在我國《工程教育專業(yè)認證標準》中，化工過程分析與綜合是化學工程與工藝專業(yè)基礎課程體系之一，是化學工程與工藝專業(yè)本科生的專業(yè)必修課程。本書共六章，主要內(nèi)容包括：化工過程系統(tǒng)模擬與分析的基本概念，建立化工單元過程與過程系統(tǒng)數(shù)學模型的方法，過程系統(tǒng)模擬的基本思路和方法，過程系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡綜合的思路和方法，分離序列綜合的思路和方法，能量系統(tǒng)綜合與集成、質(zhì)量綜合與集成以及水綜合與集成的基礎知識和基本方法。同時，在各章節(jié)的內(nèi)容中，還通過實際工程應用案例將理論知識和工程實際應用進行有機結(jié)合。本書可作為高等學校化學工程與工藝專業(yè)高年級本科生教材或化工類研究生參考用書，同時，對從事化工、生物和環(huán)境等領(lǐng)域科研工作的研究人員也有一定參考價值。
化工過程分析與綜合與化工熱力學化工原理和化學反應工程一起構(gòu)成了化學工程與工藝專業(yè)基礎課程體系，是化工專業(yè)本科生的專業(yè)必修課程。
本課程是在過程系統(tǒng)工程學的基礎上建立起來的，將系統(tǒng)工程學的理論和方法結(jié)合化學工程、數(shù)值計算和經(jīng)濟技術(shù)分析基本方法，在對化工過程進行系統(tǒng)模擬和評價的過程中，培養(yǎng)學生應用化工過程系統(tǒng)模型的建立、求解、優(yōu)化等基本理論解決化工過程模擬、優(yōu)化及計算等方面實際問題的工程實踐能力。
本書共六章，主要內(nèi)容包括：化工過程系統(tǒng)模擬與分析的基本概念，建立化工單元過程與過程系統(tǒng)數(shù)學模型的方法，過程系統(tǒng)模擬的基本思路和方法，過程系統(tǒng)換熱網(wǎng)絡綜合的思路和方法，分離序列綜合的思路和方法，能量系統(tǒng)綜合與集成、質(zhì)量綜合與集成以及水綜合與集成的基礎知識和基本方法。同時，在各章節(jié)的內(nèi)容中，還通過實際工程應用案例將理論知識和工程實際應用進行有機結(jié)合。
本書由江漢大學晉梅主編，鄒琳玲副主編，中國五環(huán)工程有限公司盧文新高級工程師、江漢大學安良、吳宇瓊、余國賢、王晉黃等參與編寫。江漢大學路平教授審閱了全書，并提出了寶貴的意見和建議，在此深表感激。在編寫過程中，得到了華中科技大學出版社的熱情幫助，以及江漢大學高等學校專業(yè)綜合改革試點項目和湖北省普通高等學校戰(zhàn)略性新興(支柱)產(chǎn)業(yè)人才培養(yǎng)計劃項目的大力支持，再次致以誠摯的謝意！同時，向書中所引用文獻資料的中外作者表示衷心的感謝！
由于作者水平有限，書中難免有不妥和疏漏之處，敬請廣大讀者批評指正。
第1章緒論(1)
1.1過程系統(tǒng)工程的發(fā)展(1)
1.2基本概念(2)
1.2.1過程系統(tǒng)(2)
1.2.2過程系統(tǒng)分析(2)
1.2.3過程系統(tǒng)綜合(2)
1.2.4過程系統(tǒng)優(yōu)化(2)
1.3過程模擬的一般方法(3)
1.3.1物理模擬和數(shù)學模擬(3)
1.3.2數(shù)學模型化的步驟(3)
1.3.3數(shù)學模型的類型(3)
1.4本課程的特點(5)
本章小結(jié)(5)
參考文獻(6)
第二章單元過程的模擬(7)
2.1自由度(7)
2.1.1獨立流股自由度(7)
2.1.2自由度的實質(zhì)(7)
2.1.3自由度分析的目的(8)
2.1.4設計變量與狀態(tài)變量(8)
2.1.5設計變量確定的原則(8)
2.2過程系統(tǒng)自由度分析(8)
2.2.1單元過程自由度分析(8)
2.2.2過程裝置自由度分析(12)
2.2.3過程系統(tǒng)自由度分析(12)
2.3單元過程的穩(wěn)態(tài)模擬(13)
2.3.1單元過程穩(wěn)態(tài)模擬步驟(13)
2.3.2單元過程穩(wěn)態(tài)模擬實例(14)
2.4單元過程的動態(tài)模擬(23)
2.4.1動態(tài)模擬與穩(wěn)態(tài)模擬的區(qū)別(23)
2.4.2動態(tài)模擬系統(tǒng)的分類(24)
本章小結(jié)(25)
習題(25)
參考文獻(26)
第三章過程系統(tǒng)的模擬(27)
3.1過程系統(tǒng)的模擬(27)
3.1.1過程系統(tǒng)模擬問題的類型(27)
3.1.2過程模擬軟件的基本結(jié)構(gòu)(29)
3.2過程系統(tǒng)的數(shù)學模型(30)
3.3過程系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的數(shù)學模型(31)
3.3.1流程圖(31)
3.3.2信息流圖(31)
