ChemCAD典型应用实例 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:化学工业出版社

作者:汪申

出品人:

页数:311

译者:

出版时间:2006-8

价格:49.00元

装帧:简裝本

isbn号码:9787502588854

丛书系列:

图书标签:

• 化工流程模拟
• ChemCAD
• 工艺计算
• 流程设计
• 化工工程
• 模拟仿真
• 案例分析
• 化学工程
• 工业应用
• 过程模拟

《化工过程模拟与优化：高级理论与前沿技术》 图书简介 本书旨在为化工、化学工程、过程控制、能源工程等相关领域的工程师、研究人员和高年级本科生、研究生提供一个全面、深入且前沿的化工过程模拟与优化理论、方法和工具的综合性指南。本书的重点在于超越基础流程模拟软件的操作层面，深入探讨支持现代化工过程设计、分析、优化与控制的核心数学模型、计算算法以及新兴技术在复杂系统中的应用。 全书结构严谨，内容涵盖了从基础的稳态模拟到复杂的动态模拟，再到面向实际工程挑战的优化设计与控制策略的构建。本书强调理论深度与工程实践的结合，旨在培养读者构建、求解和解释复杂化学工程问题的能力。 --- 第一部分：过程模拟的数学基础与数值方法 本部分奠定过程模拟所需的坚实数学和计算基础。 第一章：化工过程的本质描述与模型构建 本章首先回顾了化工过程工程的核心——物料衡算和能量衡算在现代工程中的地位。重点讨论如何将物理化学现象（如相平衡、反应动力学、传质传热过程）转化为可计算的数学方程组。详细阐述了集中参数模型（Lumped Parameter Models）和分布式参数模型（Distributed Parameter Models，即偏微分方程模型）的选择依据和建立流程。特别关注了非理想体系中状态方程（如Peng-Robinson, Soave-Redlich-Kwong的改进形式）的选择及其在高温高压条件下的适用性分析。 第二章：稳态模拟的求解技术 稳态模拟是所有过程分析的基础。本章深入探讨求解大规模、非线性代数方程组（NAES）的数值算法。内容包括：牛顿法及其在稀疏矩阵处理中的改进（如Broyden族方法）；针对大型稀疏系统的预条件子选择和迭代解法（如GMRES, BiCGSTAB）；以及在涉及相平衡计算时，如何有效处理方程组的非唯一解和相态切换问题。此外，详细分析了过程模拟软件内部如何利用模块化结构和序列/并行计算策略来提高求解效率和鲁棒性。 第三章：高级热力学模型的深入应用 超越基础的理想溶液模型，本章聚焦于高精度热力学建模在关键领域（如精馏、萃取、反应器设计）的应用。详细讲解了活性系数模型（NRTL, UNIQUAC）的参数回归与模型的可靠性评估。此外，针对超临界流体、聚合物溶液以及电解质体系，探讨了专门的热力学框架（如Pitzer方程、电荷分布模型）的选择与实现。本章提供了一个详细的案例研究，对比不同热力学模型对特定分离过程能耗预测的敏感性。 --- 第二部分：动态过程仿真与实时优化 现代化工企业对过程的实时响应和柔性操作提出了更高的要求，本部分聚焦于动态模拟和控制。 第四章：动态过程建模与时变系统分析 动态模拟要求将微分方程（常微分方程或偏微分方程）纳入模型。本章讲解了如何根据质量、能量、动量守恒定律建立描述动态特性的状态空间模型。重点讨论了处理高频振荡和慢速漂移现象的数值积分方法，如隐式/显式Runge-Kutta法、BDF（Backward Differentiation Formula）在处理“僵硬”（Stiff）系统时的优势与局限性。针对大型反应器，深入分析了使用方法（如有限元法或有限体积法）离散化偏微分方程，将其转化为可求解的ODE系统。 第五章：动态仿真与过程控制策略设计 动态仿真不仅用于分析过程的瞬态行为，更是设计高级控制策略的虚拟平台。本章详细介绍基于模型的预测控制（MPC）的核心原理。内容包括：如何利用线性化模型进行滚动优化；约束处理技术（如Soft Constraints, Variable Priorities）；以及在模型不确定性（Model Uncertainty）下的鲁棒性设计。此外，本章还探讨了先进的过程监测技术，如基于软测量（Soft Sensing）的间接质量控制方法。 第六章：过程的优化设计与操作 过程优化是实现经济效益最大化的关键。本章区别讨论了稳态优化（如最大化收率、最小化能耗）和动态优化（如最快启动/停机过程）。稳态优化部分重点介绍非线性规划（NLP）的求解器选择、全局优化技术（如分枝定界法、随机搜索法）在复杂多峰问题中的应用。在实时操作优化方面，本章讨论了如何将优化算法嵌入到实时控制系统中，实现对关键操作变量的连续调整，以应对原料波动和催化剂失活等外部扰动。 --- 第三部分：专业领域的复杂系统建模与前沿技术 本部分面向特定高难度工程挑战，介绍最新的建模范式和计算工具。 第七章：多相流与反应器耦合建模 对于涉及气液固三相的复杂反应器（如流化床、浆态床），标准模块化方法面临挑战。本章探讨了计算流体力学（CFD）与集总参数模型（0D/1D）的耦合策略。详细阐述了在化工模型中嵌入CFD子模型时，如何处理界面信息传递和数值稳定性问题。重点分析了湍流模型（如$k-epsilon$模型）在化学反应过程中的应用局限性及其修正方法。 第八章：流程网络综合与流程强化（Process Intensification, PI） 本章关注流程的整体结构设计，而非单个单元的操作优化。引入了“流程网络综合”的概念，探讨如何利用图论和组合优化方法，从流程单元库中自动合成出满足特定功能要求的流程网络。重点研究了流程强化技术（如微反应器、反应精馏、旋转填充床）的建模挑战，以及如何将这些新型高效单元集成到整体流程模拟中，进行全流程的能效和空间效率评估。 第九章：过程模型的数字化与云端部署 本章聚焦于过程模拟模型向工业4.0环境的迁移与应用。讨论了如何将复杂的、基于特定软件编写的流程模型转化为可移植、可互操作的格式（如CAPEX或基于Python/Julia的开源框架）。重点讲解了将流程模型部署到云计算平台或边缘计算设备上，以支持远程诊断、数字孪生（Digital Twin）的构建，以及如何利用机器学习算法对模型预测结果进行后处理和偏差校正，提升预测的准确性和时效性。 --- 本书特色： 理论与算法并重： 深入剖析了数值方法（如预条件技术、非线性求解器）的内部机制，而非仅仅停留在软件界面的操作。 面向前沿： 涵盖了动态优化、数字孪生、流程强化等当前工业界和学术界关注的热点方向。 案例驱动： 通过详实的工程案例，展示了如何将复杂理论应用于解决实际的工业难题，帮助读者建立从原理到实现的完整思维链条。 本书是化工过程模拟领域的进阶参考资料，适用于需要深入理解和定制高级模拟解决方案的专业人士。

