化工过程模拟:原理与应用

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陆恩赐,张慧娟 著
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出版社: 化学工业出版社
ISBN:9787122105752
版次:1
商品编码:10636162
包装:平装
开本:16开
出版时间:2011-05-01
用纸:胶版纸
页数:239

具体描述

内容简介

  《化工过程模拟:原理与应用》主要介绍化工过程模拟的基本原理和应用,重点叙述热力学方法选择和主要化工单元过程的计算。对于文献资料中较少介绍的蒸馏塔计算和收敛技巧、蒸馏塔节能方法、换热器设计计算以及流程迭代收敛方法等内容,既简述原理,又结合实际模拟计算案例给予详细说明。本书内容是在化工原理和化工热力学基础上的扩充与深化,书中还介绍了国内文献中极少探讨或未能涉及的一些化学工程专题,如逆向蒸馏、逆向传热、逆向冷凝和逆向汽化现象;蒸馏塔夹点问题;多股进料蒸馏塔精馏段和提馏段划分原则;蒸馏塔塔板效率超过100%的原因;不同类型热泵蒸馏的模拟及比较等。针对缺乏有关蒸馏塔板效率实际数据的现状,搜集并给出了数量众多的各类塔、各种不同物系塔板效率的实验数据。本书内容丰富、新颖、翔实。
  本书可作为高等学校研究生、本科生的专业课教材和教师参考用书,也可作为化工原理、化工热力学的补充读物。对于化工、石油化工、炼油、油气田、天然气、精细化工等相关设计院、研究院和生产企业的科研、工程技术人员也是一本既有理论论述,又注重实用性的化工过程模拟和优化的参考资料。