3.3.3矩陣表示(33)
3.4序貫模塊法(36)
3.4.1序貫模塊法的基本問題(36)
3.4.2過程系統(tǒng)的分隔(38)
3.4.3不可分隔子系統(tǒng)的斷裂(44)
3.4.4斷裂流股變量的收斂方法(46)
3.4.5序貫模塊法的優(yōu)缺點(50)
3.5聯(lián)立方程法(51)
3.5.1聯(lián)立方程法的基本問題(51)
3.5.2方程組的分隔(53)
3.5.3不可分隔方程組的斷裂(56)
3.5.4稀疏線性方程組的分解(59)
3.5.5聯(lián)立方程法的優(yōu)缺點(62)
3.6聯(lián)立模塊法(62)
3.6.1簡化模型的建立方法(63)
3.6.2聯(lián)立方程法的特點(64)
3.7化工過程模擬軟件簡介及其應用(65)
3.7.1化工過程系統(tǒng)模擬的一般步驟(65)
3.7.2化工過程模擬軟件簡介(66)
3.7.3應用實例(69)
本章小結(jié)(83)
習題(84)
參考文獻(86)
第四章?lián)Q熱網(wǎng)絡綜合(87)
4.1換熱網(wǎng)絡綜合方法及一般步驟(87)
4.2熱力學目標法換熱網(wǎng)絡綜合的基本概念(88)
4.2.1傳熱過程有效能分析(88)
4.2.2溫焓圖(89)
4.2.3組合曲線(89)
4.3過程系統(tǒng)的夾點及其意義(92)
4.3.1夾點在溫焓圖上的描述(93)
4.3.2問題表格法確定夾點(96)
4.3.3夾點的意義(99)
4.3.4傳熱溫差Tmin的確定(99)
4.4過程系統(tǒng)總組合曲線(101)
4.4.1總組合曲線的繪制(101)
4.4.2總組合曲線的意義(103)
4.5基于有效能分析的換熱網(wǎng)絡綜合(104)
4.6基于夾點設計法的換熱網(wǎng)絡綜合(105)
4.6.1夾點處物流匹配的可行性規(guī)則(105)
4.6.2物流匹配換熱的經(jīng)驗規(guī)則(106)
4.6.3夾點設計法換熱網(wǎng)絡綜合(109)
4.7換熱網(wǎng)絡調(diào)優(yōu)(113)
4.7.1換熱網(wǎng)絡調(diào)優(yōu)的基本概念(114)
4.7.2換熱網(wǎng)絡調(diào)優(yōu)(115)
4.8應用實例(118)
本章小結(jié)(124)
習題(125)
參考文獻(127)
第五章分離序列綜合(128)
5.1分離序列綜合的基本概念(128)
5.1.1簡單塔(129)
5.1.2順序表(129)
5.1.3順式流程(129)
5.1.4可能的分離序列數(shù)(130)
5.1.5分離子群(131)
5.1.6分離子問題(131)
5.1.7目標產(chǎn)物組(133)
5.1.8分離序列方案評價指標(133)
5.1.9分離序列綜合方法(134)
5.2直觀推斷法(134)
5.2.1M類規(guī)則(135)
5.2.2D類規(guī)則(135)
5.2.3S類規(guī)則(136)
5.2.4C類規(guī)則(137)
5.3調(diào)優(yōu)法(140)
5.3.1建立初始分離序列(141)
5.3.2確定調(diào)優(yōu)規(guī)則(141)
5.3.3制定調(diào)優(yōu)策略(141)
5.4動態(tài)規(guī)劃法(146)
5.5分離序列綜合軟件及精餾塔的優(yōu)化設計(150)
5.5.1分離序列綜合軟件介紹(150)
5.5.2精餾塔的優(yōu)化設計(150)
本章小結(jié)(164)
習題(165)
參考文獻(166)
第六章過程系統(tǒng)集成(168)
6.1過程系統(tǒng)能量集成(168)
6.1.1蒸餾過程與過程系統(tǒng)的能量集成(169)
6.1.2公用工程與過程系統(tǒng)的能量集成(172)
6.1.3全局能量集成(174)
6.1.4夾點分析在過程系統(tǒng)能量集成中的應用(178)
6.2過程系統(tǒng)的質(zhì)量集成(181)
6.2.1質(zhì)量交換網(wǎng)絡綜合的基本概念(181)
6.2.2利用組合曲線法確定傳質(zhì)過程夾點(184)
6.2.3利用濃度間隔圖表法確定傳質(zhì)過程夾點(186)
6.2.4質(zhì)量交換網(wǎng)絡綜合(191)
6.2.5質(zhì)量交換網(wǎng)絡的優(yōu)化(195)
6.2.6過程系統(tǒng)的質(zhì)量集成(197)
6.3水系統(tǒng)集成(197)
6.3.1水系統(tǒng)集成的基本概念(197)
6.3.2夾點法確定z小新鮮水用量目標(199)
6.3.3z小新鮮水用量目標的水系統(tǒng)集成(204)
本章小結(jié)(206)
習題(206)
參考文獻(208)
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