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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