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作为一名热爱化工模拟的业余爱好者，我一直在寻找能够系统学习ChemCAD的途径。《ChemCAD典型应用实例》这个名字让我眼前一亮。我希望这本书能够从零开始，详细讲解ChemCAD的基本操作和界面布局，然后通过一个个生动形象的实例，带领我逐步掌握软件的各项功能。我特别希望书中能够涵盖一些我感兴趣的领域，比如个人如何在家用ChemCAD模拟一些简单的化学反应，或者如何设计一个小型化的蒸馏装置。我希望书中的案例能够足够细致，从原料的准备到最终产品的生成，每一个步骤都清晰明了，并且能够解释清楚每一步操作背后的原理。例如，在模拟一个家庭小作坊式的化学品生产流程时，我希望能够看到如何选择合适的反应器类型，如何计算所需的反应时间和温度，以及如何进行产品的分离和纯化。我渴望通过学习这本书，能够将我对化学的热情与计算机模拟相结合，探索更多有趣的化工应用。

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这本书的名字听起来就非常实用，作为一名刚开始接触化工模拟软件的学生，我一直在寻找一本能够指导我如何将理论知识转化为实际操作的教材。《ChemCAD典型应用实例》这个名字立刻吸引了我，因为它承诺了我最需要的东西——案例研究。我希望能在这本书里找到那些在课堂上学到的概念，比如物料衡算、能量衡算，如何在ChemCAD这个平台上被生动地展示出来。我特别期待书中能够涵盖一些基础但至关重要的单元操作，比如蒸馏、吸收、换热等，并且通过具体的例子来讲解如何建立模型，如何设置参数，以及如何解读输出结果。如果书中能提供不同工业场景下的应用，比如石油化工、精细化工或者制药行业的典型工艺流程，那就更完美了。我相信，通过学习这些实例，我能够更快地掌握ChemCAD的强大功能，并且对化工模拟有一个更直观、更深入的理解，这对于我未来的学习和职业发展都将起到至关重要的作用。尤其是在准备一些工程项目或者实习报告时，能够参考书中详实的案例，无疑会节省大量的摸索时间，并提供宝贵的思路。我希望这本书的编写风格能够通俗易懂，即使是对ChemCAD不太熟悉的读者也能轻松上手，并且能够循序渐进地引导读者掌握更复杂的模拟技巧。

