过程工程导论

1绪论

1.1何谓过程工业

1.2从化学工程学到过程工程学

1.3本课程目的与基本任务

参考文献

思考题

2过程开发的流程

2.1过程开发任务及特点

2.2过程开发数据

2.2.1化学反应数据

2.2.2物料衡算

2.2.3技术经济评估数据

2.3过程开发的步骤

2.3.1概念设计

2.3.2基础设计

2.3.3中间试验

参考文献

思考题

3过程工业构成单元

3.1催化剂

3.1.1催化剂组成与性能

3.1.2催化剂表征

3.1.3催化反应动力学

3.2反应器

3.2.1反应器分类

3.2.2化学反应技术基础

3.2.3常规反应器

3.2.4反应器设计准则

3.3过程分析技术

3.3.1过程分析技术目的

3.3.2过程分析技术方法

3.3.3过程分析技术应用实例

3.4产物加工和分离

3.4.1热加工过程

3.4.2机械分离操作单元

3.5管道、泵和空气压缩机

3.5.1柏努利方程

3.5.2输送设备和机械的安装与选型

3.6能量供应

3.6.1蒸汽与冷凝系统

3.6.2电力、制冷和压缩空气

参考文献

思考题

4过程工程分析与综合

4.1过程工程分析理论基础

4.1.1系统工程学

4.1.2过程系统工程特点和内容

4.2过程工业系统分析与模拟

4.2.1过程工业系统分析

4.2.2过程工业系统模拟

4.2.3过程工业系统优化

4.3过程工业系统综合

4.3.1过程系统综合基本方法

4.3.2几种典型的过程系统综合问题

4.3.3过程工业综合设计

4.4过程工业系统分析与综合软件

4.4.1过程工业流程模拟软件

4.4.2人工智能

4.4.3过程模拟软件

参考文献

思考题

5过程工业概述

5.1能源化工过程

5.1.1煤化工过程

5.1.2石油炼制过程

5.1.3天然气利用过程

5.1.4生物质能与生物炼制工业过程

5.1.5电化学能量储存与转换过程

5.2氨的合成过程

5.2.1氨合成过程的概念设计

5.2.2氨合成催化剂

5.2.3氨合成反应器

5.2.4氨合成过程及工艺优化

5.3冶金过程工程

5.3.1钢铁冶金过程

5.3.2冶金过程工程学的形成与发展

5.3.3钢铁冶金过程的集成与多联产

5.4石油化工过程

5.4.1石油化工过程的发展

5.4.2石油化工过程基本构成

5.4.3乙烯裂解过程

5.5食品加工过程

5.5.1何谓食品加工

5.4.2天然产物提取

5.6制药过程工程

5.6.1化学制药过程

5.6.2生物制药过程

参考文献

思考题

6过程工程的技术经济分析

6.1技术经济分析的基本要素

6.1.1经济效益

6.1.2投资

6.1.3成本

6.2过程工程的技术经济分析

6.2.1技术经济分析方法

6.2.2过程工程项目可行性研究

参考文献

思考题

7过程工程研究

7.1有关过程工程的一些基本概念

7.1.1什么是过程工程研究

7.1.2过程工程研究对象

7.1.3过程工程研究不能脱离实践

7.1.4过程工程研究的进展程序

7.1.5过程的发展可以相互促进，相得益彰

7.1.6进行过程工程研究要从全面看问题

7.1.7过程发展没有止境

7.2过程工程研究的进行

7.2.1过程工程研究的发展步骤

7.2.2新观念的形成和研讨

7.2.3实验规模的过程实验以及在决定作中间工厂规模实验以前的评价

7.2.4中间工厂规模和半企业工业规模的实验和研究

7.2.5观念的实现和不断的革新

7.2.6过程发展中的计划控制

7.3过程工程研究工作具体内容一斑

7.3.1理化数据和过程数据的计算和测定

7.3.2流程的制定、物料平衡和能量平衡

7.3.3估计在扩大规模时所产生的效应

7.3.4新型设备的发展

7.3.5过程实验的设计和数据的分析统计方法的应用

7.3.6从间歇过程到连续过程的转化

7.3.7经济数据的核算和最佳设计

7.3.8操作规程和控制界限的制订

　　本书从宏观角度诠释过程工程的内涵，首先简要回顾了从化学工程演变到过程工程的历史，然后对过程开发流程、过程工业基本构成单元、过程工程分析与综合理论、过程技术经济分析基础和过程工程研究方法进行阐述，还概要介绍了一些典型的过程工业，包括能源化工过程、石油化工过程、冶金过程、氨合成过程、食品加工过程、化学制药过程和生物制药过程等。本书设计了一些思考题，这些题目既可以独立完成也可以课堂讨论，以期通过不断交流讨论，对过程工业及其相关基础理论有一个总体认识，在过程工业咨询、开发、设计与管理过程中有所启迪。　　本书以全新的视角诠释了化工、冶金、生物制药、食品、环境保护和能源等过程工业的共性科学理论和技术特点，着重过程研究与开发的方法论教育。从“化学工程学"演变到“过程工程学”，反映了化学工程教育思想的转变，体现了多学科知识的融合与交叉。全书包括过程工程学的由来、过程开发的流程、过程工业的构成单元、过程工程分析与综合、过程工业概述、过程工程的技术经济分析和过程工程研究。本书概念论述清楚，简明扼要，通俗易懂；还设计了思考题，适合启发式教学和师生互动。本书配有免费的教学ppt，如有需要可发送邮件至cipedu@163.com索要。　　本书可作为高等院校本科生和研究生的通识教育课程教材，也可供从事过程工业分析与综合、过程开发、过程设计和决策咨询的专业技术人员参考。