目录

第1章 绪论
1.1 概述
1.2 化工过程模拟分类
1.3 化工过程模拟发展简史
1.4 化工过程模拟的功能
1.4.1 新装置设计
1.4.2 旧装置改造
1.4.3 新工艺、新流程的开发研究
1.4.4 生产调优、疑难问题诊断
1.4.5 科学研究
1.4.6 工业生产的科学管理
1.4.7 动态模拟、实时优化的基础
1.5 化工过程稳态模拟系统的构成
1.5.1 模拟系统的主要组成部分
1.5.2 模拟软件的基本输入数据——五大输入部分
参考文献
第2章 化工过程模拟及相关高新技术
2.1 化工过程动态模拟
2.1.1 动态模拟的主要功能和应用领域
2.1.2 国外动态模拟的发展
2.1.3 稳态模拟和动态模拟的异同
2.2 化工过程先进控制
2.2.1 概述
2.2.2 先进控制和DCS控制的主要区别
2.2.3 先进控制的特点
2.2.4 多变量预估控制的执行步骤
2.2.5 先进控制的经济效益
2.2.6 国外发展概况
2.3 化工过程实时优化
2.3.1 概述
2.3.2 实时优化的应用范围和功能
2.3.3 实时优化系统主要结构框图
2.3.4 实时优化的方程组集形式
2.3.5 实时优化的目标函数
2.4 四项高新技术之间的关系和效益
参考文献
第3章 石油馏分
3.1 石油油品的相关性质
3.1.1 密度和API重度
3.1.2 特性因子
3.1.3 雷氏蒸气压
3.1.4 实沸点蒸馏
3.1.5 恩氏蒸馏(ASTM D86)
3.1.6 ASTM D1160蒸馏
3.1.7 ASTM D2887、D3710、HTSD蒸馏
3.1.8 不同蒸馏曲线的相互转换
3.1.9 闪点
3.1.10 顷点
3.1.11 辛烷值
3.1.12 十六烷值
3.2 石油馏分在模拟中的处理方法
3.2.1 逐一定义石油组分
3.2.2 通过油品蒸馏曲线产生石油组分
3.3 石油馏分的混合
参考文献
第4章 热力学方法
4.1 前言
4.2 若干基本概念
4.2.1 气液相平衡
4.2.2 理想气体
4.2.3 理想溶液
4.2.4 轻、重关键组分
4.2.5 相对挥发度
4.2.6 相律
4.2.7 干基和湿基
4.3 相平衡常数计算
4.3.1 理想气体和理想溶液体系相平衡常数的计算
4.3.2 状态方程法——非极性体系相平衡常数计算
4.3.3 活度系数方程法——极性体系相平衡常数计算
4.3.4 通用关联式法
4.4 混合物焓值计算
4.5 混合物熵值计算
4.6 从状态方程导出逸度系数、焓及熵计算公式
4.6.1 由状态方程导出Z方程
4.6.2 由状态方程导出逸度系数计算公式
4.6.3 由状态方程导出熵差计算公式
4.6.4 由状态方程导出焓差计算公式
4.7 逸度、焓及熵公式的验证
4.8 相平衡常数及焓的偏导数
4.8.1 焓对温度偏导数��(ΔH/�礣)的推导及计算公式
4.8.2 逸度系数对温度偏导数��φ/�礣的推导及计算公式
4.8.3 逸度系数对组成偏导数��φ/�祒的推导及计算公式
4.8.4 相平衡常数对温度和组成偏导数�礙/�礣、�礙/�祒的计算公式
4.9 含水烃类体系相平衡计算
4.9.1 简化烃水分层计算法
4.9.2 严格三相平衡计算法
4.10 亨利定律在过程模拟中的应用
4.11 传递性质计算
4.11.1 黏度计算
4.11.2 各种商业软件中传递性质的计算
参考文献
第5章 化工单元过程计算
5.1 化工模拟软件的主要模块
5.2 模型和算法
5.3 闪蒸过程
5.3.1 主要计算功能
5.3.2 泡点温度计算
5.3.3 露点温度计算
5.3.4 泡、露点温度计算的判据
5.3.5 一类无泡点温度的特殊现象
5.3.6 绝热闪蒸过程计算
5.3.7 逆向冷凝和逆向汽化
5.3.8 无逆向冷凝的双泡点现象
5.3.9 双泡点温度的取舍
5.4 物流混合/物流分支
5.5 阀门
5.6 泵
5.7 压缩机/膨胀机
5.8 反馈控制
5.9 优化器
5.9.1 优化器的输入要求
5.9.2 优化器的输入条件的确定原则
参考文献
第6章 蒸馏过程计算
6.1 前言
6.2 蒸馏过程严格计算方法的沿革
6.3 蒸馏塔类型
6.3.1 常规蒸馏塔
6.3.2 复杂蒸馏塔
6.3.3 吸收塔
6.3.4 解吸塔
6.3.5 吸收蒸出塔
6.4 蒸馏过程若干基本概念
6.4.1 理想平衡级(理论板)
6.4.2 全回流
6.4.3 最小回流比
6.4.4 最少理论板数
6.4.5 优惠回流比
6.4.6 最佳进料板位置
6.4.7 蒸馏夹点
