化工過程分析與綜合（第二版）

《化工過程分析與綜合（第二版）》是化學工業出版社於2020年出版的書籍。

基本介紹

• 中文名：化工過程分析與綜合（第二版） 
• 出版時間：2020年
• 出版社：化學工業出版社 
• ISBN：9787122392428 

圖書介紹

ISBN：978-7-122-36826-3	語種：漢文	開本：16
出版時間：2020-10-01	裝幀：平	頁數：168

內容簡介

《化工過程分析與綜合（第二版）》論述了化工過程系統模擬與分析、綜合與集成和最最佳化的基礎理論和基本方法。全書共分11章，內容包括緒論、過程系統的穩態模擬、序貫模組法、聯立方程法、聯立模組法、最最佳化方法、換熱網路綜合、能量集成、分離序列綜合、質量集成、水系統集成。 《化工過程分析與綜合（第二版）》是作者在總結多年教學和科學研究實踐的基礎上，吸收了近年來本學科領域在過程綜合集成與最佳化方面的理論研究與套用成果編寫而成。全書的編寫力求簡明、重點突出和邏輯清晰。本書注重理論與實踐的統一，書中編入了較多的例題和習題、配有相關最最佳化方法、流程模擬的程式代碼，有助於讀者學習。 本書可作為高等學校化工類相關專業的教材，也可供相關領域的科研、設計、生產和管理等科技人員參考。

目錄

1緒論1

1.1本門課程的形成與發展1

1.2基本概念2

1.2.1過程系統與過程系統工程2

1.2.2過程系統模擬與分析2

1.2.3過程系統綜合與集成3

1.2.4過程系統最佳化3

1.3本門課程的特點4

參考文獻4

2過程系統的穩態模擬5

2.1過程系統穩態模擬的基本概念和方法5

2.1.1過程系統的數學模型5

2.1.2過程系統模擬的基本任務6

2.1.3過程系統穩態模擬的基本方法7

2.1.4流程模擬軟體簡介8

2.2單元模型與自由度10

2.2.1單元模型10

2.2.2單元的自由度10

2.3系統自由度13

2.4過程系統的結構模型15

2.4.1系統結構的有向圖描述15

2.4.2系統結構的矩陣表示16

本章小結17

參考文獻17

習題17

3序貫模組法19

3.1序貫模組法的基本思想19

3.2系統的分隔與排序20

3.2.1通路搜尋法20

3.2.2可及矩陣法23

3.3再循環的流股斷裂26

3.3.1Lee-Rudd斷裂法26

3.3.2Upadhye-Grens斷裂法28

3.4流股變數收斂29

3.5序貫模組法解設計問題31

本章小結34

參考文獻34

習題34

4聯立方程法36

4.1聯立方程法的基本思想36

4.2方程組的分解36

4.2.1不相關子方程組的識別36

4.2.2方程組分塊37

4.2.3不可再分子方程組的切斷39

4.3線性方程組的求解40

4.3.1高斯消去法40

4.3.2LU分解法42

4.4非線性方程組的求解44

本章小結46

參考文獻47

習題47

5聯立模組法49

5.1聯立模組法的原理49

5.2簡化模型的建立方法50

5.2.1以過程單元為基本單元的簡化模型建立方法50

5.2.2以迴路為基本單元的簡化模型建立方法52

本章小結53

參考文獻53

習題53

6最最佳化方法54

6.1基本概念54

6.1.1最最佳化模型與求解方法54

6.1.2化工過程的最最佳化問題55

6.2無約束最最佳化方法55

6.2.1一維搜尋方法55

6.2.2多變數最最佳化方法59

6.3有約束最最佳化方法63

6.3.1轉化為無約束最佳化問題的求解方法64

6.3.2轉化為線性規劃問題的求解方法67

6.4現代智慧型最佳化方法71

6.4.1遺傳算法71

6.4.2粒子群算法73

6.4.3列隊競爭算法74

6.5過程系統的統計最佳化方法79

6.5.1統計回歸法79

6.5.2模式識別方法81

6.5.3智慧型可視化最佳化方法84

本章小結86

參考文獻87

習題87

7換熱網路綜合89

7.1引言89

7.2最小公用工程目標89

7.2.1問題表法89

7.2.2組合曲線法91

7.2.3線性規劃法92

7.2.4夾點意義93

7.3最大能量回收網路94

7.4物流分割96

7.5換熱網路最佳化99

7.5.1最少換熱單元數99

7.5.2熱負荷迴路與路徑99

7.5.3ΔTmin的選擇101

7.6換熱網路改造設計105

7.6.1老廠改造105

7.6.2禁止匹配與強制匹配109

7.6.3閾值問題109

本章小結111

參考文獻112

習題112

8能量集成115

8.1公用工程與過程系統的能量集成115

8.1.1公用工程的配置115

8.1.2熱機、熱泵與過程系統的集成116

8.2蒸餾過程與過程系統的能量集成118

8.2.1蒸餾塔之間的熱集成118

8.2.2蒸餾系統與全過程的熱集成119

8.3全局能量集成122

8.3.1全局系統熱回收目標123

8.3.2全局系統能量集成的加/減原則124

本章小結126

參考文獻126

習題126

9分離序列綜合129

9.1引言129

9.2直觀推斷法130

9.2.1直觀推斷的規則130

9.2.2有序直觀推斷法132

9.3數學規劃法133

9.3.1動態規劃法133

9.3.2有序分支搜尋法134

9.3.3基於超結構的最佳化方法134

本章小結138

參考文獻139

習題139

10質量集成141

10.1引言141

10.2最小外部質量分離劑目標141

10.2.1相平衡與組成標度142

10.2.2組成區間圖法142

10.2.3組合曲線法146

10.2.4質量交換夾點的意義147

10.3最小外部MSA的質量交換網路147

10.4質量交換網路最佳化150

10.4.1質量交換器的最小數目151

10.4.2質量負荷迴路和質量負荷路徑151

本章小結152

參考文獻152

習題152

11水系統集成154

11.1引言154

11.2最小新鮮水目標154

11.2.1組合曲線法154

11.2.2累計負荷區間法157

11.2.3水夾點意義158

11.3新鮮水最小的水網路158

11.3.1源-阱圖法159

11.3.2源-阱圖法的套用160

11.4數學規劃法161

11.4.1水網路超結構模型161

11.4.2最佳化數學模型161

11.5用水網路與水處理網路的集成163

11.5.1問題描述163

11.5.2最佳化模型164

本章小結167

參考文獻167

習題168