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我是一家化工设备公司的研发工程师，我们的工作是设计和制造各种化工设备，而工艺模拟是设备设计过程中的重要环节。《ChemCAD典型应用实例》这本书引起了我的浓厚兴趣，因为我希望通过它来学习如何利用ChemCAD进行化工设备的工艺模拟和性能评估。我希望书中能够提供一些与设备设计相关的案例，例如如何利用ChemCAD模拟一个高效的换热器，或者如何设计一个能够实现精确分离的精馏塔。我特别关注书中是否会涉及到一些关于设备放大设计方面的模拟应用，因为这直接关系到设备的可靠性和经济性。例如，我希望书中有一个案例，展示如何利用ChemCAD模拟一个具有特定传热或传质能力的反应器，并且能够指导我们如何根据模拟结果来确定设备的尺寸和关键参数。我相信，通过学习这本书中的典型应用，我能够更有效地利用ChemCAD来指导设备的研发和设计，从而提高我们的产品竞争力。

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我在一家大型化工企业担任工艺工程师，主要负责生产过程的优化和技术改进。ChemCAD是我日常工作中不可或缺的工具，而《ChemCAD典型应用实例》这本书的出现，正是我所需要的。我希望书中能够提供一些能够解决实际生产难题的案例，例如如何利用ChemCAD模拟分析生产过程中出现的瓶颈，如何通过调整操作参数来提高设备的运行效率，或者如何进行节能降耗的工艺优化。我特别关注书中是否会涉及一些动态模拟的应用，因为很多生产过程的优化都需要在动态环境下进行。比如，我希望书中能有一个案例，展示如何利用ChemCAD进行启动停车过程的模拟，从而找到最安全的运行方案。另外，如果书中能够提供一些关于如何建立精确的反应动力学模型，以及如何利用模拟结果指导设备放大设计方面的案例，那就更具价值了。我相信，通过学习这本书中的典型应用，我能够进一步提升我解决实际生产问题的能力，并且为企业的技术创新做出更大的贡献。

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作为一名化工学科的毕业生，我即将进入职场，而化工模拟软件的操作技能是我自信能够胜任未来工作的重要资本。《ChemCAD典型应用实例》这本书的标题让我对它充满了期待，因为它承诺了“典型应用实例”，这正是我希望通过实践来巩固课堂所学知识的最佳途径。我希望书中能够涵盖一些常见的化工生产过程，比如乙醇生产、尿素合成、或者聚乙烯的生产工艺，并且能够详细展示如何利用ChemCAD对这些过程进行模拟。我期望书中能够详细介绍模型建立的每一个步骤，包括如何选取合适的热力学模型、如何设置物性参数、以及如何选择合适的单元操作模块。更重要的是，我希望书中能够提供一些关于如何对模拟结果进行解释和分析的指导，比如如何根据模拟结果来优化工艺参数，提高产品收率，降低能耗，或者减少污染物排放。我相信，通过学习这本书中的实例，我能够快速掌握ChemCAD的应用技巧，为我未来的职业生涯打下坚实的基础。

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我是一名化工行业的IT技术支持人员，我的职责是为工程师提供软件操作和问题解决的帮助。《ChemCAD典型应用实例》这本书的内容对我来说意义重大，因为我需要熟悉ChemCAD的各项功能，以便更好地支持公司的工程师团队。我希望书中能够提供一些典型的应用场景，让我能够了解工程师在日常工作中是如何使用ChemCAD的。例如，我希望书中能够讲解如何在ChemCAD中建立物性数据库，如何对软件进行配置，以及如何解决一些常见的软件故障。我尤其希望书中能够提供一些关于如何进行软件升级和维护的指导，以便我能够确保ChemCAD在公司内的稳定运行。此外，如果书中能够提供一些关于如何与其他工程软件进行集成的案例，那将非常有帮助，因为我们经常需要将ChemCAD的模拟结果与其他设计软件的数据进行整合。我相信，通过学习这本书，我能够更专业地为公司的工程师提供技术支持，提高他们使用ChemCAD的效率。