6.4.8 切线夹点
6.4.9 恒浓区
6.5 蒸馏塔严格计算数学模型
6.5.1 理想平衡级
6.5.2 蒸馏塔严格算法的输入参数
6.5.3 蒸馏塔计算中的设计规定
6.5.4 蒸馏塔工艺参数的相互影响
6.5.5 蒸馏塔设计规定的重要性
6.5.6 影响蒸馏过程收敛的其它因素
6.6 多股进料蒸馏塔精馏段和提馏段的划分
6.7 塔板效率计算
6.7.1 默弗里效率
6.7.2 全塔效率
6.7.3 全塔效率的经验公式
6.7.4 默弗里效率和全塔效率的关系
6.7.5 影响塔板效率的主要因素
6.7.6 各类物系塔板效率参考数据
6.7.7 蒸馏塔特殊板相应的理论板数
6.8 最小回流比和最小理论板数的严格计算
6.8.1 最小回流比和理论板数的严格法计算
6.8.2 求取最小回流比和理论板数的案例
参考文献
第7章 蒸馏过程节能和优化
7.1 前言
7.2 蒸馏塔进料状态优化
7.2.1 塔顶产品占主要比例
7.2.2 塔釜产品占主要比例
7.2.3 进料状态优化的方法
7.2.4 工业应用案例
7.2.5 结论
7.3 蒸馏塔进料位置优化
7.3.1 最佳进料板位置
7.3.2 蒸馏塔最佳进料位置早期计算方法
7.3.3 逆向蒸馏
7.3.4 逆向蒸馏产生的原因
7.3.5 蒸馏夹点
7.3.6 最佳进料板位置确定
7.4 蒸馏塔热泵节能
7.4.1 热泵工作基本原理
7.4.2 釜液节流开式热泵
7.4.3 塔顶气相压缩开式热泵
7.4.4 闭式热泵
7.4.5 三种类型热泵比较
7.4.6 结论
7.5 中间再沸器和中间冷凝器
7.5.1 中间换热器节能原理
7.5.2 采用中间换热器的条件
7.5.3 中间换热器的物料进出口位置
7.5.4 中间换热器出口物料的汽化率和冷凝率
7.5.5 中间换热器的物料流量
7.5.6 中间换热器和进料状态的关系
参考文献
第8章 换热器计算
8.1 换热器简化计算
8.2 换热器严格计算
8.2.1 换热器的TEMA型号
8.2.2 换热器选型
8.2.3 换热器设计中其它问题
8.2.4 换热器基本传热公式
8.2.5 对数平均温差常规计算方法
8.2.6 对数平均温差分区计算方法
8.3 换热器温度交叉和逆向传热
8.3.1 温度交叉和逆向传热现象
8.3.2 逆向传热的解决方案
8.4 再沸器设计计算
8.4.1 池沸腾传热
8.4.2 再沸器汽化率及循环比
8.4.3 再沸器系统设计计算步骤
8.5 热虹吸式再沸器压力平衡计算
8.5.1 再沸器物料的推动力计算
8.5.2 再沸器系统的阻力计算
8.5.3 再沸器系统的压力平衡计算
8.5.4 再沸器系统阻力降手算方法
8.5.5 再沸器系统压力平衡的计算机计算
8.5.6 再沸器系统管线阻力计算公式的选择
8.5.7 再沸器总推动力小于总阻力时之结果
8.5.8 再沸器总推动力大于总阻力时之结果
参考文献
第9章 化工流程迭代技术
9.1前言
9.2流程排序与收敛
9.2.1流程排序
9.2.2流程收敛判据
9.3流程迭代及加速收敛方法
9.3.1直接迭代法
9.3.2Wegstein方法
9.3.3Broyden方法
9.4影响流程迭代收敛的主要因素
9.5一类永不收敛的流程
参考文献
第10章化工流程模拟算例
10.1相平衡算例
【例10.1】计算丙烯在3.033atm下的饱和温度
【例10.2】计算氟里昂��22(R��22)在2.402atm下的饱和温度
【例10.3】计算三元烃类混合物露点温度
【例10.4】计算六元烃类混合物露点温度
10.2化工单元过程算例
【例10.5】液化气罐爆炸温度计算
【例10.6】涡流管计算
【例10.7】绝热闪蒸与膨胀过程
【例10.8】空气从储罐泄漏过程模拟
【例10.9】蒸馏塔设计算例
【例10.10】原油蒸馏常压塔计算
【例10.11】乙酸�菜�分离塔算例
【例10.12】内部热集成塔——无冷凝器和再沸器的新型蒸馏塔
【例10.13】油吸收脱甲烷塔
10.3简单化工流程算例
【例10.14】反馈控制
【例10.15】某乙烯装置脱甲烷系统
【例10.16】天然气脱硫流程
【例10.17】膨胀机回收高压气体能量
【例10.18】分凝分馏器模拟
【例10.19】不同品位冷剂价格计算——
丙烯机模拟
10.4大型化工工业装置算例——催化裂化装置吸收稳定系统计算
10.4.1流程简述
10.4.2工艺特点
10.4.3解决收敛问题
10.4.4流程分析
10.4.5局部优化和总体优化
10.4.6吸收稳定系统蒸馏塔板数优化
参考文献


