化工過程動態學

基本信息

化工過程動態學

作者：羅雄麟 著

出版日期：2005年4月

書號：7-5025-6693-7

開本：16

裝幀：平膜

版次：1版1次

頁數：208頁

內容簡介

化工過程動態學，通過機理動態建模，研究化工過程動態行為，是控制系統特別是多變數控制系統分析設計與運動的基礎。本書主要內容包括機理模型建立的普遍方法、線性化方法和分佈參數模型的集總化處理方法；流體流動過程、傳熱過程、壓縮機喘振模型、管殼式換熱器、換熱網路、板式精餾塔、聚丙烯反應器、乙炔加氫反應器和催化裂化反應再生系統的動態模型進行了詳盡的分析與討論。本書的讀者以工業自動化領域的工程技術人員和科研工作者為主，既適於自學入門，也可作為高等院校教師、研究生和高年級大學生教學與參考用書。

目錄

第一章概論1

第一節模型的分類1

一、穩態模型和動態模型1

二、機理模型和“黑箱模型”2

三、集中參數模型和分佈參數模型2

四、線性模型與非線性模型3

五、過程單元模型和系統結構模型3

六、各種功能的模型4

第二節建立數學模型的假設條件4

第三節機理模型的建立方法5

一、對流（流體主體流動）6

二、相內擴散7

三、相間傳遞8

四、源8

五、動態方程9

第四節線性化處理9

第五節分佈參數模型的集總化處理13

一、空間離散化13

二、示例14

第二章流體流動過程17

第一節流體流動17

一、流體流動基礎17

二、流體流動基本方程18

第二節液體儲罐20

一、液相流單個儲罐20

二、液相流並聯儲罐21

三、液相流串聯儲罐22

第三節氣體儲罐22

第四節混合過程23

一、溫度和液位24

二、濃度和液位25

三、溫度、濃度和液位27

第五節離心壓縮系統的喘振模型29

一、離心式壓縮機結構及工作原理30

二、壓縮系統不穩定性30

三、離心式壓縮系統喘振模型的建立32

四、模型模擬35

第三章傳熱過程37

第一節直接接觸式換熱器37

第二節夾套式換熱器39

一、間歇操作39

二、夾套式換熱器(集中參數模型)39

第三節管殼式換熱器40

一、動態機理模型40

二、模型簡化42

三、模型的線性化處理44

四、實例分析46

五、多管程多殼程換熱器47

六、多管程多殼程換熱器模擬模型庫53

第四節套管式換熱器54

一、併流操作54

二、逆流操作57

第五節換熱網路59

一、換熱網路優化設計59

二、換熱網路動態數學模型61

三、管殼式換熱器模擬模型庫在複雜換熱網路中的應用64

第四章分離過程69

第一節板式吸收塔69

一、平衡級穩態模型69

二、非平衡級穩態模型69

三、平衡級動態模型70

第二節板式精餾塔71

一、板式精餾塔模型概述71

二、精餾塔數學模型建立的基本方法72

三、平衡級動態數學模型的建立72

四、非平衡級動態模型93

五、模型降階98

第三節板式萃取塔99

一、萃取過程中的傳質100

二、萃取的分類及動態數學模型100

第四節填料吸收塔105

第五節工業乙烯精餾塔106

一、乙烯精餾塔工藝特點106

二、乙烯精餾塔動態數學模型107

第五章化學反應過程114

第一節全混流理想反應器114

一、等溫反應114

二、非等溫反應115

第二節平推流理想反應器116

一、等溫反應116

二、非等溫反應117

第三節聚丙烯反應器117

一、聚丙烯工藝簡介118

二、丙烯聚合反應機理120

三、聚丙烯反應器的動態機理建模120

四、聚丙烯反應器的線性化模型122

五、聚丙烯反應器的動態分析125

六、聚丙烯反應器穩定性分析127

第四節乙炔加氫反應器模型131

一、乙炔加氫反應器工藝簡介131

二、反應機理133

三、乙炔反應器動態機理數學模型135

四、乙炔加氫反應器系統動態性能分析144

第五節工業催化裂化裝置反應再生系統148

一、動態機理模型的建立148

二、系統動態特性分析160

三、系統穩定性分析171

四、系統穩定性分析綜合模擬實驗189

參考文獻192