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第一章 精细化工是化学工业向纵深发展的必然结果1

第一节 化学工业发展的两个阶段1

第一篇 间歇生产过程的特殊地位1

第二节 精细化工发展的历程4

第三节 精细化工的广阔领域7

一、精细化工的定义7

二、精细化工产品的分类7

第四节 精细化工的技术特点8

第二章 间歇生产过程在现代化学工业中的作用13

第一节 间歇生产过程的发展及现状13

第二节 间歇生产过程的分类与协调14

第三节 间歇生产过程的前景17

第四节 间歇过程与连续过程的异同19

第一章 绪论21

第二篇间歇反应过程及设备21

第二章 间歇反应器的设计基础24

第一节 反应动力学基础24

一、化学反应速率24

二、反应组分的转化速率和生成速率26

三、反应速率方程27

四、温度对反应速率的影响31

第二节 物料衡算32

一、物料衡算的基础及步骤32

二、计算举例34

第三节 热量衡算37

一、设备的热量平衡37

二、化学反应热的计算41

三、浓度变化热的计算45

四、间歇过程热量计算举例48

第三章 间歇釜式反应过程52

第一节 搅拌釜式反应器的特点及其结构52

第二节 釜式反应器体积和数量的计算53

第三节 间歇釜式反应器的物料衡算58

第四节 等温恒容间歇反应59

一、单一反应59

二、复合反应63

第五节 变温釜式反应器70

第六节 间歇反应的优化操作和控制策略79

一、间歇操作时间的优化79

二、反应温度的优化83

第七节 间歇操作设备间的平衡90

第四章 半间歇操作反应93

第一节 均相半间歇釜式反应94

第二节 气液相半间歇反应98

一、气液非均相反应过程的宏观反应动力学99

二、半间歇操作的气液相反应器110

第五章 间歇搅拌釜式反应器的搅拌和传热125

第一节 搅拌的目的和要求125

第二节 搅拌装置126

一、搅拌器的形式127

二、“标准”搅拌装置129

第三节 搅拌液体的流动特性130

一、搅拌液体的流型130

二、搅拌釜内液体的循环流量和压头132

第四节 混合时间及搅拌转速133

一、均相液体的搅拌133

三、固液相的搅拌134

二、不互溶液体的搅拌134

四、气液相的搅拌135

第五节 搅拌功率136

第六节 搅拌器的放大142

一、搅拌器的放大基础142

二、搅拌放大的方法144

第七节 间歇搅拌釜式反应器的传热方式147

一、传热方式148

二、反应器的传热装置149

第八节 搅拌釜式反应器系统的对流传热系数关联式151

一、反应器内壁的对流传热系数152

二、蛇管外壁的对流传热系数154

第九节 搅拌釜式反应器传热面积的计算155

符号说明158

参考文献161

第三篇 化工生产中的间歇分离过程166

第一章 非均相物料的分离过程与设备166

第一节 沉降分离过程与设备166

一、重力沉降的基本原理与计算166

二、离心沉降过程172

三、应用沉降分离技术应注意的问题175

四、沉降过程的深入研究176

第二节 过滤分离过程与设备180

一、过滤过程与设备181

二、过滤过程的基本计算182

第三节 干燥分离过程与设备190

一、干燥的目的与方法190

二、间歇干燥设备191

三、水的蒸气压与湿度193

四、物质的平衡含水量198

五、干燥速率曲线200

符号说明205

第二章 均相-非均相物料分离过程（溶液结晶）207

第一节 结晶过程的分类与溶液结晶过程的机理207

一、结晶过程的分类207

二、溶液结晶过程的机理208

第二节 溶液结晶的方法211

一、冷却法211

二、蒸发法212

三、真空冷却法212

四、盐析法212

第三节 溶液结晶过程的计算213

一、物料衡算213

二、热量衡算214

第四节 溶液结晶设备215

一、冷却结晶设备215

二、蒸发结晶设备217

三、直接冷却结晶设备222

第五节 溶液结晶器设计223

一、溶液结晶器设计的特点223

二、晶体的粒数衡算模型225

三、晶体粒度分布228

四、结晶器的设计计算229

第六节 结晶器的主要设计步骤231

符号说明232

符号说明232

第三章 均相物料的间歇分离过程（吸附）233

第一节 吸附分离过程的工业应用233

一、搅拌槽吸附236