《化学工程:基础理论与现代实践》 本书旨在为化学工程领域的学生、研究人员及从业者提供一个全面而深入的学科概览。它不仅梳理了化学工程的核心基础理论,更着重探讨了这些理论如何在现代工业实践中得以应用,并引领读者思考学科未来的发展方向。 第一部分:化学工程基础理论的基石 本部分将从最基本的原理出发,为读者打下坚实的理论基础。 物质传递的奥秘: 我们将详细阐述质量传递、动量传递和能量传递的基本概念、控制方程及其求解方法。从流体力学的 Navier-Stokes 方程到热力学的能量守恒定律,再到传质的 Fick 定律,每一个核心概念都将通过清晰的数学推导和直观的物理图像进行解释。我们将深入剖析传质现象在单元操作中的具体体现,例如蒸馏、吸收、萃取、结晶等,解释其背后的微观机制和宏观规律。动量传递部分将涵盖层流与湍流的特点、压降计算以及在泵、风机等设备中的应用。能量传递则会聚焦于热传导、对流和辐射,以及它们在换热器设计和操作中的重要性。 化学反应工程的灵魂: 本部分将深入探讨化学反应的动力学、反应器设计以及反应选择性与转化率的优化。我们将介绍不同反应速率模型(零级、一级、二级反应等),并讨论影响反应速率的因素,如温度、压力、浓度和催化剂。反应器设计部分将详细介绍批反应器、连续搅拌反应器(CSTR)、管式反应器(PFR)等典型反应器的特点、设计方程和操作优化策略。特别地,我们将深入分析多相反应系统的复杂性,包括气-固、气-液、液-液、固-固反应,以及多相反应器(如固定床反应器、流化床反应器)的设计原则和操作要点。此外,我们还将探讨反应选择性与转化率之间的权衡关系,以及如何通过优化反应条件和反应器结构来提高目标产物的收率。 热力学与相平衡的规律: 热力学是理解化学过程能量转化和物质状态变化的关键。本部分将回顾热力学基本定律(零定律、第一定律、第二定律、第三定律),并重点关注它们在化学工程中的应用,例如功、热、焓、熵、吉布斯自由能等概念的计算和分析。相平衡是实现物质分离和转化的基础,我们将详细讲解液-液平衡、气-液平衡(如 Raoult 定律、Henry 定律、活度系数模型)和固-液平衡。这些理论将应用于精馏、吸收、萃取等单元操作的设计和分析中。 单元操作的集成: 化学工程的精髓在于将这些基础理论应用于实际的工业单元操作。本部分将系统性地介绍主要的单元操作,并将其与前面介绍的原理相结合。我们将深入分析蒸馏(包括简单蒸馏、分馏、恒沸蒸馏、萃取蒸馏)、吸收(填料塔、板式塔)、萃取(液-液萃取)、结晶、干燥、过滤、沉降、离心分离、膜分离等单元操作的设计原理、操作过程、设备选型和效率评估。每个单元操作的介绍都将包含其理论基础、物料衡算、能量衡算、操作参数的选择以及常见的工程问题及解决方案。 第二部分:现代化学工程的实践与前沿 在牢固掌握基础理论之后,本部分将带领读者走向更广阔的现代化学工程实践和发展前沿。 过程控制与优化: 现代化工过程的稳定运行和高效生产离不开先进的过程控制技术。本部分将介绍反馈控制、前馈控制、串级控制等基本控制策略,以及 PID 控制器的整定方法。我们将探讨状态空间模型、传递函数模型等在过程建模中的应用,并介绍模型预测控制(MPC)等先进控制技术。