过程装备与控制工程专业导论(李俊)

本书重点围绕现代绿色设计、节能、环保、新能源以及智能制造等新的发展趋势，阐释过程装备与控制工程对过程工业的支撑作用、过程工业新的发展及其与专业的关系、大学期间创新能力的培养等内容，以及与这些内容相关的知识结构。本书力求通俗易懂，帮助初学者客观了解专业的内涵、专业在社会发展中的作用以及专业的发展方向，让初学者明确学科知识结构，激发学习兴趣和创新意识。本书可作为过程装备与控制工程专业本科一年级学生的专业通识教材，也可作为相关领域学科普及的阅读材料或参考书。

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第1章过程装备与控制工程专业内涵及发展1 1.1过程工业与过程装备1 1.2过程工业的基本过程及典型设备2 1.3过程工业的发展趋势4 1.4过程装备与控制工程专业发展现状5 思考题6 参考文献6 第2章绿色制造模式下的过程装备设计7 2.1过程装备传统设计及局限性7 2.1.1主要设计方法与设计流程7 2.1.2过程装备传统设计实例8 2.1.3过程装备传统设计的局限性9 2.2产品全生命周期绿色设计基础10 2.2.1产品全生命周期10 2.2.2绿色产品的概念11 2.2.3绿色设计的概念与原则11 2.3产品全生命周期绿色设计13 2.3.1绿色材料选择13 2.3.2绿色制造14 2.3.3绿色包装设计15 2.3.4绿色产品的循环利用15 2.4绿色制造模式下的产品全生命周期绿色设计案例17 2.4.1太阳能泵设计17 2.4.2博莱特空压机设计19 2.4.3其他绿色设计案例赏析20 思考题21 参考文献21 第3章过程工业节能及其装备发展22 3.1节能原理与基本途径22 3.1.1节能的定义22 3.1.2节能的原理22 3.1.3节能的途径23 3.2强化传热技术与装置23 3.2.1传热的基本原理23 3.2.2强化传热方法及典型结构24 3.3工业余热回收技术及装备29 3.3.1过程工业常见的余热资源及其价值29 3.3.2典型工业余热回收技术30 3.3.3强化传热换热器在余热回收中的应用32 3.3.4余热（废热）锅炉——高温余热回收的关键设备33 思考题35 参考文献35 第4章现代环保技术及其装备发展36 4.1环保设备分类36 4.1.1环保设备的分类36 4.1.2环保设备的特点36 4.2工业废水处理技术与设备37 4.2.1工业废水来源及水质评价指标37 4.2.2工业废水处理方法及设备37 4.3工业废气处理技术与设备45 4.3.1工业废气处理概述45 4.3.2废气处理技术及装备实例46 4.4工业固废处理技术与设备48 4.4.1固体废物概述48 4.4.2工业固体废弃物处理技术49 4.4.3工业固废处理技术及装备实例51 思考题53 参考文献53 第5章新能源及其装备发展55 5.1火力发电过程与装备55 5.1.1火力发电基本原理55 5.1.2火力发电主要设备56 5.1.3火力发电的发展趋势58 5.2新能源发电技术与装备59 5.2.1太阳能发电过程及装备59 5.2.2风力发电过程与装备65 5.2.3核能发电过程与装备67 5.2.4生物质能利用过程与装备68 5.2.5氢能利用过程与装备71 5.2.6地热发电74 5.2.7低温余热发电76 5.3新能源发展趋势77 5.3.1太阳能发电发展趋势77 5.3.2风能发展趋势77 5.3.3核能发展趋势78 5.3.4生物能发展趋势78 5.3.5氢能发展趋势78 思考题79 参考文献79 第6章过程工业智能制造80 6.1过程工业智能制造的必要性80 6.2过程工业智能制造基础82 6.2.1智能制造的基本内涵及特点82 6.2.2智能制造涉及的关键技术84 6.2.3过程工业智能控制基础85 6.2.4智慧化单元操作与单元过程87 6.2.5过程软测量技术88 6.3过程装备智能化管理应用89 6.4过程装备与控制工程人才需要具备的学科知识91 思考题91 参考文献91 第7章专业培养目标及大学生创新能力培养93 7.1专业的培养目标及毕业基本要求93 7.2大学生创新能力培养需要具备的基础94 7.2.1现代工具94 7.2.2实验及数据处理95 7.2.3文献研究方法98 7.3大学生创新实践案例99 7.3.1白酒酿造过程热能梯级利用方法研究99 7.3.2基于涡流效应的双作用车用空调系统研究101 7.3.3喷涂车间VOCs废气高效回收装置设计102 7.3.4撬装式智能曲房开发103 7.3.5纤维塑化水余热利用防堵换热器设计105 思考题107 参考文献107