課程概述
1996年,由天津大學、浙江大學、北京化工大學等7校聯合提出改革「化學工程與工藝」專業本科生的培養方案,增設《化工過程分析與合成》;
2001年,北京化工大學在全國首次開設《化工過程分析與合成》;
2002年6月,本項目組主編的「面向21世紀課程教材」《化工過程分析與合成》由化學工業出版社正式出版;
2002年7月,在北京化工大學召開了「面向21世紀教材《化工過程分析與合成》教學觀摩交流研討會」,30餘所高校的教師參與這次研討會;
2003年,在原「面向21世紀課程教材」的基礎上,《化工過程分析與合成》(修訂版)得到了北京市精品教材建設項目立項;
2004年8月12—15日,在天津大學和北京化工大學舉辦了《化工過程分析與合成》等課程的教學成果推廣及師資培訓研討會。全國共200餘位同行參加了會議;
2004年8月,本課程被評為北京市精品課程;
2004年10月,「《化工過程分析與合成》課程建設與改革」被評為北京化工大學教學成果二等獎;
2004年12月,本項目組所編寫的《化工過程分析與合成》被評為北京市精品教材;
2006年1月,出版了《化工過程優化》,作為本課程的輔助教材,並於2007年1月被評為中國石油和化學工業協會優秀教材二等獎;
2006年,《化工過程分析與合成》被列入國家「十一五」規劃教材;
2007年5月,本課程主講教師張衛東教授被評為北京化工大學教學名師。
2010年,本課程被評為國家精品課程;
2016年,本課程被評為首批「國家級精品資源共享課」
《化工過程分析與合成》是由天津大學、華東理工大學、浙江大學、北京化工大學、大連理工大學、四川大學、華南理工大學、清華大學、香港科技大學9校化工類專業教學的專家學者,在總結化學工程發展的歷史與前沿的基礎上,借鑒國外化工專業人才培養模式,順應國內人才培養需求而提議設立的一門化學工程與工藝專業綜合性專業基礎課,並得到了國內數十所院校的積極響應。北京化工大學在這門課程的建設中進行了改革與嘗試,並取得了一定的成果。這一切都是在各校專家、教授的指導和協助配合下所完成的。
化學工程正在走向多尺度和多層次,我國的化學工業也在從資源消耗型轉向產品主導的技術密集型企業。起步於高起點的《化工過程分析與合成》課程面臨著更多、更大的機遇與挑戰。北京化工大學將與全國化工專業的專家、教師共同努力,繼續把這門課程建設的更好!
授課目標
掌握過程系統分析與合成的基本概念、基本原理與方法。培養學生發現主要矛盾和矛盾主要方面的能力,對工業實際問題的綜合、抽像化能力。培養學生抽像思維和演繹分析的能力。培養學生從技術經濟的各個方面分析、解決實際問題的能力。
課程大綱
第一章 緒論
1.1 化工過程
1.2 化工過程生產操作控制
1.3 化工過程的分析與合成
1.4 化工過程模擬系統
1.5 化工企業CIPS技術
1.6 人工智能技術在化工過程中的應用
1.7 本教材的目的與內容
第二章 化工過程系統穩態模擬與分析
2.1 過程系統模擬的三種基本方法
2.2 過程系統模擬的序貫模塊法
2.3 過程系統模擬的面向方程法
2.4 過程系統模擬的面向方程法
第三章 化工過程系統動態模擬與分析
3.1 化工過程系統的動態模型
3.2 連續攪拌罐反應器的動態特性
3.3 精餾塔的動態特性
3.4 變壓吸附過程的模擬與分析
第四章 化工過程系統的優化
4.1 概述
4.2.1 最優化問題的數學描述
4.2.2 最優化問題的建模方法
4.3 化工過程系統最優化問題的類型
4.4.1 化工過程中的線性規劃問題
4.4.2 求解線性規劃的圖解法
4.4.3 求解線性規劃問題的單純形法
4.5.1 無約束條件最優化問題的經典求解方法
4.5.2 有約束條件最優化問題的經典求解方法
4.6 化工工程非線性優化的數值解法
4.7 化工過程大系統的優化
第七章 換熱網絡合成
7.1換熱網絡合成的描述及研究
7.2.1換熱網絡合成
7.2.2換熱網絡合成
7.2.3換熱網絡合成
7.3.1夾點法設計能量最優的換熱網絡
7.3.2夾點法設計能量最優的換熱網絡
7.4換熱網絡的調優
7.5.1實際工程項目的換熱網絡合成
7.5.2實際工程項目的換熱網絡合成
7.5.3實際工程項目的換熱網絡合成
第八章 分離塔序列的綜合
8.1 精餾塔分離序列綜合概況
8.2 分離序列綜合的基本概念
8.3 動態規劃法
8.4 分離度係數有序探試法
8.5 相對費用函數法
8.6 分離序列綜合過程的評價
8.7 調優法
8.8 複雜塔的分離順序
8.9 隔壁塔在多元混合物精餾分離中的應用
課程列表
第01講 1.1.1化工過程 → 00:11:59
第02講 1.2.1化工過程生產操作控制 → 00:07:59
第03講 1.3.1化工過程的分析與合成 → 00:10:47