此外,还将讨论过程优化技术,如线性规划、非线性规划在化工生产中的应用,旨在实现生产成本的最小化、产品质量的提高和能源消耗的降低。 过程安全与环境工程: 化工过程的安全生产和环境保护是化学工程师不可推卸的责任。本部分将深入探讨化学过程的潜在危险(如火灾、爆炸、毒性泄漏)以及相应的风险评估和管理方法。我们将介绍 HAZOP、FMEA 等风险分析工具,并讨论安全仪表系统(SIS)的设计和应用。在环境工程方面,本部分将涵盖工业废气、废水、废渣的处理技术,包括吸附、催化氧化、生物处理、膜处理等,以及清洁生产技术和可持续发展理念在化学工业中的实践。 材料科学与工程的应用: 材料是化学工程得以实现的基础。本部分将介绍在化学工程领域常用的各种材料,包括金属、陶瓷、聚合物、复合材料以及特种材料。我们将重点关注这些材料在高温、高压、腐蚀性介质等极端工况下的性能表现,以及材料的选择、失效分析和防腐蚀技术。同时,也将探讨纳米材料、智能材料等新兴材料在化工过程中的潜在应用。 生物化工与制药工程: 随着科技的发展,生物化工和制药工程已成为化学工程的重要分支。本部分将介绍生物反应器设计、发酵过程控制、产物分离纯化等生物化工领域的关键技术。在制药工程方面,将讨论药物合成、剂型设计、质量控制以及 GMP(药品生产质量管理规范)等内容。 新能源与化工的融合: 应对全球能源挑战,化学工程在新能源领域扮演着至 关键的角色。本部分将介绍新能源技术的原理及其在化工过程中的应用,例如氢能的生产与储存、太阳能热化学转化、生物质能源化、以及 CO2 捕获与利用(CCU)等。我们将探讨化学工程如何为发展更清洁、更可持续的能源体系提供技术支持。 第三部分:案例分析与未来展望 为了帮助读者更好地理解理论与实践的结合,本部分将通过具体的工业案例进行分析,并对化学工程的未来发展进行展望。 典型工业过程案例分析: 我们将选择几种具有代表性的化工过程,如合成氨生产、石油炼制、乙烯裂解、聚合物合成等,对这些过程进行详细的案例分析。分析将涵盖过程的整体流程设计、关键单元操作的选择与优化、控制策略的制定、安全与环保措施的实施等,旨在让读者直观地感受到化学工程原理在实际生产中的应用。 化学工程的数字化转型: 随着信息技术的飞速发展,化学工程正迎来数字化转型。本部分将介绍计算流体力学(CFD)、离散元法(DEM)、过程模拟软件(如 Aspen Plus, HYSYS 等)在化工设计、优化和故障诊断中的应用。还将探讨大数据分析、人工智能(AI)和机器学习在提高生产效率、预测设备故障和优化工艺参数方面的潜力。 可持续化学工程与绿色技术: 面对日益严峻的环境问题,可持续化学工程和绿色技术已成为行业发展的必然趋势。本部分将深入探讨原子经济性、E-因子等绿色化学评价指标,以及减少废物产生、提高能源利用效率、开发可再生资源和生物基材料等绿色工艺。 化学工程的交叉学科发展: 本部分将探讨化学工程与其他学科的交叉融合,例如与材料科学、纳米技术、生命科学、信息科学的结合,以应对更复杂、更具挑战性的科学和工程问题。 本书力求以严谨的学术态度、清晰的逻辑结构和丰富的实例,为读者勾勒出化学工程学科的宏伟蓝图,激发其对该领域的兴趣和探索热情,并为未来的科学研究和工程实践奠定坚实的基础。

