第1章 绪论 1
1.1 本课程与化学工程学和系统工程学的关系 1
1.2 基本概念 2
1.2.1 过程系统 2
1.2.2 过程系统分析 2
1.2.3 过程系统综合 2
1.2.4 过程系统优化 3
1.3 本课程的特点 3
参考文献 3
第2章 过程系统模拟概论 4
2.1 过程系统的模拟 4
2.1.1 过程系统模拟的基本任务 5
2.1.2 过程系统模拟的基本结构 6
2.2 过程系统模拟基本方法 11
2.2.1 序贯模块法 11
2.2.2 联立方程法 13
2.2.3 联立模块法 14
本章符号说明 16
参考文献 17
习题 17
第3章 过程系统自由度分析及系统分解 18
3.1 自由度分析 18
3.1.1 单元过程自由度分析 18
3.1.2 过程系统的自由度分析 22
3.2 化工过程系统的分解 24
3.2.1 问题的提出 24
3.2.2 不相关子系统的识别 25
3.2.3 对不相关子系统的分隔 27
3.2.4 最大循环网的断裂 36
3.3 化工流程模拟计算收敛方法 49
3.3.1 直接迭代法 50
3.3.2 部分迭代法 51
3.3.3 割线法 51
3.3.4 韦格斯坦法 51
3.3.5 限界韦格斯坦法 51
3.3.6 优势特征值法 52
3.3.7 牛顿－拉夫森法 52
3.3.8 拟牛顿法 52
3.3.9 各种计算收敛方法的比较 53
本章符号说明 54
参考文献 54
习题 54
第4章 化工过程系统模拟与分析 58
4.1 化工单元过程数学模型及模拟 58
4.1.1 换热器数学模型及模拟 58
4.1.2 复杂蒸馏塔数学模型及模拟 77
4.1.3 反应器数学模型与模拟 88
4.1.4 通用稳态模拟软件介绍 102
4.2 过程系统模拟分析实例 103
4.3 小结 106
本章符号说明 106
参考文献 108
习题 108
第5章 夹点技术的基础理论 112
5.1 过程系统的夹点及其意义 112
5.1.1 T-H图（温－焓图） 112
5.1.2 组合曲线 114
5.1.3 在T-H图上描述夹点 115
5.1.4 用“问题表格法”确定夹点 116
5.1.5 夹点的意义 120
5.2 准确地确定过程系统的夹点位置 122
5.2.1 准确地确定夹点位置——操作型夹点计算 122
5.2.2 合理地设计夹点位置——设计型夹点计算 124
5.3 过程系统的总组合曲线 125
5.3.1 总组合曲线的绘制 125
5.3.2 总组合曲线的意义 128
5.4 多夹点问题 129
5.5 无夹点——门槛问题 130
5.6 平衡的总组合曲线 131
5.6.1 公用工程总组合曲线 131
5.6.2 平衡的总组合曲线 132
5.6.3 平衡的总组合曲线的应用 132
本章符号说明 134
参考文献 134
习题 134
第6章 换热器网络的综合 135
6.1 根据温－焓图综合换热器网络 136
6.1.1 温－焓图 136
6.1.2 热力学最小传热面积网络的综合 137
6.1.3 热力学最小传热面积网络的改进 140
6.2 夹点设计法 141
6.2.1 夹点处物流间匹配换热的可行性规则 141
6.2.2 物流间匹配换热的经验规则 144
6.3 换热器网络的调优 149
6.3.1 最少换热设备个数与热负荷回路 149
6.3.2 热负荷回路的断开 151
6.3.3 热负荷路径及能量松弛 154
6.3.4 采用计算机识别及断开热负荷回路 165
6.4 用于换热器网络综合的结构优化法 168
6.4.1 转运模型 168
6.4.2 最小公用工程费用问题 169
6.4.3 最少换热设备个数问题 173
6.4.4 综合的步骤 174
本章符号说明 174
参考文献 174
习题 175
第7章 分离序列综合 176
7.1 分离序列综合基本概念 176
7.1.1 过程节能 176
7.1.2 问题定义 178
7.1.3 组合数学 178
7.1.4 算法分析 180
7.1.5 方案评价 180
7.2 分离序列综合经典方法 181
7.2.1 直观推断 181
7.2.2 渐进调优 183
7.2.3 数学规划 187
7.3 分离序列综合启发方法 193
7.3.1 软计算智能 193
7.3.2 基于模拟退火的渐进调优 194
7.4 小结 199
参考文献 199
习题 200
第8章 过程系统能量集成 201
8.1 蒸馏过程与过程系统的能量集成 201
8.1.1 分离器在系统中的合理设置 202
8.1.2 蒸馏过程与过程系统的能量集成 203
8.2 公用工程与过程系统的能量集成 208
8.2.1 热机、热泵在系统中的合理放置 208
8.2.2 热机在热集成过程中热负荷及温位的限制 209
8.3 夹点分析在过程系统能量集成中的应用 210
8.3.1 过程用能的一致性原则 210
8.3.2 过程流股的提取及参数的确定 212
8.3.3 过程系统用能诊断——操作型夹点分析 214
8.3.4 过程系统用能调优——设计型夹点分析 216
8.4 工业应用实例 216
本章符号说明 230
参考文献 230