第二节 工业吸附分离过程和设备236

二、恒温下固定床吸附237

三、脱湿干燥240

四、溶剂回收247

五、脱臭249

第三节 吸附剂的再生251

一、再生流体的流动方向的影响251

二、吸附剂的再生和劣化度252

第四节 变压吸附255

一、变压吸附的应用和发展255

二、操作原理259

三、变压吸附循环263

四、工业四床层变压吸附264

符号说明266

第四章 间歇蒸馏过程的基本模式267

第一节 概述267

第二节 简单蒸馏（无回流蒸馏）273

一、液体为均相的简单蒸馏273

二、非均相液体的简单蒸馏276

第三节 全回流间歇精馏过程277

一、基本计算277

二、设备结构280

三、全回流间歇精馏的应用特点281

第四节 部分回流间歇精馏281

一、恒定回流比操作282

二、恒塔顶浓度操作287

三、塔内持液对分批蒸馏过程的影响288

第五节 关于多元精馏塔内夹紧区的研究290

一、精馏式间歇精馏塔内的夹紧区291

二、提馏式间歇精馏塔的夹紧区304

三、三元物系间歇精馏塔的夹紧区解析计算304

一、概述308

第六节 间歇精馏的优化操作308

二、二元间歇精馏过程的优化回流比（无持液计算）311

三、多组元间歇精馏的优化（有持液计算）325

第七节 间歇精馏过程的数学模拟与计算339

一、间歇精馏过程的数学模型340

二、间歇精馏过程恒体积持液模型（Ⅱ）的数值解法346

三、间歇精馏过程数学模型的无量纲化352

四、间歇精馏过程的模拟计算方法（恒回流比操作）355

五、计算实例359

第八节 间歇精馏过程的设计计算361

一、间歇精馏过程设计计算的基本思路362

二、间歇精馏过程的无持液简捷设计计算方法367

三、确定间歇精馏塔的理论板数的另一种方法373

符号说明377

第一节 间歇精馏过程的扩展380

一、操作方法的扩展380

第五章 间歇精馏过程的其他模式380

二、间歇精馏塔的新结构形式387

三、间歇精馏应用范围的扩展389

第二节 复合式间歇精馏塔405

一、概述405

二、复合式间歇精馏塔的设计计算简介410

三、复合式间歇精馏塔蒸馏顺序的估计412

四、复合式间歇精馏塔的数学模型422

五、复合式间歇精馏塔蒸馏全过程的模拟计算431

六、复合式间歇精馏塔模拟过程计算举例435

第三节 热敏物料的间歇精馏437

一、热敏物料受热的稳定性438

二、分离设备的研究440

三、热敏物料重复蒸馏方法446

第四节 高凝固点物系的间歇精馏451

一、高凝固点物系间歇蒸馏设备的特点451

二、苯酐间歇精馏塔的设计及应用效果453

三、异丙基萘间歇蒸馏装置458

符号说明461

参考文献463

第四篇 间歇过程系统的优化467

第一章 总论467

第一节 引言467

一、间歇过程的基本概念468

二、间歇过程的分类468

三、重要的术语470

第二节 间歇过程最优化问题的分类475

第三节 间歇过程系统优化的方法476

第二章 间歇过程设计及最优化477

第一节 问题定义477

第二节 基本的手算设计方法478

一、过程的合成478

二、设备尺寸的计算478

三、安全因子和标准尺寸480

四、瓶颈问题的处理480

第三节 间歇过程的最优化设计481

一、生产路线的定义482

二、期限的产生483

三、模型的推导486

四、计算举例491

附录501

第一节 问题定义503

第二节 简单问题的启发算法503

第三章 间歇过程的生产计划和调度503

第三节 多产品厂的生产排序506

一、中间贮罐对生产排序的影响506

二、UIS问题的最优排序模型509

三、ZW问题的最优排序模型511

四、算例分析516

第四节 顺序型多目的厂的排序520

一、顺序型多目的厂排序的特点522

二、顺序型多目的厂的排序模型523

三、模型验证525

四、周期性排序529

第四章 间歇过程常用的最优化方法533

第一节 引言533

第二节 经验规则法535

第三节 智能型随机算法——改进的模拟退火算法536

一、模拟退火算法的原理536

二、模拟退火算法的结构537

三、改进的模拟退火算法541

四、算法的应用546

第四节 分解策略及结合型算法547

一、问题的分解547

二、结合型算法548

三、SA/LP算法及其在间歇过程最优化设计中的应用548

参考文献556