用户评价

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这本书的结构设计和内容组织非常出色。从基础概念到高级应用,循序渐进,层层递进。我尤其欣赏书中关于“流程诊断与故障排除”的章节。在实际生产中,设备故障或工艺参数波动是常有的事。这本书提供了一套系统性的方法,如何利用化工过程模拟来诊断潜在的故障原因,以及如何预判故障可能带来的影响。例如,通过对关键参数的敏感性分析,可以 pinpoint 哪些变量的偏差最容易导致流程不稳定或产品质量下降。我曾遇到过一个情况,某个反应器的温度控制系统出现异常,导致产品收率大幅下降。当时我们花了很长时间排查原因,如果当时能有这本书的指导,或许能更快地找到问题所在。书中提供的“故障模式分析”和“后果分析”的方法,对于提高生产的安全性和可靠性非常有帮助。此外,书中还对“过程控制”与“过程模拟”的结合进行了深入的探讨,讲解了如何利用模拟模型来设计和优化先进过程控制策略。这对于实现生产过程的智能化和自动化具有重要的现实意义。这本书不仅仅是教会我如何“模拟”,更是教会我如何“利用模拟”来解决实际的工程问题,从而提升整个生产过程的效率和管理水平。

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这本书简直是为我量身定做的!我是一名刚入行不久的化工工程师,在实际工作中经常会遇到一些需要通过模拟来解决的问题,但一直以来都觉得理论知识不够扎实,对各种模拟软件的理解也停留在“会用”的层面,而没有深入了解其背后的原理。这次偶然翻到《化工过程模拟:原理与应用》,简直像是找到了救星。它并没有直接上来就讲某个软件的具体操作,而是先从宏观的模拟概念、发展历程入手,然后详细讲解了不同类型模拟方法的数学基础、方程组的求解方法、收敛性问题以及误差分析等等。我特别喜欢书中关于“模型选择”的章节,它条理清晰地分析了在不同工况下,应该选择哪种程度的模型才能既保证精度又提高计算效率,这一点在实际工作中至关重要,常常让我纠结不已。而且,书中还穿插了不少经典的案例分析,这些案例不仅涵盖了单元操作的模拟,还涉及了整个化工流程的集成模拟,让我对如何将理论知识应用于复杂的工业场景有了更直观的认识。我花了好几个晚上仔细研读了关于气液平衡计算的部分,作者用非常易于理解的语言解释了各种热力学模型(如Raoult定律、Wilson方程、NRTL方程等)的适用范围和优缺点,并且详细阐述了如何在模拟软件中正确设置这些模型参数,这对我理解和优化蒸馏、吸收等单元操作的模拟结果非常有帮助。这本书的优点在于,它不是一本纯粹的软件操作手册,而是一本能够帮助读者理解“为什么”的原理性书籍。读完它,我感觉自己对化工过程模拟的理解层次得到了显著提升,不再是那个只会点击鼠标的“操作工”,而是能够更深入地思考问题,并根据实际需求选择和应用最合适的模拟方法。

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这本书的深度和广度让我感到震撼。作为一名有多年经验的化工研发人员,我一直在寻求一本能够系统性梳理化工过程模拟理论,并能指导我进行更高级、更复杂模拟的书籍。《化工过程模拟:原理与应用》无疑达到了这个标准。书中对基础数学模型的推导和分析非常严谨,从物质守恒、能量守恒到动量守恒,再到组分守恒,每一个方程的来源和物理意义都讲解得清清楚楚。我尤其欣赏书中对“稳态模拟”和“动态模拟”的区分和深入探讨,这对于理解流程的启动、停车、负荷变化等瞬态过程至关重要,而这部分内容在很多入门级的教材中往往被一带而过。作者还花费了大量篇幅讲解了数值方法的选择和优化,比如不同求解器的性能对比,以及如何处理大型稀疏方程组的求解问题,这对于提高模拟效率和稳定性有着直接的影响。此外,书中关于“模型验证”和“参数估计”的章节也给我留下了深刻印象。它详细介绍了如何通过实验数据来验证模拟模型的准确性,以及如何利用优化算法来估计模型参数,从而使模拟结果更贴近实际。我曾遇到过一个项目,需要对一个复杂的催化反应器进行模拟,但由于缺乏详细的催化剂动力学数据,一直无法得到满意的结果。这本书中关于参数估计的内容,给了我全新的思路和方法。总的来说,这本书更像是一本“内功心法”,它教你如何掌握模拟的精髓,而不是仅仅停留在“招式”层面。对于那些希望在化工过程模拟领域有所突破,能够解决更具挑战性问题的工程师和研究人员来说,这本书是不可或缺的宝藏。

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《化工过程模拟:原理与应用》这本书,对于我这样的资深化工从业者来说,无疑是一次知识的“再充电”。书中对于一些经典单元操作的模拟,比如精馏、吸收、萃取等,不仅给出了详细的数学模型,还深入探讨了不同热力学模型和相平衡计算方法的选择与应用,以及它们对模拟结果的影响。我尤其注意到书中关于“多组分、多相平衡”的讲解,它非常细致地阐述了在复杂体系中如何准确计算相平衡,以及如何处理非理想溶液的情况。这一点对于我正在进行的一个精细化工项目,涉及多种有机溶剂和溶质的复杂平衡计算,具有非常直接的指导意义。作者还花了大量篇幅讲解了“动态模拟”的应用,例如流程的启动、停车、稳态运行以及紧急停车等场景下的行为预测。这对于理解和优化复杂流程的运行策略,提高生产的柔性和安全性至关重要。我曾尝试过一些动态模拟,但总感觉模型不够完善,结果不够准确。这本书中关于动态模型建立的详细步骤和技巧,以及如何处理微分代数方程组(DAEs)的求解,为我指明了方向。它让我明白,动态模拟并非仅仅是将稳态模型的时间离散化,而是需要更深入的理解过程的瞬态行为。这本书的价值在于,它能够帮助我们从更深层次理解化工过程的本质,从而做出更科学、更有效的工程决策。

