器 29

二、换热器 30

第五节单级分离 31

一、等温等压闪蒸 32

二、等焓节流过程 34

三、等熵液化过程 35

四、等冷凝率闪蒸 35

五、其他单级分离过程 35

第六节多级分离 39

一、多级分离模型 40

二、模拟方法简要说明 42

三、模型化与模拟方法简评 48

第七节化学反应器 49

一、原子矩阵、反应矩阵与独立化学反应 50

二、黑箱法模型 52

三、热力学方法模拟反应器 54

四、动力学方法模拟反应器 58

参考文献 61

第三章过程系统的模拟分析 62

第一节过程系统结构的模型 62

一、信息流图 62

二、过程系统结构的模型化 64

第二节过程系统的分隔 69

一、模块相邻矩阵的分隔 70

二、索引矩阵的分隔 72

第三节环路的断裂 72

一、环路矩阵法 74

二、输入输出流列表法 76

第四节系统模拟的信号流图法 77

一、线性模型与信号流图 78

二、信号流图的简化 83

三、应用信号流图法作系统模拟 86

第五节系统模拟的序贯模块法 91

一、基本概念 91

二、物流与能流的处理 92

三、控制模块 96

四、收敛模块 98

五、序贯模块法的模拟过程 101

第六节系统模拟的联立方程法 101

一、联立方程法方程的获取 102

二、联立方程法的解算策略 102

三、方程组的关联分析 103

四、分块方程组求解的牛顿－拉甫逊法 105

五、分块方程组求解的拟牛顿法 108

第七节系统模拟的其他方法 109

一、联立模块法 109

二、数据驱动法 110

三、人工智能参与法 111

第八节过程系统的分析 112

一、热经济分析 112

二、有效能分析 114

三、经济评价分析 119

参考文献 125

第四章几种公用工程系统的模拟 126

第一节压缩制冷系统的模拟 126

一、多级制冷的分类和计算 127

二、多级制冷通用计算法 138

第二节蒸汽动力系统的模拟 147

一、卡诺循环与朗肯循环 148

二、实际朗肯循环 151

三、化工中的蒸汽动力过程及合成原则 155

四、蒸汽动力过程的计算 158

五、动力过程程序 162

第三节换热网络 166

一、单个换热器的数学模型 167

二、单个换热器的计算 170

三、网络结构的信息表示 174

四、换热网络的模拟计算 182

五、换热网络的合成 186

参考文献 186

第一节水溶液全循环法制尿素装置 188

第五章过程装置系统模拟实例 188

一、流程叙述 189

二、物性计算 192

三、过程单元的模型化 194

四、系统模拟分析 204

第二节氧氯化法生产氯乙烯装置 215

一、流程叙述 216

二、物性计算 219

三、模型化和模拟 224

四、过程系统的模拟分析 227

参考文献 245

第六章流程模拟系统软件 246

第一节基础物性数据库 249

一、数据源 250

二、管理系统 251

三、数据使用 253

第二节国外几个模拟软件介绍 257

一、ASPEN-PLUS 258

二、PRO/Ⅱ 261

三、HYSIM 263

第三节ECSS工程化学模拟系统 264

一、ECSS的设计思想 265

二、系统结构及功能 265

三、ECSS的性能特点及应用 276

第四节流程模拟系统技术展望 277

一、系统模拟的解算策略 277

二、过程系统的优化 278

三、集成过程模拟系统的开发 280

四、人工智能流程模拟系统 282

参考文献 283