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编辑推荐

适读人群 ：《化工过程分析与综合》可作为化工类及相关专业高年级本科生及研究生教材,也可供相关研究人员参考。
《化工过程分析与综合》是化工类专业必修课配套教材；
《化工过程分析与综合》汇集了作者十余年来的教学经验，充分借鉴国内外相关教材、专著和文献；
传统内容与现代内容并举；
通过实际工程案例的研究和应用，将知识点与兴趣点结合，以培养学生分析和解决实际问题的能力。

内容简介

《化工过程分析与综合》介绍了过程系统工程学的发展历史及研究进展，过程系统工程的基本概念和特点,重点介绍了过程系统的稳态模拟、换热器网络综合、分离序列综合、过程系统能量集成、过程系统质量集成的基本方法，兼顾传统内容与现代内容。通过实际工程案例的研究和应用，将知识点与兴趣点结合，培养学生分析和解决实际问题的能力。
《化工过程分析与综合》可作为化工类及相关专业高年级本科生及研究生教材,也可供相关研究人员参考。

作者简介

都健，大连理工大学教授。
社会兼职：
中国系统工程学会过程系统工程专业委员会委员
中国化工学会信息技术应用专业委员会委员
负责的基金项目：
1、过程系统质量交换网络和热交换网络同步集成研究 国家自然科学基金 2010-2012
2、柔性换热器网络综合与先进控制集成理论和方法研究 国家自然科学基金 2016-2019
3、石化工业大规模换热器网络的柔性综合与用能优化关键技术研究 辽宁省自然科学基金 2014-2016
主讲课程：
化工过程分析与综合 本科生
化工原理 本科生
化工系统工程 硕士生
过程工程 博士生
负责的省级以上教学改革项目
1、化工过程分析与合成 辽宁省资源共享课建设项目 2015年
2、化工过程分析与合成 辽宁省精品课程 2008年
3、化工原理 辽宁省精品课程 2005年
4、化工原理网络课程 教育部 2005年
5、化工原理素材库建设 教育部 2006年

