具体描述
《化学工程与工艺专业实验及指导》选取了与石油加工相关的石油产品分析与测试、石油加工工艺及与化工工艺相关的烃类裂解制乙烯、催化剂合成、气固相反应、产品分离等方面的实验，介绍了实验方案设计、原料选择、仪器设备安装、实验操作、实验现象观察、数据记录与处理等内容。
《化学工程与工艺专业实验及指导》的使用对象为石油加工和化工工艺方向化学工程与工艺专业的本科生和专科生。
《化工过程模拟与优化：面向工业化生产的先进方法》 导言：迈向智能制造时代的化工设计与优化 在现代化学工业的高速发展和日益严格的环保法规约束下，传统的化工设计与操作方法正面临严峻的挑战。化工过程的复杂性、多变量耦合性以及对能效、收率和安全性的极致追求，使得依靠经验和传统计算方法已难以满足工业界对前沿技术的需求。本书《化工过程模拟与优化：面向工业化生产的先进方法》正是为了应对这一时代需求而编撰的。 本书并非关注基础的单元操作实验指导，而是聚焦于如何利用先进的数学模型、计算工具和优化算法，对复杂的化学工程系统进行精确的描述、预测和性能提升。它旨在为化工研发人员、过程工程师以及高等院校相关专业的师生，提供一套系统而实用的理论框架与技术指南，用以实现化工生产过程的数字化、智能化和高效化转型。 第一部分：化工过程模拟的理论基础与高级建模技术 本部分是全书的理论基石，深入探讨了化工过程建模的数学本质和计算实现路径，强调了如何从物理化学原理出发构建可靠的计算模型。 第一章：过程模型的本质与分类 本章首先界定了过程模型的概念、作用及其在化工生命周期（从概念设计到运行优化）中的核心地位。详细阐述了静态模型（平衡模型）与动态模型（瞬态模型）的适用场景、建模假设和数学表征方式。重点讨论了如何根据工业需求选择合适的模型精度等级，避免“过度建模”或“欠拟合”。此外，介绍了集总参数模型（Lumped Parameter Models）和分布参数模型（Distributed Parameter Models）的构建方法，为后续的高级应用打下基础。 第二章：热力学基础与相平衡计算的高级方法 过程模拟的准确性高度依赖于热力学模型的可靠性。本章超越了基础的理想溶液假设，深入讲解了非理想体系的描述。详细分析了液-液、气-液、固-液等复杂相平衡问题的求解策略。重点剖析了如NRTL、UNIQUAC等活度系数模型在强非理想体系中的应用细节、参数获取方法及局限性。对于高压和超临界体系，系统阐述了状态方程（如Peng-Robinson, SRK）的修正与应用，并介绍了基于分子模拟（如蒙特卡洛、分子动力学）辅助热力学性质预测的前沿技术。 第三章：反应动力学建模与耦合反应器设计 反应过程是化工生产的核心。本章详细讨论了复杂多相反应（如多相催化反应）的动力学数据获取、模型构建与参数拟合。重点阐述了如何构建考虑传质阻力（如颗粒内扩散、孔隙扩散）的有效动力学模型，即“有效因子”模型的建立。对于均相反应，深入探讨了机理模型的简化策略（如稳态假设、平衡假设）及其对模拟结果的影响。在反应器建模方面，系统比较了CSTR、PFR以及更复杂的鼓泡塔、流化床等反应器的稳态和动态数学描述。 第四章：过程模拟软件的原理与实践 本章不局限于某一特定软件的操作手册，而是剖析主流商业和开源过程模拟软件（如Aspen Plus, gPROMS, DWSIM等背后的计算引擎）所采用的数值算法。详细讲解了求解非线性代数方程组（NAES）的牛顿法及其修正方法（如Broydon法），以及求解微分代数方程组（DAE）的向后差分公式（BDF）等算法的收敛性与稳定性问题。通过经典算例，展示如何对模拟结果进行灵敏度分析，并有效诊断和解决“模型不收敛”或“物理不合理结果”的问题。 第二部分：过程优化与先进控制策略 本部分是全书的重点和难点，它将过程模型从描述性工具转变为决策性工具，专注于如何利用这些模型实现生产过程的经济性、安全性和可持续性的最优运行。 