第1章 绪论 1
1.1 过程系统工程的发展历史和研究内容 1
1.1.1 过程系统工程的发展历史 1
1.1.2 过程系统工程的研究内容 3
1.2 基本概念 3
1.2.1 过程系统 3
1.2.2 过程系统分析 4
1.2.3 过程系统综合 4
1.2.4 过程系统优化 5
1.3 本课程的特点 5
参考文献 5
第2章 单元过程的模拟 6
2.1 基本概念 6
2.2 单元过程的自由度分析 7
2.3 单元过程的稳态模拟 11
2.3.1 管壳式换热器数学模型及模拟 12
2.3.2 复杂蒸馏塔数学模型及模拟 20
2.4 化工单元过程的动态模拟 34
本章符号说明 37
参考文献 39
习题 39
第3章 过程系统的模拟 44
3.1 过程系统模拟的基本任务及结构 44
3.1.1 过程系统模拟的基本任务 44
3.1.2 过程系统模拟的基本结构 45
3.2 过程系统结构的表达 46
3.2.1 图形表示 46
3.2.2 矩阵表示 48
3.3 过程系统的分解 51
3.3.1 问题的提出 51
3.3.2 不相关子系统的识别 52
3.3.3 不相关子系统的分隔 53
3.3.4 最大循环网的断裂 62
3.3.5 模拟的收敛方法 71
3.4 过程系统模拟的基本方法 74
3.4.1 序贯模块法 74
3.4.2 联立方程法 76
3.4.3 联立模块法 77
3.5 过程系统模拟的基本步骤 78
3.6 化工过程稳态模拟软件介绍 79
3.7 过程系统模拟的应用实例 83
本章符号说明 99
参考文献 99
习题 99
第4章 夹点技术的基础理论 102
4.1 过程系统的夹点及其意义 102
4.1.1 温-焓图 102
4.1.2 组合曲线 104
4.1.3 在T-H图上描述夹点 105
4.1.4 用“问题表格法”确定夹点 109
4.1.5 夹点的意义 113
4.2 过程系统夹点位置的确定 115
4.2.1 准确地确定夹点位置—操作型夹点计算 115
4.2.2 合理地设计夹点位置—设计型夹点计算 115
4.3 过程系统的总组合曲线 116
4.3.1 总组合曲线的绘制 117
4.3.2 总组合曲线的意义 120
本章符号说明 122
参考文献 122
习题 123
第5章 换热器网络的综合 124
5.1 根据温-焓图综合换热网络法 125
5.1.1 热力学最小传热面积网络的综合 125
5.1.2 热力学最小传热面积网络的改进 129
5.2 夹点设计法 130
5.2.1 夹点处物流间匹配换热的可行性规则 130
5.2.2 夹点处物流间匹配换热的经验规则 134
5.3 换热器网络的调优 139
5.3.1 最少换热设备个数与热负荷回路 139
5.3.2 热负荷回路的断开 141
5.3.3 热负荷路径及能量松弛 144
5.4 换热器网络综合的结构优化法 156
5.4.1 转运模型 157
5.4.2 最小公用工程费用问题 158
5.4.3 最少换热设备个数问题 161
5.4.4 综合的步骤 162
5.5 换热器设计与换热网络综合软件 163
本章符号说明 165
参考文献 165
习题 166
第6章 分离序列综合 168
6.1 分离序列综合基本概念 168
6.1.1 分离过程的能耗 168
6.1.2 分离序列综合问题定义 170
6.1.3 分离序列综合组合问题 171
6.1.4 分离序列方案评价 174
6.2 分离序列综合经典方法 175
6.2.1 直观推断 175
6.2.2 渐进调优 179
6.2.3 数学规划 184
6.3 分离序列综合启发方法 190
6.3.1 软计算智能 190
6.3.2 基于模糊推理的直观推断工 191
6.4 分离序列综合软件介绍 196
参考文献 199
习题 201
第7章 过程系统集成 202
7.1 过程系统能量集成 202
7.1.1 蒸馏过程与过程系统的能量集成 203
7.1.2 公用工程与过程系统的能量集成 210
7.1.3 夹点分析在过程系统能量集成中的应用 213
7.2 过程系统质量集成 220
7.2.1 质量交换网络综合 221
7.2.2 质量集成 222
7.2.3 水网络集成 222
7.2.4 水网络集成软件Aspen Water简介 223
本章符号说明 224
参考文献 224