化工過程分析與合成（第二版）

全書共分為8章，第1章緒論介紹了化工過程及系統工程的發展概況；第2章結合氨合成工藝介紹了化工過程系統穩態模擬方法及其分析求解方法；第3章全面介紹了化工過程系統動態模擬的特性、方法及數學處理；第4章介紹了化工過程系統的優化和求解方法；第5章介紹了化工生產過程操作工況調優的數學模型及調優計算，以及人工神經元網絡的基礎知識；第6章介紹了間歇化工過程的基本概念、模型化方法及設計優化；第7章對換熱網絡的合成及其夾點技術進行了全面的介紹；第8章介紹了分離塔序列合成的方法。 ^[1] 

1緒論1

11化工過程1

111化學反應過程1

112換熱過程1

113分離過程2

12化工過程生產操作控制2

121集散系統3

122DCS的先進控制與優化控制3

13化工過程的分析與合成3

131化工過程系統的分析3

132化工過程系統的合成4

14化工過程模擬系統4

141化工流程穩態模擬系統4

142動態模擬系統5

15化工企業CIPS技術6

151CIMS技術6

152CIPS技術6

16人工智能技術在化工過程中的應用7

161人工智能技術7

162專家系統7

163人工神經網絡7

164人工智能技術在化工過程系統中的應用8

17本教材的目的與內容8

2化工過程系統穩態模擬與分析9

21典型的穩態模擬與分析問題9

22過程系統模擬的三類問題及三種基本方法13

221過程系統模擬的三類問題13

222過程系統模擬的三種基本方法13

23過程系統模擬的序貫模塊法16

231序貫模塊法的基本原理16

232再循環物流的斷裂18

233斷裂物流變量的收斂22

234序貫模塊法解設計問題28

24過程系統模擬的面向方程法29

241面向方程法的原理29

242大型稀疏非線性方程組的降維解法30

243聯立擬線性方程組法解大型稀疏非線性方程組34

25過程系統模擬的聯立模塊法39

251聯立模塊法的原理39

252建立簡化模型的兩種切斷方式41

26氨合成工藝流程的模擬與分析45

261氨合成工藝流程的模擬45

262氨合成工藝生產工況的模擬分析47

27過程系統穩態模擬軟件50

271ASPEN 50

272PRO/Ⅱ52

參考文獻53

3化工過程系統動態模擬與分析54

31化工過程系統的動態模型54

311化工過程系統的動態特性54

312化工過程系統的動態模型54

313確定性動態模型的數學處理55

32連續攪拌罐反應器的動態特性57

321動態數學模型57

322模型的數學處理與應用（Ⅰ）60

323模型的數學處理與應用（Ⅱ）61

33精餾塔的動態特性63

331動態數學模型63

332模型的數學處理與應用65

333更實際的問題67

34變壓吸附過程的模擬與分析68

341數學模型的建立68

342動態模型的數學處理71

343模型的應用72

參考文獻74

4化工過程系統的優化75

41概述75

42化工過程系統優化問題基本概念77

421最優化問題的數學描述77

422最優化問題的建模方法79

423化工過程系統最優化方法的分類80

43化工過程系統最優化問題的類型81

431過程系統參數優化81

432過程系統管理最優化83

44化工過程中的線性規劃問題83 ^[1] 

441線性規劃問題的數學描述84

442求解線性規劃的圖解法86

443求解線性規劃問題的單純形法87

444按原料資源供應、市場需求價格等因素進行的排產計劃90

45化工過程中非線性規劃問題的解析求解90

451無約束條件最優化問題的經典求解方法90

452有約束條件最優化問題的經典求解方法91

453動態系統參數的變分優化法94

46化工過程中非線性規劃問題的數值求解106

461無約束非線性規劃問題的搜索策略107

462變量輪換法107

463非線性規劃的單純型法108

464最速下降法和共軛梯度法108

465牛頓法和擬牛頓法112

466有約束多變量非線性規劃問題的搜索策略114

47化工過程大系統的優化115

471可行路徑優化法117

472不可行路徑118

參考文獻125

5化工生產過程操作工況調優126

51化工生產過程操作工況調優的作用與意義126

52化工生產過程操作工況離線調優的方法126

521機理模型法——液體空氣精餾塔的操作工況調優126

522統計模型法——苯酐生產過程的操作工況調優137

523智能模型法——乙苯脱氫反應過程的操作工況調優148

參考文獻158

6間歇化工過程159

61間歇過程與連續過程159

611間歇化工的特點160

612間歇過程與連續過程的比較161

613間歇過程的基本概念161

62過程動態模型及模擬165

621混合過程165

622噴霧乾燥過程166

623間歇、半連續反應過程的模型、模擬和優化167

63間歇過程的最優時間表170

631時間表問題170

632簡單多產品和多目的間歇過程最優時間表的計算規則175

64多產品間歇過程的設備設計與優化179

641基本定義、原則和術語179

642多產品間歇過程設備的基本計算法181

643多產品間歇過程設備尺寸的最優設計184

65間歇過程的控制模型190

651配方模型190

652控制功能模型191

653過程模型192

654物理模型192

655程序控制模型192

參考文獻194

7換熱網絡合成195

71化工生產流程中換熱網絡的作用和意義195

72換熱網絡合成問題195

721換熱網絡合成問題的描述195

722換熱網絡合成的研究196

73換熱網絡合成——夾點技術196

731第一定律分析196

732温度區間197

733最小公用工程消耗198

734温焓圖與組合曲線199

735夾點的特性200

74夾點法設計能量最優的換熱網絡202

741匹配的可行性原則203

742流股的分割——FCp表205

743流股的匹配——勾銷推斷法207

75換熱網絡的調優208

751最小換熱單元數208

752能量與設備數的權衡209

753ΔTmin的選擇211

76實際工程項目的換熱網絡合成212

761數據提取212

762選擇物流212

763老廠改造214

764禁止匹配與強制匹配217

765閾值問題217

766多品位公用工程218

參考文獻222

8分離塔序列的綜合223

81精餾塔分離序列綜合概況223

82分離序列綜合的基本概念223

821簡單塔224

822順序表224

823可能的分離序列數224

824分離子羣225

825可能的分離子問題225

826目標產物組227

827判別指標227

828分離序列的綜合方法227

83動態規劃法227

84分離度係數有序探試法234

841經驗規則M1234

842經驗規則M2235

843經驗規則D1235

844經驗規則S1235

845經驗規則S2235

846經驗規則C1236

847經驗規則C2236

85相對費用函數法237

86分離序列綜合過程的評價238

87調優法239

88複雜塔的分離順序244

89隔壁塔在多元混合物精餾分離中的應用246

參考文獻248 ^[1]