目录

第1章绪论 / 1
1.1过程系统工程的进展1
1.2基本概念2
1.2.1过程系统2
1.2.2过程系统分析2
1.2.3过程系统综合2
1.2.4过程系统优化3
1.3本课程的特点3
参考文献4
第2章过程系统的稳态模拟 / 6
2.1过程系统的稳态模拟概述6
2.1.1过程系统的数学模型6
2.1.2过程系统模拟的基本任务7
2.1.3过程系统稳态模拟的基本方法9
2.1.4流程模拟软件简介9
2.2过程单元与过程系统的自由度分析11
2.2.1自由度概念11
2.2.2过程单元的自由度分析12
2.2.3过程系统的自由度分析16
2.3过程系统模拟的序贯模块法17
2.3.1序贯模块法的基本问题18
2.3.2不相关子系统的分隔19
2.3.3不可分隔子系统的断裂25
2.3.4断裂流股变量的收敛28
2.3.5应用实例31
2.4过程系统模拟的联立方程法40
2.4.1联立方程法的基本思想和特点40
2.4.2稀疏线性方程组的解法42
2.5过程系统模拟的联立模块法48
2.5.1联立模块法的基本思想和特点48
2.5.2简化模型建立中问题的描述方式49
2.5.3单元简化模型的形式50
本章符号说明52
参考文献53
习题54
第3章换热器网络综合 / 56
3.1换热器网络的综合问题56
3.2过程系统的夹点及其意义58
3.2.1温-焓图(T-H图)59
3.2.2组合曲线60
3.2.3在温-焓图上描述夹点62
3.2.4问题表格法确定夹点65
3.2.5夹点的意义70
3.3过程系统夹点位置的确定72
3.3.1操作型夹点计算73
3.3.2设计型夹点计算73
3.4过程系统的总组合曲线75
3.4.1总组合曲线绘制方法分类75
3.4.2问题表格法绘制总组合曲线75
3.4.3图解法绘制总组合曲线77
3.4.4总组合曲线的意义79
3.5根据温-焓图综合换热器网络80
3.5.1热力学最小传热面积网络的分析80
3.5.2热力学最小传热面积网络的综合81
3.5.3热力学最小传热面积网络的改进83
3.6夹点设计法综合换热器网络84
3.6.1夹点处物流匹配换热的可行性规则85
3.6.2物流匹配的经验规则89
3.7换热器网络的调优95
3.7.1最少换热设备个数与热负荷回路95
3.7.2热负荷回路的断开96
3.7.3热负荷路径及能量松弛100
3.8分步综合换热器网络的数学规划法——转运模型法112
3.8.1转运模型113
3.8.2最小公用工程费用问题115
3.8.3最少换热设备个数问题118
3.8.4利用转运模型综合的步骤120
3.9同步综合换热器网络的数学规划法——超结构法120
3.9.1基于分级超结构的混合整数非线性规划模型121
3.9.2基于分级超结构的混合整数非线性规划模型的求解123
本章符号说明126
参考文献128
习题132
第4章分离序列综合 / 134
4.1分离序列综合概述134
4.2分离序列综合的基本概念135
4.2.1分离序列综合问题的定义135
4.2.2分离序列综合组合问题135
4.2.3分离序列方案评价138
4.2.4分离过程的能耗139
4.3有序直观推断法141
4.4渐进调优法145
4.4.1建立初始分离序列145
4.4.2确定调优法则145
4.4.3制定调优策略146
4.5数学规划法149
4.5.1动态规划法150
4.5.2有序分支搜索法155
4.5.3超结构法157
本章符号说明164
参考文献164
习题166
第5章过程系统能量集成 / 167
5.1过程系统能量集成概述167
5.2蒸馏过程与过程系统的能量集成168
5.2.1蒸馏塔在系统中的合理设置168
5.2.2蒸馏过程与过程系统的能量集成169
5.3公用工程与过程系统的能量集成176
5.3.1热机与热泵在系统中的合理设置177
5.3.2热机在热集成过程中热负荷及温位的限制177
5.4全局能量集成178
5.4.1全局组合曲线和全局夹点179
5.4.2全局能量集成的加/减原则180
5.5夹点分析在过程系统能量集成中的应用182
5.5.1过程用能的一致性原则182
5.5.2过程流股的提取及参数的确定184
5.5.3过程系统用能诊断186
5.5.4过程系统用能调优189
5.5.5工业应用实例190
本章符号说明196
参考文献196
习题196
第6章过程系统质量集成 / 198
6.1过程系统质量集成概述198
6.2质量交换网络综合198
6.2.1基本概念198
6.2.2质量交换网络与热交换网络的类比200
6.2.3质量交换网络综合方法200
6.3质量夹点法201
6.3.1最小浓度差与浓度转换201
6.3.2组合曲线法确定夹点202
6.3.3浓度间隔图表法确定夹点206
6.3.4质量交换网络综合准则208
6.3.5质量集成209
6.4水分配网络综合210
6.4.1基本概念210
6.4.2水分配网络综合方法210
本章符号说明215
参考文献215
习题217

前言/序言

《化工过程分析与综合》是在过程系统工程学的基础上建立起来的，是高等学校化工类专业的必修课。为适应高等化工类人才培养的需求，作者总结了十余年来讲授该课程的教学经验，并充分借鉴国内外相关教材、专著和文献，组织编写了本书。
本书介绍了过程系统工程学的发展历史及研究进展，过程系统工程的基本概念和特点，过程系统综合的方法和策略，过程系统集成和优化的理论和最新研究成果，包括过程系统能量集成、过程系统质量集成（包括水系统集成)。本书的编写注重传统内容与现代内容的兼顾；通过实际工程案例的研究和应用，将知识点与兴趣点结合，以培养学生分析和解决实际问题的能力；体系上注重教材的科学性、实用性、通用性。
本书由都健主编。第1章由都健编写,第2章由都健、韩志忠编写,第3章由肖武编写,第4章由董宏光、邹雄编写,第5章由王瑶编写,第6章由刘琳琳编写。姚平经教授审阅了全书，并提出了宝贵的建议，在此深表谢意。
由于作者水平有限，书中难免有不妥和疏漏之处，敬请指正。

编者
2016年12月
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