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《化工过程模拟:原理与应用》这本书的出版,无疑为化工过程模拟领域的研究和应用注入了新的活力。我之所以这么说,是因为它不仅涵盖了传统流程模拟的各个方面,还对一些新兴的、前沿的模拟技术进行了深入的探讨。例如,书中关于“计算流体动力学(CFD)”在化工过程模拟中的应用,就给我留下了深刻的印象。它详细介绍了CFD如何与传统的流程模拟软件相结合,以更精确地模拟单元操作内部的流体行为、传热传质过程,甚至化学反应。这对于优化反应器设计、改善混合效果、提高传热效率等都具有重要的意义。我曾经在设计一个新型的膜分离器时,利用CFD技术对流体在膜通道内的分布进行了精确模拟,从而优化了操作参数,大大提高了分离效率。这本书为我提供了将CFD与流程模拟相结合的理论基础和实践指导。此外,书中还对“机器学习”和“人工智能”在化工过程模拟中的应用进行了初步的介绍,例如利用机器学习模型来加速物性估算、优化控制策略等。虽然这部分内容还处于探索阶段,但它预示着化工过程模拟未来的发展方向。这本书的价值在于,它不仅能够帮助读者掌握当前主流的模拟技术,还能够引领读者把握未来的发展趋势,从而在激烈的竞争中保持领先地位。

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我之前一直觉得化工过程模拟是一门非常“玄乎”的技术,总觉得里面的数学公式和算法太抽象,难以掌握。直到我读了《化工过程模拟:原理与应用》,我才真正感受到它的魅力所在。作者以一种非常接地气的方式,将复杂的理论概念娓娓道来。例如,在讲解“流程模拟器的工作原理”时,他并没有直接给出大量枯燥的算法描述,而是通过一个简单的例子,逐步引导读者理解流程模拟器是如何将各个单元操作模块连接起来,并求解整个流程的。我特别喜欢书中关于“单元操作模型”的讲解,比如泵、压缩机、换热器、阀门等,每个单元的性能方程和物理模型都解释得非常详细,并且给出了如何将其转化为计算机可识别的数学模型。这让我明白,原来我们平时使用的那些“黑盒子”软件,背后都有如此清晰的逻辑和严谨的数学依据。书中还介绍了很多“用户自定义模型”的开发方法,这对于我这种需要模拟一些特殊单元操作,而现有软件库又无法满足需求的情况来说,简直是雪中送炭。我尝试着按照书中的指导,开发了一个简单的自定义模型,虽然过程还有些生疏,但已经能够感受到其强大的灵活性和实用性。这本书不仅让我对化工过程模拟有了更深刻的理解,更重要的是,它激发了我主动去探索和学习的兴趣。我开始尝试着用不同的方法去构建和优化我的模拟模型,解决实际生产中遇到的难题。

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这本书的内容非常扎实,而且深入浅出,非常适合有一定化工基础,希望在过程模拟方面有更深造诣的读者。我一直对“模型不确定性”和“数据融合”在过程模拟中的应用很感兴趣,而这本书恰好在这方面提供了详实的论述。作者详细讲解了如何量化模型的不确定性,并如何将实验数据与模拟模型进行融合,以得到更准确、更可靠的预测结果。我曾遇到过一个项目,由于部分关键的物性参数无法准确测量,导致模拟结果存在较大的不确定性。这本书中关于“贝叶斯更新”和“卡尔曼滤波”在过程模拟中的应用,为我提供了全新的思路,可以利用有限的实验数据来逐步修正模型参数,并减小预测误差。此外,书中还对“多尺度模拟”进行了介绍,包括如何将分子模拟的结果集成到宏观的流程模拟中,以获取更精确的物性数据或反应动力学参数。这对于开发高性能的催化剂或设计新型材料具有重要的意义。作者在讲解这些前沿技术时,并没有回避其复杂性,而是通过清晰的逻辑和严谨的推导,让读者能够理解其核心思想。这本书的独特之处在于,它不仅关注“如何模拟”,更关注“如何提高模拟的准确性和可靠性”,这对于将模拟技术真正应用于解决复杂的工程难题至关重要。

