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第一章 化工过程开发的程序与内容1

第一节 化工过程开发的程序1

一、化工过程开发程序1

二、工程开发研究3

第二节 基础开发研究5

一、基础开发研究的内容5

二、基础开发研究与传统小试的差别6

第三节 概念设计与初步评价15

一、概念设计15

二、初步评价16

第四节 中间试验25

一、中试的必要性25

二、中试的任务26

三、建立中试装置的基本原则26

四、基础开发研究与中试的关系28

第五节 基础设计与最终评价35

一、基础设计35

二、最终评价37

参考文献38

第二章 试验设计及数据处理39

第一节 试验设计的基本概念39

一、试验设计39

二、几个名词概念39

三、试验设计的基本原则40

第二节 试验设计的统计基础41

一、误差的概念41

二、试验数据与误差的分布特性45

三、统计假设检验51

四、试验数据的回归分析56

五、预测与控制65

六、方差分析68

第三节 单因素试验设计73

一、均分法73

二、优选法74

第四节 析因试验设计75

一、析因试验简介75

二、析因试验数据统计分析77

第五节 正交试验78

一、正交试验法简介78

二、正交试验结果的方差分析81

三、预报83

四、用计算机进行正交试验设计及统计分析84

五、重复试验时的方差分析86

第六节 回归正交试验设计87

一、一次回归正交试验设计88

二、快速登高法寻优95

三、二次回归正交试验设计100

四、利用回归正交试验设计寻找过程最优工艺条件107

第七节 均匀试验设计112

一、概述113

二、均匀设计表及其使用表113

三、均匀试验方案设计115

四、试验结果的计算与分析117

第八节 单纯形优化法119

一、单纯形优化法的原理120

二、初始单纯形的构成122

三、单纯形推移的收敛准则124

四、单纯形优化的步骤124

参考文献127

第三章 开发放大方法128

第一节 逐级经验放大法128

一、逐级经验放大法的研究方法128

二、逐级经验放大法的特征129

三、中试中测定与放大有关工程数据的方法132

第二节 数学模拟法136

一、数学模型137

二、化工过程数学模拟放大法的研究方法137

第三节 部分解析法160

一、研究方法161

二、研究步骤164

第四节 相似放大法168

一、相似放大法的基本原理168

二、相似放大法的步骤171

三、特征174

参考文献175

第四章 化工过程设计176

第一节 化学反应过程分析177

一、化学反应过程的研究内容177

二、化学反应过程的分类178

三、化学反应过程设计的评价指标178

四、化学反应路径的选择179

五、反应的工艺参数确定180

六、化学反应过程与设备的优化183

七、反应器的类型与选择189

第二节 分离过程分析193

一、分离方法193

二、选用分离方法的原则194

三、分离序列综合的基本概念194

四、分离序列的综合方法与设计优化196

第三节 能量换热过程分析202

一、换热网络的表示方法202

二、换热网络合成——夹点技术方法202

三、换热网络设计与优化207

第四节 化工工艺过程分析与整合216

一、化工工艺过程的特征与设计216

二、原料路线和工艺技术路线的选择216

三、连续与间歇工艺过程的特点及流程设计218

四、物料的输入、输出和循环221

五、物料搭配和最佳操作时间222

六、满足工艺参数的流程设计224

七、化工工艺过程的整合225

参考文献229

第五章 模型试验230

第一节 相似的基本概念230

一、几何相似230

二、时间相似231

三、运动相似231

四、动力相似232

五、温度相似232

六、相似定理232

七、异类相似236

第二节 相似特征数的导出236

一、相似常数转换法237

二、相似单位测量转化法239

三、根据特征量的意义求相似特征数239

四、用两种力的比例求相似特征数241

五、用积分类比法求相似特征数241

六、因次分析法求相似特征数243

第三节 相似模型设计245

一、模拟的基本原则245

二、选择试验模型的比例和试验介质246

三、自模拟247

第四节 化工过程模型试验实例248

一、单一流体的流动248

二、两股气体射流交叉249

三、水力模化249

四、冷模拟实验实例249

参考文献255

第六章 计算机在化工过程开发中的应用256

第一节 数据处理和数学建模257

一、Matlab简介257

二、使用Matlab进行实验数据处理258

三、使用Simulink进行过程仿真265

第二节 化工过程系统模拟软件在化工过程开发中的应用266

一、过程模拟软件的构成266

二、过程模拟软件的发展267

三、过程模拟软件面向的问题268

四、Aspen Plus简介268

五、Hysys简介269

六、Pro／Ⅱ简介271

七、ChemCAD简介271

八、项目设计案例274

九、过程模拟计算应注意的问题284

参考文献及辅助学习网址286

第七章 化工过程开发中的技术经济评价287

第一节 评价的基本内容和方法287

一、技术评价287

二、经济评价288

三、社会评价290

四、环境评价291

五、开发研究项目的综合评分法291

第二节 技术经济分析的基本要素292

一、经济效益292

二、投资294

三、成本298

四、销售收入与产值300

五、税金301

六、利润301

七、资金的时间价值和等效值计算302

第三节 化工开发项目的财务评价302

一、静态评价法303

二、动态评价法304

第四节 敏感性分析与风险决策306

一、敏感性分析307

二、风险决策309

三、不确定性的产生及其避免312

第五节 综合案例——4万吨／年电石项目技术经济评价313

参考文献332

附录333

附录Ⅰ 随机数表333

附录Ⅱ F检验的临界值表α=0.05334

附录Ⅱ F检验的临界值表α=0.01334

附录Ⅲ t分布表335

附录Ⅳ 相关系数R表336

附录Ⅴ 常用正交表337

附录Ⅵ 常用均匀设计表341