化工過程系統(tǒng)分析與合成

第1章化工系統(tǒng)分析與合成導論
【本章導讀】
1.1  系統(tǒng)與化工系統(tǒng)
1.1.1  系統(tǒng)
1.1.2  化工系統(tǒng)
1.1.3  系統(tǒng)的特性
1.2  化工系統(tǒng)分析
1.2.1  基本定義
1.2.2  化工系統(tǒng)分析含義
1.2.3  化工系統(tǒng)分析具體案例
1.3  化工系統(tǒng)合成
1.3.1  化工系統(tǒng)合成定義
1.3.2  化工系統(tǒng)合成多重同心圓概念
1.3.3  化工系統(tǒng)合成關(guān)鍵
1.3.4  化工系統(tǒng)合成具體案例
1.4  化工系統(tǒng)模擬與模型
1.4.1  模擬法
1.4.2  常用模擬軟件
1.5  化工系統(tǒng)優(yōu)化
1.5.1  優(yōu)化的重要性
1.5.2  基本的優(yōu)化模型
1.5.3  系統(tǒng)優(yōu)化需要的知識支撐
本章小結(jié)及提點
習題
第2章化工過程系統(tǒng)模型化
【本章導讀】
2.1  化工單元模型分類及簡化
2.1.1  模型分類
2.１.2  模型的簡化
2.１.3  模型參數(shù)
2.１.4  模型建立的步驟
２.2  常見化工單元數(shù)學模型
2.2.1  混合過程建模
2.２.2  氣體壓縮過程建模
2.2.3  氣體膨脹過程建模
2.２.4  液體加壓過程建模
2.2.5  分割過程建模
2.２.6  管路壓降過程建模
2.2.7  閃蒸過程建模
2.2.8  蒸餾過程建模
2.2.9  換熱過程建模
2.2.1  0間歇蒸餾過程建模
2.3  化工過程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
2.3.1  有向圖
2.3.2  過程矩陣（Process Matrix）RP
2.３.3  關(guān)聯(lián)矩陣（Incidence Matrix）RI
2.3.4  鄰接矩陣（Adjacency Matrix） RA
2.3.5  聯(lián)結(jié)表
本章小結(jié)及提點
習題
第3章化工系統(tǒng)模擬方法及策略
【本章導讀】
3.1  化工單元模擬
3.1.1  基本物性計算
3.1.2  線性方程組計算
3.1.3  非線性方程計算
3.1.4  常微分方程計算
3.1.5  偏微分方程計算
3.2  序貫模塊法
3.2.1  無循環(huán)物流系統(tǒng)
3.2.2  有循環(huán)物流系統(tǒng)
3.2.3  三種類型的流程模擬
3.3  聯(lián)立方程法
3.4  聯(lián)立模塊法
3.5  化工系統(tǒng)的分解
3.5.1  系統(tǒng)分隔
3.5.2  系統(tǒng)的切斷
3.6  設計（獨立）變量的選擇
3.6.1  問題的提出
3.6.2  拓撲雙層圖
3.7  大型方程組的分解策略
3.7.1  指定方程組每一方程的輸出變量
3.7.2  利用方程組輸出變量集，繪制方程組信息有向圖
3.7.3  利用鄰接矩陣分隔系統(tǒng)的方法，找出方程組信息圖中的回路，確定方程組分解策略
本章小結(jié)及提點
習題
第4章化工過程系統(tǒng)優(yōu)化基礎
【本章導讀】
4.1  化工過程系統(tǒng)優(yōu)化概述
4.1.1  優(yōu)化問題的性質(zhì)
4.1.2  常見的化工優(yōu)化問題
4.1.3  化工優(yōu)化問題的一般數(shù)學模型
4.1.4  化工優(yōu)化問題的基本方法
4.2  優(yōu)化的數(shù)學基礎
4.2.1  凸集
4.2.2  凸函數(shù)
4.2.3  單變量函數(shù)的極值情況
4.2.4  多變量函數(shù)的極值情況
4.2.5  函數(shù)最優(yōu)解的最后確定
4.3  無約束函數(shù)優(yōu)化
4.3.1  單變量函數(shù)優(yōu)化
4.3.2  多變量函數(shù)優(yōu)化
4.4  線性及混合整數(shù)規(guī)劃
4.4.1  線性規(guī)劃
4.4.2  混合整數(shù)規(guī)劃
4.5  非線性規(guī)劃
4.5.1  消元法
4.5.2  拉格朗日乘子法（Lagrange Multiplier Method） 
4.5.3  罰函數(shù)法（Penalty Function Method）
4.5.4  逐次線性規(guī)劃（Successive Linear Programming）
4.5.5  逐次二次規(guī)劃（Sequential Quadratic Programming）
4.5.6  非線性規(guī)劃問題matlab求解策略