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作为一名化工领域的初创企业创始人，我深知技术创新和工艺优化对于企业生存和发展的重要性。《ChemCAD典型应用实例》这本书的出现，让我看到了一个能够帮助我们企业实现技术突破的有力工具。我希望书中能够提供一些能够帮助我们优化产品生产工艺，提高产品质量，降低生产成本的案例。例如，我希望书中能够讲解如何利用ChemCAD模拟我们产品的合成路线，并对其进行优化，以达到最高的收率和最低的能耗。我特别关注书中是否会涉及到一些关于新型化工工艺开发和评估的模拟应用。例如，我希望书中有一个案例，展示如何利用ChemCAD模拟一个尚未大规模应用的化工技术，并对其进行可行性分析和初步的工艺设计。我相信，通过学习这本书中的典型应用，我们能够更快地将我们的创新理念转化为实际的生产力，为企业的成长注入强大的动力。

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我是一名有几年工作经验的化工工程师，虽然接触过一些模拟软件，但一直希望能够更深入地掌握ChemCAD。我选择这本书，是因为它强调“典型应用实例”，这对我来说至关重要。我希望书中能够展现ChemCAD在解决实际工程问题中的威力，比如优化现有工艺流程以提高收率和降低能耗，或者在新工艺设计中进行可行性分析和参数优化。我尤其关注书中是否会涉及到一些高级功能的应用，例如动态模拟，或者与控制系统集成的模拟。如果书中能提供一些如何处理复杂反应动力学、多相流模拟，甚至是涉及污染物排放和环境影响评估的案例，那将非常有价值。作为一名工程师，我更看重软件在实际操作中的效率和准确性，因此，我希望书中能够详细讲解模型的建立步骤，包括物性数据库的选择、组分库的建立、以及热力学模型的选取和验证。同时，我也希望书中能够提供一些关于如何进行灵敏度分析和不确定性分析的指导，这对于评估模拟结果的可靠性以及做出最优决策至关重要。这本书的出现，可能是我提升ChemCAD技能，并将其应用于解决实际工程难题的一个绝佳机会。

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作为一名化工研究生的导师，我一直在寻找能够帮助我的学生快速掌握化工模拟技术的辅助教材。《ChemCAD典型应用实例》这个书名让我对它的内容充满了期待。我希望这本书能够提供一系列具有代表性的化工过程模拟案例，这些案例不仅要涵盖基础的单元操作，更要触及一些复杂的、具有挑战性的工业应用，例如合成氨、乙烯裂解等国家重点化工流程。我希望书中能够详细阐述每个案例的模型构建思路，包括如何选择合适的单元操作模块，如何正确设置输入参数，以及如何处理可能出现的收敛性问题。更重要的是，我希望书中能够指导学生如何分析模拟结果，如何从模拟输出中提取有用的信息，并据此提出工艺改进的建议。例如，在某个精馏塔的模拟案例中，我希望学生能够学习如何通过调整回流比和塔板数来优化产品纯度，以及如何分析能耗成本。另外，书中能否提供一些关于如何进行工艺参数优化，以及如何利用模拟结果进行故障诊断的例子，也将非常有帮助。这本书的出现，有望成为我指导学生进行化工模拟实践的宝贵资源。

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我在一家化工设计院工作，日常工作中经常需要运用到各种工艺模拟软件来完成工艺包的设计和优化。ChemCAD是我们团队常用的软件之一，所以我对《ChemCAD典型应用实例》这本书非常感兴趣。我希望书中能够提供一些与实际设计项目紧密相关的案例，比如化工装置的工艺流程设计、设备选型、管线布置以及安全联锁等方面的模拟应用。我尤其希望书中能够详细讲解如何利用ChemCAD对不同类型的反应器进行模拟，例如固定床反应器、流化床反应器等，并且能够展示如何考虑反应动力学、传热和传质等因素对模拟结果的影响。此外，如果书中还能包含一些关于压力容器、泵、压缩机等辅助设备选型的模拟实例，那将极大地提升我工作的效率。我期望这本书的案例能够具有很高的参考价值，能够帮助我快速上手解决一些复杂的设计难题，并且能够提高我对ChemCAD的运用深度和广度，从而为我完成更具挑战性的设计项目提供坚实的理论和实践支持。

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