第五章：稳态过程优化：理论与算法 本章全面介绍了化工过程的稳态优化技术。首先，将优化问题形式化，定义了目标函数（如最小化能耗、最大化收率）和各种约束条件（如设备容量、产品规格、安全边界）。随后，系统介绍了处理连续变量和混合整数变量的优化算法。重点阐述了牛顿类方法（如内点法）在大型稀疏非线性优化问题中的应用，以及在存在离散决策变量时的混合整数非线性规划（MINLP）的求解策略，特别是分解法在MINLP求解中的应用。 第六章：动态优化与过程操作的灵活性设计 对于需要快速响应市场变化或存在周期性操作的化工过程，动态优化至关重要。本章讲解了如何基于动态模型进行批次过程优化（Batch Process Optimization）和实时优化（Real-Time Optimization, RTO）。详细介绍了直接法（如配点法）和间接法（基于最优控制理论）在求解动态优化问题中的优劣势。此外，探讨了过程灵活性分析（Flexibility Analysis）的概念，即评估一个设计在不同操作条件范围内的可行性，确保装置的抗扰动能力。 第七章：先进过程控制（APC）的模型预测控制（MPC） 本章是连接优化与实时操作的关键。详细介绍了基于模型预测控制（MPC）的核心原理，包括其如何利用过程模型在线预测未来一段时间的系统行为，并求解一个有限时域的优化问题来确定当前的最佳控制动作。重点分析了MPC在处理多输入多输出（MIMO）系统、存在约束条件和存在过程延迟时的优势。通过具体案例，展示如何利用精确的动态模型构建有效的MPC控制器，实现对关键变量的精确追踪和对操作成本的实时最小化。 第八章：全生命周期中的模拟与优化应用案例 本章通过多个具有行业代表性的案例，整合前述理论和方法，展示其在实际工业场景中的落地应用。案例涵盖： 1. 酯化/聚合反应器的优化调度： 如何在多产品、有限设备资源的约束下，通过动态优化实现最优的批次切换顺序和反应终点判断。 2. 大型精馏塔的节能优化： 利用模型分析塔内热力学和流体力学耦合效应，通过调整塔顶/塔釜控制策略，实现能耗的显著降低。 3. 碳捕集与封存（CCS）过程的RTO： 针对吸收塔和解吸塔的复杂耦合，应用MPC实现捕集率的最大化与再生能耗的最小化平衡控制。 结论：通往智能化工厂的路径 本书的最终目标是培养读者将理论知识转化为实际生产力的高级工程思维。通过对过程模拟和优化的深入掌握，工程师能够从“故障发生后进行调整”转变为“事前设计和预测最优操作路径”，这是实现化工过程安全、高效、绿色发展的必由之路。本书为读者提供的是一套强大的工具集和一套严谨的思维框架，以应对未来化工行业更复杂的挑战。
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这本书的封面设计得非常朴实，封面上印着一行清晰的宋体字，旁边配着一些看似抽象的化学结构图，整体感觉非常专业、严谨。我期待它能成为我深入理解化学工程基础理论的得力助手。
评分我特别欣赏作者在每部分内容后面附带的思考题和实验设计指导，它们不仅仅是知识点的简单回顾，更多的是引导我们去思考如何将理论知识应用到实际的工程问题中去，这种启发性非常宝贵。
评分拿到这本书，我首先翻阅了目录，感觉内容覆盖面很广，从基础的单元操作到复杂的反应工程都有涉及，而且每一章的编排逻辑性很强，层层递进，这对于初学者来说无疑是极大的便利。
评分这本书的排版清晰易读，字体大小适中，即使是长时间阅读也不会感到眼睛疲劳。纸张质量也很好，翻阅起来手感舒适，整体感觉是一本经过精心打磨的专业教材。
评分书中的插图和流程图绘制得非常精细，每一个设备的工作原理都通过图示得到了直观的展现，这比单纯的文字描述要有效得多，让我能更快地把握住实际操作中的关键点。
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