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Xi'an Jiaotong University

化工系统工程

Xi'an Jiaotong University via XuetangX

Overview

     《化工系统工程》是系统工程方法应用于化工过程而形成的一门学科。其任务主要是培养学生从全局的观点出发,用定量和定性相结合的方法,从技术、经济、社会的角度,对一个大系统实施全面的模拟、分析、综合和优化,同时,锻炼运用数学和计算机技术,化工计算软件和大型化工模拟软件解决实际问题的能力。本课程主要介绍化工系统工程的基本理论、基本技术及其主要用途。

       通过本课程的学习,使同学们掌握化工过程分析、模型建立与模拟基本方法;掌握系统优化概念和数学模型建立与求解;掌握过程综合,包括换热网络、水网络、氢网络的集成优化原理和方法。通过这些方法的学习,为化工系统工程领域研究得继续深化和解决化工过程实际问题奠定基础。

Syllabus

  • 第一章 绪论
    • 第二章 化工过程的单元模型
      • 2.1 化工系统模型
      • 2.2 系统的自由度
      • 2.3 过程单元模块
      • 2.4 信息流图
      • 2.5 流程结构的矩阵表征
      • 2.6 流程模拟模型
    • 第三章 化工过程的稳态分析与模拟
      • 3.1 序贯模块法及求解
      • 3.2 不可分割子系统的识别
      • 3.3 不可分割子系统的切割
    • 第四章 化工过程的数学模型和优化
      • 4.1 化工过程的优化简介
      • 4.2 优化问题的数学模型
      • 4.3 线性规划
      • 4.4 非线性规划
      • 4.5 混合整数规划
      • 4.6 多目标优化
    • 第五章 换热网络集成与优化
      • 5.1 换热网络的温焓图和复合曲线
      • 5.2 夹点的形成及其意义
      • 5.3 换热网络的问题表法
      • 5.4 换热网络的总复合曲线
      • 5.5 换热网络的阈值问题
      • 5.6 换热网络的设计目标
      • 5.7 换热网络的设计准则
      • 5.8 换热网络的改造
      • 5.9 换热网络的调优
      • 5.10 考虑热泵的换热网络(上)
      • 5.11 考虑热泵的换热网络(下)
      • 5.12 考虑多级公用工程的换热网络
      • 5.13 余热回收
      • 5.14 精馏系统的塔系热集成
    • 第六章 水网络的集成与优化
      • 6.1 节水方法概述
      • 6.2 水夹点的形成
      • 6.3 水网络的问题表法
      • 6.4 用水网络的描述
      • 6.5 最大传质推动力法
      • 6.6 最小匹配数法
      • 6.7 水夹点和数学规划法的区别
      • 6.8 用水网络的物理模型
      • 6.9 废水直接回用的数学模型(上)
      • 6.10 废水直接回用的数学模型(下)
      • 6.11 考虑废水再生的水网络图示法
      • 6.12 具有中间水道的水网络
    • 第七章 氢网络的集成与优化
      • 7.1 氢气的来源及其消耗
      • 7.2 氢网络及基本概念
      • 7.3 氢夹点的形成
      • 7.4 氢网络的图示法
      • 7.5 氢网络的代数法
      • 7.6 氢气的提纯回用
      • 7.7 提纯回用氢网络集成
      • 7.8 氢网络的设计
      • 7.9 氢网络的数学规划法
    • 期末考试

      Taught by

      Gui Lian, Qiao Zhang, Minbo Yang , Xiao Feng, and Renjie Shen

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