过程系统工程

    本书充分反映靠前外在过程系统工程领域的理论研究和工程应用成果，把读者带到学科领域前沿。全书共分13章，包括绪论、过程系统稳态模拟、过程系统动态模拟、过程系统优化的基本概念及基础很优化方法、线性规划、非线性规划、混合整数规划、多目标优化、间歇过程系统的优化、换热器网络综合、蒸馏分离序列的综合、反应器网络综合及过程系统集成。
    本书面向化学工程与技术学科，符合工学硕士研究生培养要求。

    本书系统深入地论述了过程系统工程学科的基础理论、方法和策略，加强理论与工程应用的联系，充分反映靠前外在过程系统工程领域的理论研究和工程应用成果，把读者带到学科领域前沿。全书共分13章，包括绪论、过程系统稳态模拟、过程系统动态模拟、过程系统优化的基本概念及基础很优化方法、线性规划、非线性规划、混合整数规划、多目标优化、间歇过程系统的优化、换热器网络综合、蒸馏分离序列的综合、反应器网络综合及过程系统集成。
    参加本书编写的院校有清华大学、天津大学、青岛科技大学、武汉理工大学、华东理工大学和大连理工大学。参编教师均具有较丰富的教学和科学研究实践经验。
    本书面向化学工程与技术学科，符合工学硕士研究生培养要求，也可作为本科生和工程技术人员继续学习的参考书。

1  绪论
  1.1  过程系统工程
  1.2  过程系统工程研究的基本问题
    1.2.1  过程系统模型化与模拟
    1.2.2  过程系统优化
    1.2.3  过程系统综合与集成
    1.2.4  过程系统工程的进展概貌
  1.3  过程系统工程的研究方法
  1.4  学习过程系统工程课程的方法建议
  参考文献
第一篇  过程系统模拟
  2  过程系统稳态模拟
    2.1  过程系统稳态模拟的基本概念
    2.1.1  过程系统的数学模型
    2.1.2  系统的自由度分析
    2.1.3  过程系统稳态模拟的基本方法
    2.2  过程系统模拟的序贯模块法
    2.2.1  氨合成系统的物料衡算流程模拟
    2.2.2  不可分隔子系统的识别
    2.2.3  不可分隔子系统的断裂
    2.2.4  断裂物流变量的收敛
    2.3  过程系统模拟的联立方程法
    2.3.1  大型稀疏非线性方程组的降维解法
    2.3.2  联立线性方程组法解大型稀疏非线性方程组
    2.4  过程系统模拟的联立模块法
    2.4.1  简化模型的建立方法
    2.4.2  摄动法求简化模型系数矩阵
    2.5  过程模拟的应用
    2.5.1  氨合成工段的流程
    2.5.2  氨合成工段的稳态模型
    2.5.3  氨合成工段的稳态模拟系统
    2.6  过程稳态模拟发展趋势
    符号说明
    参考文献
    思考题
  3  过程系统动态模拟
    3.1  过程系统动态模拟基础
    3.1.1  动态模拟的必要性
    3.1.2  动态模拟与稳态模拟的区别
    3.1.3  如何由稳态模拟过渡到动态模拟
    3.1.4  过程系统动态模型
    3.1.5  过程动态模拟系统
    3.2  过程系统动态模拟方法
    3.2.1  序贯模块法
    3.2.2  联立方程法
    3.2.3  联立模块法
    3.2.4  常微分方程组(ODEg)的求解
    3.2.5  微分代数方程组(DAEs)的求解
    3.3  精馏过程动态模拟
    3.3.1  精馏过程动态模型
    3.3.2  精馏过程动态模型的求解
    3.3.3  精馏过程快速动态模拟
    3.4  过程系统动态模拟实例
    3.4.1  简单闪蒸分离过程动态模拟
    3.4.2  甲苯加氢制苯全流程动态模拟
    3.5  过程仿真培训系统
    3.5.1  国内过程仿真培训系统开发情况
    3.5.2  国外过程仿真培训系统开发情况
    3.5.3  过程仿真培训系统的硬件结构
    3.5.4  过程仿真培训系统的软件结构
    3.5.5  过程仿真培训系统的发展趋势
    3.6  过程系统动态模拟发展趋势
    符号说明
    参考文献
    思考题
第二篇  过程系统优化
  4  过程系统优化的基本概念及基础很优化方法
    4.1  很优化问题的提出及其模型化
    4.2  过程系统很优化问题数学模型的一般型式
    4.3  很优化数学方法分类
    4.4  无约束很优化方法
    4.4.1  多变量函数的无约束优化策略
    4.4.2  负梯度法
    4.4.3  单纯形法
    4.4.4  牛顿型法
    4.4.5  拟牛顿法——秩一逆修正法
    4.4.6  变尺度法
    ……
  5  线性规划
  6  非线性规划
  7  混合整数规划
  8  多目标优化
  9  间歇过程系统的优化
第三篇  过程系统综台与集成
  10  换热器网络综合
  11  蒸馏分离序列的综合
  12  反应器网络综合
  13  过程系统集成
中文索引

    靠前篇  过程系统模拟
    2  过程系统稳态模拟
    2.1  过程系统稳态模拟的基本概念
    过程系统稳态模拟是过程系统分析的有效手段，其目的是通过对某一化工系统建立数学模型，利用对数学模型的求解，研究这一化工系统的整体稳态特性，即通过稳态过程模拟，分析系统中各单元输入、输出物流，设备结构参数和操作参数间的关系，及对系统整体特性的影响。
    2.1.1  过程系统的数学模型
    为了对一个过程系统进行模拟，首先要有一个能够描述该过程系统性能的数学模型。
    1）数学模型概念
    过程系统的数学模型是把与系统有关的数量关系归纳成为反映系统机理与特性的数学方程组，即数学模型是我们在对过程的本质与规律取得一定认识的基础上，通过适当的简化建立起来的一组数学方程。
    针对具体情况，所建数学模型应从过程的目的和所研究的任务出发，考虑解的精度和所用的原始数据的可靠性，并通过分析获得的结果，对模型进行反复地加工，或完成部分计算后逐步对模型进行修正。
    2）建立数学模型的要求和规则
    建立数学模型，是实现数学模拟的关键部分。不仅需要数学知识，还要求对所描述的现象的实质有深刻的理解。根据被模拟对象的性质，所建立的数学模型涉及下列方程组。
    （1）物料衡算和能量衡算方程。这组方程考虑了物流运动的流型，表示物流的流量、温度、组成以及其他相关的性质。
    ……