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这本书的内容非常详实,覆盖了化工过程模拟的各个方面,从基础理论到实际应用,都做了深入的阐述。我尤其赞赏书中关于“流程优化”的章节。在实际的化工生产中,我们不仅仅需要模拟出流程的运行情况,更需要找到最优的操作条件,以降低成本、提高效率、减少能耗。这本书系统地介绍了各种流程优化技术,包括灵敏度分析、参数扫描、单目标优化和多目标优化等,并且详细讲解了如何在模拟软件中实现这些优化。我曾经在解决一个节能项目时,遇到过如何找到最佳的换热网络结构的问题。这本书中关于传热网络优化的案例分析,为我提供了非常宝贵的思路和方法。作者通过对不同优化算法的比较,以及对实际案例的深入剖析,让我清晰地认识到,如何通过数学模型和优化工具,来解决复杂的工程问题。此外,书中还对“风险评估”和“不确定性分析”进行了详细的介绍,这对于化工安全和稳定性评估至关重要。通过引入概率统计的方法,来评估模拟结果的不确定性,以及潜在的风险,这让我能够更全面地看待模拟结果,并做出更明智的决策。这本书不仅是一本技术手册,更是一本思维的启迪书,它能够帮助我们跳出固有的思维模式,以更系统、更科学的方法来解决工程问题。

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读完《化工过程模拟:原理与应用》,我最大的感受就是作者的严谨和深度。这本书不是简单地罗列各种公式和软件功能,而是深入剖析了化工过程模拟背后的数学原理、物理模型以及算法。在我看来,这本书对于理解“为何如此”至关重要。例如,书中关于“模型降阶”的章节,详细介绍了如何从复杂的微观模型推导出简化的宏观模型,以及在不同应用场景下选择合适模型复杂度的意义。这对于我处理大规模、高维度的模拟问题非常有帮助,能够有效避免“维度灾难”。我特别喜欢书中对“数值计算稳定性”的讨论。很多时候,模拟的失败并非模型错误,而是数值求解过程中的不稳定。作者详细分析了导致不稳定的原因,例如病态方程组、离散化误差过大等,并提供了相应的处理方法。这让我能够更自信地应对模拟过程中遇到的各种“疑难杂症”。此外,书中还对“模拟软件的设计哲学”进行了探讨,虽然不是直接的技术操作,但它帮助我理解了不同模拟软件在设计理念上的差异,以及它们各自的优劣势。这对于我选择和使用合适的模拟工具非常有指导意义。这本书更像是一本“武林秘籍”,它传授的是内功心法,而非简单的招式。掌握了其中的原理,即便面对全新的问题,也能触类旁通,找到解决之道。

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我是一名专注于化工工艺开发的科研人员,一直致力于提升新工艺的效率和经济性。在我的研究过程中,化工过程模拟是必不可少的工具。《化工过程模拟:原理与应用》这本书为我提供了非常深入的理论支持和方法论指导。它在基础理论方面,对化学反应工程、传质传热、流体力学等学科的原理在模拟中的应用进行了详尽的阐述,让我能够更清晰地理解不同单元操作模型的数学本质。尤其是在化学反应模拟方面,书中对不同反应机理的数学表达,以及如何将其集成到流程模拟中,提供了非常详细的指导。这对于我开发新型催化剂和优化反应条件至关重要。我曾经在模拟一个复杂的非均相催化反应器时,遇到过很多挑战,对反应动力学模型的建立和求解感到困惑。这本书中关于反应器模型的详细讲解,包括不同类型的反应器(如固定床、流化床、搅拌釜反应器等)的数学模型,以及如何处理多相反应,给了我极大的启发。它不仅帮助我理解了现有模型的局限性,还为我开发更精确的自定义模型提供了基础。此外,书中对“过程数据分析”的讨论也让我受益匪浅。它介绍了如何利用模拟结果来分析和解释实验数据,以及如何反过来利用实验数据来校准和优化模拟模型。这使得模拟和实验能够更好地结合,形成良性循环,从而加速研发进程。

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编辑本段

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作为参考书用,总体还不错

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感觉还行,希望有帮助

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专门为了石油馏分模拟买的这本书,还可以

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正版,质量好,内容丰富,刚看一大概觉得买的挺好,还得仔细继续研读

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⑥插入式流量计的经济性有突出的优点。首先仪表购置费低,由于测量头为中、小口径(DⅣ50或DⅣ80),它不随口径增大而变,故口径愈大愈显得便宜;其次安装费低,无需截断管道,尤其在既有管道上安装更觉方便;再有附属设备可节省,如无需安装旁路管及其阀件;如果使用口径种类多,用量大,则备品备件简单,订货方便,仪表运行费(能耗费)极低。

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作为参考书用,总体还不错

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讲的内容比较广泛,还是不错

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很好很好很好很好很好很好很好很好

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