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課程概述
《化工系統工程》是系統工程方法應用於化工過程而形成的一門學科。其任務主要是培養學生從全局的觀點出發，用定量和定性相結合的方法，從技術、經濟、社會的角度，對一個大系統實施全面的模擬、分析、綜合和優化，同時，鍛煉運用數學和計算機技術，化工計算軟件和大型化工模擬軟件解決實際問題的能力。本課程主要介紹化工系統工程的基本理論、基本技術及其主要用途。
通過本課程的學習，使同學們掌握化工過程分析、模型建立與模擬基本方法；掌握系統優化概念和數學模型建立與求解；掌握過程綜合，包括換熱網絡、水網絡、氫網絡的集成優化原理和方法。通過這些方法的學習，為化工系統工程領域研究得繼續深化和解決化工過程實際問題奠定基礎。
教學單元
1 第一章 緒論
2 第二章 化工過程的單元模型
2.1 化工系統模型
2.2 系統的自由度
2.3 過程單元模塊
2.4 信息流圖
2.5 流程結構的矩陣表徵
2.6 流程模擬模型
3 第三章 化工過程的穩態分析與模擬
3.1 序貫模塊法及求解
3.2 不可分割子系統的識別
3.3 不可分割子系統的切割
4 第四章 化工過程的數學模型和優化
4.1 化工過程的優化簡介
4.2 優化問題的數學模型
4.3 線性規劃
4.4 非線性規劃
4.5 混合整數規劃
4.6 多目標優化
5 第五章 換熱網絡集成與優化
5.1 換熱網絡的溫焓圖和復合曲線
5.2 夾點的形成及其意義
5.3 換熱網絡的問題表法
5.4 換熱網絡的總復合曲線
5.5 換熱網絡的閾值問題
5.6 換熱網絡的設計目標
5.7 換熱網絡的設計準則
5.8 換熱網絡的改造
5.9 換熱網絡的調優
5.10 考慮熱泵的換熱網絡（上）
5.11 考慮熱泵的換熱網絡（下）
5.12 考慮多級公用工程的換熱網絡
5.13 餘熱回收
5.14 精餾系統的塔系熱集成
6 第六章 水網絡的集成與優化
6.1 節水方法概述
6.2 水夾點的形成
6.3 水網絡的問題表法
6.4 用水網絡的描述
6.5 最大傳質推動力法
6.6 最小匹配數法
6.7 水夾點和數學規劃法的區別
6.8 用水網絡的物理模型
6.9 廢水直接回用的數學模型（上）
6.10 廢水直接回用的數學模型（下）
6.11 考慮廢水再生的水網絡圖示法
6.12 具有中間水道的水網絡
7 第七章 氫網絡的集成與優化
7.1 氫氣的來源及其消耗
7.2 氫網絡及基本概念
7.3 氫夾點的形成
7.4 氫網絡的圖示法
7.5 氫網絡的代數法
7.6 氫氣的提純回用
7.7 提純回用氫網絡集成
7.8 氫網絡的設計
7.9 氫網絡的數學規劃法
課程列表
名稱 時間長度
第01講緒論 00:20:01
第02講2.1 化工系統模型 00:11:56
第03講2.2 系統的自由度 00:14:35
第04講2.3 過程單元模塊 00:16:21
第05講2.4 信息流圖 00:05:55
第06講2.5 流程結構的矩陣表徵 00:12:25
第07講2.6 流程模擬模型 00:09:35
第08講3.1 序貫模塊法及求解 00:15:07
第09講3.2 不可分割子系統的識別 00:17:20
第10講3.3 不可分割子系統的切割 00:11:00
第11講4.1 化工過程的優化簡介 00:06:25
第12講4.2 優化問題的數學模型 00:07:40
第13講4.3 線性規劃 00:14:40
第14講4.4 非線性規劃 00:11:18
第15講4.5 混合整數規劃 00:07:30
第16講4.6 多目標優化 00:07:02
第17講5.1 換熱網絡的溫焓圖和復合曲線 00:17:01
第18講5.2 夾點的形成及其意義 00:16:11
第19講5.3 換熱網絡的問題表法 00:12:41
第20講5.4 換熱網絡的總復合曲線 00:06:13
第21講5.5 閾值問題 00:07:15
第22講5.6 換熱網絡的設計目標 00:09:17
第23講5.7 換熱網絡的設計準則 00:09:39
第24講5.8 換熱網絡的改造 00:09:29
第25講5.9 換熱網絡的調優 00:09:00
第26講5.10 考慮熱泵的換熱網絡（上） 00:09:42
第27講5.11 考慮熱泵的換熱網絡（下） 00:13:13
第28講5.12 考慮多級公用工程的換熱網絡 00:11:47
第29講5.13 餘熱回收 00:11:56
第30講5.14 精餾系統的塔系熱集成 00:11:12
第31講6.1 節水方法概述 00:06:45
第32講6.2 水夾點的形成 00:12:25
第33講6.3 水網絡的問題表法 00:15:13
第34講6.4 用水網絡的描述 00:05:17
第35講6.5 最大傳質推動力法 00:15:38
第36講6.6 最小匹配數法 00:11:07
第37講6.7 水夾點和數學規劃法的區別 00:10:36
第38講6.8 用水網絡的物理模型 00:11:38
第39講6.9 廢水直接回用的數學模型（上） 00:14:28
第40講6.10 廢水直接回用的數學模型（下） 00:06:56
第41講6.11 考慮廢水再生的水網絡圖示法 00:20:18
第42講6.12 具有中間水道的水網絡 00:11:46
第43講7.1 氫氣的來源及其消耗 00:10:30
第44講7.2 氫網絡及基本概念 00:08:08
第45講7.3 氫夾點的形成 00:12:49
第46講7.4 氫網絡的圖示法 00:06:03
第47講7.5 氫網絡的代數法 00:10:05
第48講7.6 氫氣的提純回用 00:08:35
第49講7.7 提純回用氫網絡集成 00:10:29
第50講7.8 氫網絡的設計 00:09:18
第51講7.9 氫網絡的數學規劃法 00:06:51
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SR_1173