4.6  動態(tài)規(guī)劃（Dynamic Programming）
4.6.1  動態(tài)規(guī)劃基本概念
4.6.2  動態(tài)規(guī)劃的優(yōu)化原理
4.6.3  多級錯流系統(tǒng)優(yōu)化
本章小結(jié)及提點
習題
第5章典型化工單元及過程模擬及優(yōu)化案例
【本章導讀】
5.1  換熱過程模擬及優(yōu)化
5.1.1  套管式換熱器動態(tài)模擬
5.1.2  單個換熱器面積優(yōu)化
5.1.3  串聯(lián)換熱器優(yōu)化
5.2  流體輸送管徑優(yōu)化
5.2.1  問題的提出
5.2.2  優(yōu)化模型的建立
5.2.3  優(yōu)化求解
5.3  保溫層優(yōu)化
5.4  多效蒸發(fā)優(yōu)化
5.4.1  問題的提出
5.4.2  優(yōu)化模型的建立
5.4.3  優(yōu)化分析
5.5  反應精餾塔雙回流比優(yōu)化
5.5.1  問題的提出
5.5.2  優(yōu)化模型建立
5.5.3  結(jié)果分析
5.6  石油產(chǎn)品運輸調(diào)度優(yōu)化
5.6.1  問題的提出
5.6.2  模型的建立
5.6.3  實例求解
5.7  生產(chǎn)過程最優(yōu)選擇
5.7.1  問題的提出
5.7.2  模型的建立
5.7.3  優(yōu)化求解及靈敏度分析
5.8  生產(chǎn)配置優(yōu)化
5.8.1  問題的提出
5.8.2  模型的建立
5.8.3  優(yōu)化求解及分析
5.9  鍋爐發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化
5.9.1  問題的提出
5.9.2  模型的建立
5.9.3  模型求解
5.9.4  靈敏度分析
5.1  0管式反應器最優(yōu)溫度分布
5.1  0.1  問題的提出
5.1  0.2  模型的建立
5.1  0.3  優(yōu)化求解
5.1  0.4  結(jié)果分析
5.1  1串聯(lián)反應器最佳空時分析
5.1  1.1  問題的提出
5.1  1.2  模型的建立
5.1  1.3  模型的求解
5.1  2平行理想催化反應模擬及優(yōu)化分析
5.1  2.1  問題的提出
5.1  2.2  模型的建立
5.1  2.3  模型的計算
本章小結(jié)及提點
習題
第6章化工過程合成技術(shù)及優(yōu)化
【本章導讀】
6.1  合成策略
6.2  反應過程合成
6.2.1  原料的選擇
6.2.2  反應路徑的選擇
6.2.3  反應器類型的選擇
6.2.4  反應器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇
6.2.5  反應操作及化學組分分配試探規(guī)則
6.2.6  獨立反應數(shù)確定
6.3  分離序列合成
6.3.1  分離方法簡介
6.3.2  分離方法選擇
6.3.3  精餾分離的幾個基本概念
6.3.4  精餾分離的經(jīng)驗規(guī)則及應用
6.3.5  最小總氣相負荷確定法
6.4  換熱網(wǎng)絡合成
6.4.1  換熱網(wǎng)絡合成幾個基本概念
6.4.2  TH（溫焓）圖和組合曲線
6.4.3  挾點的確定
6.4.4  無挾點"門檻"問題
6.4.5  換熱網(wǎng)絡設計
6.4.6  節(jié)能與投資的優(yōu)化
本章小結(jié)及提點
習題
第7章化工過程節(jié)能技術(shù)分析與評價
【本章導讀】
7.1  化工節(jié)能概述
7.1.1  能源概述
7.1.2  節(jié)能定義
7.1.3  化工節(jié)能方法與準則
7.1.4  化工節(jié)能工作中的幾個基本概念
7.2  化工節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟評價
7.2.1  節(jié)能技術(shù)經(jīng)濟評價
7.2.2  化工節(jié)能技術(shù)生命周期評價
7.3  化工通用節(jié)能設備與技術(shù)分析
7.3.1  鍋爐節(jié)能技術(shù)
7.3.2  換熱器節(jié)能技術(shù)
7.3.3  泵和風機節(jié)能技術(shù)
7.3.4  熱泵節(jié)能技術(shù)
7.3.5  熱管節(jié)能技術(shù)
7.4  強化傳熱節(jié)能技術(shù)
7.5  精餾過程節(jié)能技術(shù)
7.5.1  熱泵精餾技術(shù)
7.5.2  內(nèi)部熱集成節(jié)能技術(shù)
7.6  能源管理體系簡介
7.7  能源審計簡介
7.8  固定資產(chǎn)投資節(jié)能評估簡介
本章小結(jié)及提點
習題
參考文獻