化工過(guò)程分析與合成課程教學(xué)大綱

《化工過(guò)程分析與合成》課程教學(xué)大綱課程名稱(chēng)：化工過(guò)程分析與合成/ChemicalProcessAnalyzeandSynthesize課程代碼：040323學(xué)時(shí)：32學(xué)分：2講課學(xué)時(shí)：26上機(jī)/實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)：6考核方式：筆試先修課程：化工原理、化工熱力學(xué)、物理化學(xué)適用專(zhuān)業(yè)：化學(xué)工程與工藝開(kāi)課院系：化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)工程工藝系教材：麻德賢，張衛(wèi)東．化工過(guò)程分析與合成．化學(xué)工業(yè)出版社．2002主要參考書(shū)：楊冀宏，麻德賢．過(guò)程系統(tǒng)工程導(dǎo)論．烴加工出版社．1989R.turton.Analysis,Synthesis,&DesignofChemicalProcess.．1998一、課程的性質(zhì)和任務(wù)雖然單元設(shè)備的工程設(shè)計(jì)方法已經(jīng)較為成熟，但是選擇并優(yōu)化設(shè)備之間的最優(yōu)連接組合方式卻極為復(fù)雜。近年來(lái)，新的理論和技術(shù)不斷出現(xiàn)，允許設(shè)計(jì)人員在過(guò)程節(jié)能網(wǎng)絡(luò)的合成與熱公用工程的匹配、資源綜合利用與廢物排放最小化等方面進(jìn)行最優(yōu)設(shè)計(jì)。本課程就是關(guān)于過(guò)程能量和資源利用的集成原理和優(yōu)化方法的學(xué)習(xí)。本課程的目的是使學(xué)生從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境友好的角度掌握系統(tǒng)工程的設(shè)計(jì)方法，并能夠?qū)Ω鞣N設(shè)計(jì)選擇方案作出迅速正確的判斷。二、教學(xué)內(nèi)容和基本要求第一章緒論1.1化工過(guò)程1.2化工過(guò)程生產(chǎn)操作控制1.3化工過(guò)程的分析與合成1.4化工過(guò)程模擬系統(tǒng)1.5化工過(guò)程CIPS技術(shù)1.6人工智能技術(shù)在化工中的應(yīng)用。第二章化工過(guò)程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析2.1過(guò)程系統(tǒng)模擬的三種基本方法2.2過(guò)程系統(tǒng)模擬的序貫?zāi)K法2.3過(guò)程系統(tǒng)模擬的面向方程法2.4過(guò)程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立模塊法2.5氨合成工藝流程的模擬與分析第三章化工過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬與分析3.1化工過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬3.2精餾塔的動(dòng)態(tài)特性第四章化工過(guò)程系統(tǒng)的優(yōu)化4.1概述4.2化工過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題基本概念4.3化工過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化的類(lèi)型4.4化工過(guò)程中的線(xiàn)性規(guī)劃4.5化工過(guò)程中的非線(xiàn)性規(guī)劃4.6化工過(guò)程中大系統(tǒng)的優(yōu)化第五章化工生產(chǎn)過(guò)程操作工況調(diào)優(yōu)5.1化工生產(chǎn)過(guò)程操作工況調(diào)優(yōu)的作用與意義5.2化工生產(chǎn)過(guò)程操作工況離線(xiàn)調(diào)優(yōu)的方法第六章間歇化工過(guò)程6.1間歇過(guò)程與連續(xù)過(guò)程6.2過(guò)程動(dòng)態(tài)模型與模擬6.3間歇過(guò)程的最優(yōu)時(shí)間表6.4多產(chǎn)品間歇過(guò)程的設(shè)備設(shè)計(jì)與優(yōu)化6.5間歇過(guò)程的控制模型