化工過程分析與合成(中國輕工業(yè)“十四五”規(guī)劃教材)
定 價:59.8 元
- 作者:姚月,王亞婷,賈原媛
- 出版時間:2025/8/1
- ISBN:9787518455928
- 出 版 社:中國輕工業(yè)出版社
- 中圖法分類:TQ02
- 頁碼:204
- 紙張:
- 版次:1
- 開本:
教材共分為六個章節(jié),包括緒論、化工過程系統(tǒng)模擬分析和設計、化工過程系統(tǒng)優(yōu)化與最優(yōu)化問題、間歇化工與典型精細化工過程、換熱網絡綜合、典型化工產品己二腈的生產過程分析與合成。本教材在典型過程系統(tǒng)的選擇上,優(yōu)先以近 10 年內化工領域的熱點產品及
重點生產工藝為案例,將系統(tǒng)工程學方法適當融入流程模擬過程,以此增強學生的實踐獲得感,提升課程學習的時效性。此外,本書還有機融入思政內容,附帶有二維碼資源供學生流程模擬使用。
姚月,工學博士,天津科技大學副教授,博士生導師,天津市海洋化工實驗教學中心副主任,天津科技大學本科創(chuàng)新樣板實驗室負責人。主要從事化學工程與技術學科、化學工程與工藝專業(yè)的教學與科研工作。主要研究方向:化學工程、化學工藝、催化科學與工程以及
能源與環(huán)境催化過程研究。參與國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金重點項目、主持完成國家自然科學基金青年項目、陜西省自然科學基金項目;為企業(yè)提供技術支持,主持完成企業(yè)委托橫向項目多項。發(fā)表被SCI收錄的論文53篇,授權中國發(fā)明專利5項。主編及參編
《化工過程分析與合成》《化工原理課程設計》和《印后加工技術》等多部教材。
目錄
第一章 緒論
第一節(jié) 化學工業(yè)產品
一、生產化工產品-化工過程分析
二、化工產品溯源-化工過程合成
第二節(jié) 化工過程生產
一、化工生產操作
二、集散控制系統(tǒng)
三、人工智能在生產中的應用
第三節(jié) 化工過程流程模擬
一、過程系統(tǒng)模擬軟件
二、 Aspen Plus
第四節(jié) 化工過程相關能力及課程與思政要求
一、化工工藝設計的能力
二、化工生產的能力
參考文獻
第二章 化工過程系統(tǒng)模擬分析和設計
第一節(jié) 過程系統(tǒng)模擬的三類問題及三種方法
一、過程系統(tǒng)模擬的三類問題
二、過程系統(tǒng)模擬的三種方法
第二節(jié) 序貫模塊法求解穩(wěn)態(tài)模擬
一、斷裂再循環(huán)物流
二、斷裂和收斂
三、序貫模塊法在流程模擬中的應用
第三節(jié) 面向方程法和聯(lián)立模塊法
一、面向方程法的基本原理
二、聯(lián)立模塊法的基本原理
第四節(jié) 典型的穩(wěn)態(tài)與非穩(wěn)態(tài)過程模擬與分析
一、連續(xù)攪拌罐反應器穩(wěn)態(tài)及動態(tài)過程模擬
二、精餾塔的穩(wěn)態(tài)及動態(tài)特性
三、變壓吸附過程的動態(tài)特性
第五節(jié) 流程模擬軟件中序貫模塊法的應用
一、序貫模塊法解醋酸乙烯工藝設計
二、乙烯氣相法合成醋酸乙烯模擬的反應過程
三、醋酸乙烯流程中典型的換熱過程
四、醋酸乙烯流程中典型的分離過程
參考文獻
第三章 化工過程系統(tǒng)優(yōu)化與最優(yōu)化問題
第一節(jié) 優(yōu)化與最優(yōu)化問題
一、最優(yōu)化問題的數學表達和分類
二、化工系統(tǒng)最優(yōu)化問題的類型
第二節(jié) 線性規(guī)劃問題與求解方法
一、數學描述與圖形求解
二、線性規(guī)劃的單純形法求解
三、特殊類型線性規(guī)劃問題求解
第三節(jié) 非線性規(guī)劃問題與求解方法
一、無約束條件最優(yōu)化問題的解析求解方法
二、有約束條件最優(yōu)化問題的解析求解方法
三、非線性規(guī)劃問題的數值求解方法
四、無約束條件最優(yōu)化問題的搜索策略與變量輪換法
五、非線性規(guī)劃的單純形法
六、非線性規(guī)劃的最速下降法
七、牛頓法與有約束條件的最優(yōu)化問題搜索方法
第四節(jié) 非線性規(guī)劃最優(yōu)化方法解設計與優(yōu)化問題
一、 C5烷烴綜合利用工藝可行性分析
二、 2,4-二氨基甲苯合成過程模擬與優(yōu)化
三、頻吶酮合成過程模擬與優(yōu)化
四、三元體系下物性方法優(yōu)化分離過程
課程與思政
第五節(jié) 過程系統(tǒng)操作參數的優(yōu)化方法
一、過程系統(tǒng)操作參數優(yōu)化的意義與方法
二、操作參數調優(yōu)機理模型方法在流程模擬中的應用
三、操作參數調優(yōu)統(tǒng)計模型方法(合成尿素)
四、神經網絡模型與人工智能混合模型
參考文獻
第四章 間歇化工與典型精細化工過程
第一節(jié) 連續(xù)與間歇化工生產過程
一、間歇化工生產過程的特點
二、精細化工生產過程的特點
第二節(jié) 間歇過程的排產計劃
一、最優(yōu)時間表
二、計算規(guī)則和方法
第三節(jié) 生產精細化工產品異丙醇的流程模擬
一、生產異丙醇的工藝對比
二、丙烯直接水合制備異丙醇典型反應過程模擬
三、異丙醇生產流程模擬中的熱泵技術應用
四、異丙醇生產流程模擬中的雙效精餾技術應用
第四節(jié) 生產BDO的流程模擬
一、生產BDO的工藝對比
二、 BDO生產流程模擬中的萃取精餾技術應用
參考文獻
第五章 換熱網絡綜合
第一節(jié) 夾點法解換熱網絡合成問題
一、夾點技術
二、溫度區(qū)間
三、溫焓圖
第二節(jié) 夾點法設計能力最優(yōu)的換熱網絡
一、匹配可行性原則
二、現代設計方法解換熱網絡綜合
第三節(jié) 典型換熱網絡綜合問題的模擬求解
一、異丁烯法制甲基丙烯酸甲酯工藝特點
二、異丁烯法制MMA流程模擬
三、提取流股與確定最小換熱溫差
四、夾點法流股匹配最優(yōu)方案選取
五、公用工程對比優(yōu)化換熱網絡
第四節(jié) 換熱網絡調優(yōu)
一、最小換熱單元
二、公用工程與設備成本的平衡
參考文獻
第六章 典型化工產品己二腈的生產過程分析與合成
第一節(jié) 乙二酸氨化法制備己二腈化工過程流程分析
一、己二酸氨化法
二、過程流程與模擬
三、 T0204己二腈粗分塔模擬設計
第二節(jié) 丁二烯法制備己二腈化工過程流程分析(一)
一、丁二烯法
二、過程流程與模擬
三、E0204換熱器的模擬設計
第三節(jié) 丁二烯法制備己二腈化工過程流程分析(二)
一、過程流程與模擬
二、循環(huán)與收斂
三、實際生產中工藝的選取與優(yōu)化
四、舊廠改造
習題(含思政)
參考文獻