第04講 1.4.1化工過程模擬系統 → 00:08:41
第05講 1.5.1化工企業CIPS技術 → 00:04:48
第06講 1.6.1人工智能技術在化工過程中的應用 → 00:11:58
第07講 1.7.1本教材的目的與內容 → 00:11:23
第08講 2.1.1過程系統模擬的三種基本方法 (1) → 00:10:13
第09講 2.1.1過程系統模擬的三種基本方法 (2) → 00:12:19
第10講 2.2.1過程系統模擬的序貫模塊法 (1) → 00:09:38
第11講 2.2.1過程系統模擬的序貫模塊法 (2) → 00:17:28
第12講 2.2.1過程系統模擬的序貫模塊法 (3) → 00:10:30
第13講 2.2.1過程系統模擬的序貫模塊法 (4) → 00:12:39
第14講 2.3.1過程系統模擬的面向方程法 (1) → 00:19:20
第15講 2.3.1過程系統模擬的面向方程法 (2) → 00:10:37
第16講 2.3.1過程系統模擬的面向方程法 (3) → 00:12:14
第17講 2.3.1過程系統模擬的面向方程法 (4) → 00:15:15
第18講 2.3.1過程系統模擬的面向方程法 (5) → 00:05:33
第19講 2.3.1過程系統模擬的面向方程法 (6) → 00:06:23
第20講 3.1.1化工過程系統的動態模型 (1) → 00:08:31
第21講 3.1.1化工過程系統的動態模型 (2) → 00:06:08
第22講 3.2.1連續攪拌罐反應器的動態特性 (1) → 00:12:56
第23講 3.2.1連續攪拌罐反應器的動態特性 (2) → 00:05:49
第24講 3.2.1連續攪拌罐反應器的動態特性 (3) → 00:09:17
第25講 3.3.1精餾塔的動態特性 → 00:18:10
第26講 3.4.1變壓吸附過程的模擬與分析 (1) → 00:14:25
第27講 3.4.1變壓吸附過程的模擬與分析 (2) → 00:06:50
第28講 4.1.1概述 → 00:12:16
第29講 4.2.1.1最優化問題的數學描述 → 00:21:01
第30講 4.3.1.2最優化問題的建模方法 → 00:15:59
第31講 4.4.1化工過程系統最優化問題的類型 → 00:09:22
第32講 4.5.1.1化工過程中的線性規劃問題 → 00:21:43
第33講 4.6.1.2求解線性規劃的圖解法 → 00:10:09
第34講 4.7.1.3求解線性規劃問題的單純形法 → 00:25:52
第35講 4.8.1.1無約束條件最優化問題的經典求解方法 (1) → 00:22:53
第36講 4.8.1.1無約束條件最優化問題的經典求解方法 (2) → 00:14:38
第37講 4.10.1化工工程非線性優化的數值解法 → 00:16:43
第38講 4.11.1化工過程大系統的優化 → 00:12:29
第39講 7.1.1換熱網絡合成的描述及研究 → 00:06:40
第40講 7.2.1.1換熱網絡合成 → 00:04:45
第41講 5.3.0.2換熱網絡合成 → 00:20:32
第42講 7.4.0.3換熱網絡合成 → 00:05:02
第43講 7.5.1.1夾點法設計能量最優的換熱網絡 (1) → 00:09:45
第44講 7.5.1.1夾點法設計能量最優的換熱網絡 (2) → 00:11:01
第45講 7.7.1換熱網絡的調優 → 00:14:03
第46講 7.8.1.1實際工程項目的換熱網絡合成 (1) → 00:09:04
第47講 7.8.1.1實際工程項目的換熱網絡合成 (2) → 00:10:21
第48講 7.10.0.3實際工程項目的換熱網絡合成 → 00:06:15
第49講 8.1.1精餾塔分離序列綜合概況 → 00:06:41
第50講 8.2.1分離序列綜合的基本概念 → 00:15:23
第51講 8.3.1動態規劃法 → 00:22:41
第52講 8.4.1分離度係數有序探試法 (1) → 00:19:24
第53講 8.4.1分離度係數有序探試法 (2) → 00:10:35
第54講 8.5.1相對費用函數法 → 00:03:32
第55講 8.6.1分離序列綜合過程的評價 → 00:07:40
第56講 8.7.1調優法 → 00:23:02
第57講 8.8.1複雜塔的分離順序 → 00:14:42
第58講 8.9.1隔壁塔在多元混合物精餾分離中的應用 → 00:11:30
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