第七章?lián)Q熱網(wǎng)絡(luò)合成7.1化工生產(chǎn)流程中換熱網(wǎng)絡(luò)的作用與意義7.2換熱網(wǎng)絡(luò)的合成問(wèn)題7.3換熱網(wǎng)絡(luò)合成夾點(diǎn)技術(shù)7.4夾點(diǎn)法設(shè)計(jì)能量最優(yōu)的換熱網(wǎng)絡(luò)7.5換熱網(wǎng)絡(luò)的調(diào)優(yōu)7.6實(shí)際工程項(xiàng)目的換熱網(wǎng)絡(luò)合成三、教學(xué)時(shí)數(shù)分配課程內(nèi)容講課上機(jī)小計(jì)第一章緒論1.1化工過(guò)程1.2化工過(guò)程生產(chǎn)操作控制1.3化工過(guò)程的分析與合成1.4化工過(guò)程模擬系統(tǒng)2021.5化工過(guò)程CIPS技術(shù)1.6人工智能技術(shù)在化工中的應(yīng)用。224第二章化工過(guò)程系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)模擬與分析2.1過(guò)程系統(tǒng)模擬的三種基本方法2.2過(guò)程系統(tǒng)模擬的序貫?zāi)K法2022.3過(guò)程系統(tǒng)模擬的面向方程法2.4過(guò)程系統(tǒng)模擬的聯(lián)立模塊法2022.5氨合成工藝流程的模擬與分析第三章化工過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬與分析3.1化工過(guò)程系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模擬2023.2精餾塔的動(dòng)態(tài)特性第四章化工過(guò)程系統(tǒng)的優(yōu)化4.1概述2244.2化工過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化問(wèn)題基本概念4.3化工過(guò)程系統(tǒng)優(yōu)化的類(lèi)型2024.4化工過(guò)程中的線(xiàn)性規(guī)劃4.5化工過(guò)程中的非線(xiàn)性規(guī)劃4.6化工過(guò)程中大系統(tǒng)的優(yōu)化224第五章化工生產(chǎn)過(guò)程操作工況調(diào)優(yōu)5.1化工生產(chǎn)過(guò)程操作工況調(diào)優(yōu)的作用與意義1015.2化工生產(chǎn)過(guò)程操作工況離線(xiàn)調(diào)優(yōu)的方法第六章間歇化工過(guò)程6.1間歇過(guò)程與連續(xù)過(guò)程1016.2過(guò)程動(dòng)態(tài)模型與模擬6.3間歇過(guò)程的最優(yōu)時(shí)間表6.4多產(chǎn)品間歇過(guò)程的設(shè)備設(shè)計(jì)與優(yōu)化2026.5間歇過(guò)程的控制模型101第七章?lián)Q熱網(wǎng)絡(luò)合成7.1化工生產(chǎn)流程中換熱網(wǎng)絡(luò)的作用與意義1017.2換熱網(wǎng)絡(luò)的合成問(wèn)題7.3換熱網(wǎng)絡(luò)合成夾點(diǎn)技術(shù)7.4夾點(diǎn)法設(shè)計(jì)能量最優(yōu)的換熱網(wǎng)絡(luò)2027.5換熱網(wǎng)絡(luò)的調(diào)優(yōu)7.6實(shí)際工程項(xiàng)目的換熱網(wǎng)絡(luò)合成202合計(jì)26632四、對(duì)學(xué)生能力培養(yǎng)的要求通過(guò)本課程的學(xué)習(xí)，要求學(xué)生能夠通過(guò)簡(jiǎn)明的圖表分析方法，從企業(yè)的頂層分析入手，熟練分析和確定過(guò)程的節(jié)能和流程的瓶頸所在，提出解除瓶頸的技術(shù)方案；要求學(xué)生能夠運(yùn)用化工過(guò)程分析技術(shù)，合成設(shè)計(jì)較簡(jiǎn)單的換熱網(wǎng)絡(luò)和公用工程配置網(wǎng)絡(luò)等，為進(jìn)一步合成大型復(fù)雜的過(guò)程流程打下基礎(chǔ)。五、說(shuō)明1．本課程與其它課程的聯(lián)系與分工本課程的先修課程為“化工原理”、“物理化學(xué)”和“化工熱力學(xué)”，它們?yōu)楸菊n程準(zhǔn)備了精餾、工藝流程等基礎(chǔ)知識(shí)和解決方法。2．課程內(nèi)容的重點(diǎn)、難點(diǎn)本課