过程和能源系统的建模、分析与优化

本书是路易斯安那州立大学化学工程系资深教授F. Carl Knopf撰写，详细介绍了包括石油化工在内的过程工业有关过程能量集成原理、建模、计算软件、工程设计等方面进行了详细阐述。本书是国内少见的系统介绍包括石油化工在内的过程工业模拟仿真的著作。本书的翻译、出版，将会有效满足国内石化行业及相关从事流程模拟研究的工程技术人员对于国外高水平学术著作的阅读和参考需求。

王乐，高级工程师，现就职于中国石化集团公司科技开发部物装储运处，主要从事节能技术管理工作。做为化工专业翻译者，专业翻译水准较高，对原著的专业名词翻译准确，对原著的专业思想表达理解精准，使读者能够享受到原著的精髓，是合格的、水准较高的翻译者。

第1章能源使用、成本和效率
1.1美国能源使用情况
1.2能源成本
1.3能源效率
1.4自发电和外购电成本对比
1.5燃料成本和燃料热值
1.6本书结构
1.7入门
1.8小结
参考文献
习题
第2章工程经济学与VBA程序
2.1工程经济学简介
2.2货币的时间价值：折现值（PV）和未来值（FV）
2.3年金
2.4对比备选过程
2.5工厂设计经济学
2.6基于能源优化的确定性经济分析
2.7不确定性的经济分析：蒙特卡罗模拟
2.8小结
参考文献
习题
第3章计算机辅助法求解物料平衡：序贯模块求解法
3.1基本的物料平衡模块
3.2序贯模块方法：循环物料平衡
3.3撕裂流迭代法
3.4包含替代规格的物料平衡
3.5单变量优化问题
3.6局部非线性规范的物料平衡问题
3.7小结
参考文献
习题
第4章计算机辅助求解过程物料平衡：同步求解法
4.1线性方程组的求解：同步求解法
4.2非线性方程组的解法——Newton—Raphson算法
参考文献
习题
第5章过程能量平衡
5.1前言
5.2分离器—平衡闪蒸
5.3包含回收过程的平衡闪蒸：模拟方法
5.4绝热平推流反应器（PFR）和带有速率表达式的能量平衡——欧拉一阶方法
5.5苯乙烯生产过程：用反应速率表示能量平衡和物料平衡方程
5.6数值积分—欧拉法和四阶龙格—库塔法
5.7小结
参考文献
习题
第6章数据校正与粗差检测
6.1标准偏差和概率密度函数
6.2数据校正：Excel求解器
6.3数据校正：余度和变量类型
6.4数据校正：线性和非线性的物料和能量平衡
6.5数据调解——拉格朗日乘数法
6.6粗差检测和识别
6.7小结
参考文献
习题
第7章燃气轮机热电联产系统性能，工况和超出工况下的计算：理想气体流体性质
7.1单一可压缩流体平衡态：Tds方程的推导
7.2开口系统的一般能量平衡公式
7.3热电联产燃气轮机系统性能计算：理想气体工质流体
7.4空气基燃气轮机性能计算
7.5燃烧室能量平衡
7.6余热锅炉：设计性能计算
7.7燃气轮机热电联产系统性能与余热锅炉设计
7.8余热锅炉超工况计算：补燃
7.9燃气轮机设计和超设计性能
7.10小结
参考文献
习题
第8章计算热电联产物理性质程序的推导
8.1热电联产计算可调用的函数
8.2纯物质热力学性质
8.3纯物质热力学性质运算公式的推导
8.4理想混合物热力学性质：考虑一般推导和燃烧反应
8.5理想混合物热力学性质：目前的困难
8.6状态方程混合原则
8.7小结
参考文献
习题
第9章燃气轮机热电联产系统性能、设计和超设计计算：真实流体性质
9.1热电联产燃气轮机系统性能计算：真实物理性质
9.2HRSC：设计性能计算
9.3HRSC：超工况设计计算：补燃情况
9.4燃气轮机设计和超设计性能
9.5小结
参考文献
习题
第10章燃气轮机热电联产系统经济最优化设计和余热锅炉数值分析
10.1热电联产热电联产系统：规模经济
10.2热电联产热电联产系统结构：区域功率—热力比
10.3热电联产经济优化：CCAM问题
10.4CGAM问题经济设计优化：理想气体
10.5CGAM热电联产设计问题：真实物理性质
10.6COGFND和通用电气的CATECYCLETM的比较
10.7HRSG换热问题数值求解
10.8小结
参考文献
习题
第11章热电联产系统数据校正与过失误差检测
11.1热电发电系统数据校正
11.2热电联产系统过失误差检测和鉴定
11.3结果的直观显示
11.4小结
参考文献
习题
第12章热电联产设施中最优能量调度
12.1最优化调度模型的开发
12.2热电联产系统的概述
12.3一般操作策略的考虑
12.4设备能量效率
12.5预测天然气和购电的价格
12.6热电联产没施多时段调度模型的建立
12.7小结
参考文献
习题
第13章过程能量集成
13.1过程能量集成／最小公用工程
13.2温度区间／问题表分析
13.3总复合曲线GCC
13.4用真实接近点温度进行温度区间／问题表分析
13.5从工艺流程图判断热物流和冷物流
13.6最大能量回收（MER）法换热器网络设计
13.7采用物流分割法设计换热网络
13.8利用最小单元数法进行换热网络设计
13.9换热网络设计基础教学软件（换热网络教学THEN）
13.10换热网络设计：蒸馏塔
13.11小结
参考文献
习题
第14章过程和全局公用工程集成
14.1燃气轮机联合循环公用工程系统
14.2工艺工厂中基于汽轮机的公用工程系统
14.3全局范围内的公用工程系统注意事项
14.4小结
参考文献
习题
第15章公用工程系统的污染物排放
15.1考虑化学当量的污染物排放
15.2从燃烧平衡计算污染物排放
15.3使用基本动力学速率表达式进行污染物排放预测
15.4燃气轮机污染物排放的预测模型
15.5小结
参考文献
CVODE教程
习题
……
第16章带CO2捕集的传统燃煤热电厂（设计和非设计工况下的汽轮机性能）
第17章替代能源系统
附录桥接Excel和C代码
单位换算
符号说明