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| 內容簡介： |
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《化工过程模拟——Aspen Plus教程》基于Aspen PlusV14 中文操作界面，通过工业上的具体实例对Aspen Plus中的常用模型及分析功能进行了系统、详细的讲解。全书共分10章，由浅入深地介绍了化工过程模拟软件Aspen Plus的入门、中高级应用及其与EDR、Excel、Matlab等专业软件的连接和联合使用，解决化工过程中的模拟、设计与优化问题。内容主要包括：Aspen Plus简介、入门、物性、反应及单元操作、能量与节能分析、间歇转连续化的工业实际应用、典型设计计算与选型、动态模拟、换热网络、OPC通讯、与Excel的连接等。本书还探讨了Aspen Plus在模拟过程的收敛技巧问题，换热网络夹点和经济分析，以及化工单元设备结合Aspen Plus开展计算与选型的方法和技巧等， 另外，各章节通过综合案例对各模型进行集中讲解，读者可扫码观看。 本书可作为高等学校化工与制药、材料、环境、生物等专业本科生及研究生教材，也可作为化工、石油、轻工等专业的科研、生产和教学人员的参考资料。
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| 關於作者： |
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易争明，湘潭大学化工学院教学副院长。于2011年在北京化工大学博士后出站后进入湘潭大学化工学院工作，在读博及博士后期间所研究的方向均为“熔融结晶过程的塔器技术综合开发研究”，其中博士论文题目为：“连续多级逆流分步结晶过程及机理的研究”，博士后研究课题为“合成材料单体精萘的连续结晶分离过程研究”。近年主持与参与国家自科基金2项，参与国家973项目1项，国家科技支撑项目1项，企业横向项目多项，发表SCI及EI论文共计10篇。 2）大学开始受教育经历 · 1999/09–2003/06 昆明理工大学，化学工程与工艺 · 2003/09–2006/06 昆明理工大学，化工系，应用化学 · 2006/09–2009/06 北京化工大学，化学工程与技术 ·主要进行熔融结晶过程的塔器技术综合开发研究 3）研究工作经历 · 2009/09–2011/06北京化工大学， 材料与科学系，博士后 主要是结晶提纯复合高分子材料单体的研究 · 2011/08–至今湘潭大学，化工学院教学副院长，教授。
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第1章 绪论 11.1 化工过程模拟简介 11.1.1 化工过程的基本特点 11.1.2 化工过程模拟 11.1.3 化工过程模拟的作用 21.1.4 化工过程模拟软件 21.2 Aspen Plus 入门 31.2.1 Aspen Plus 简介 31.2.2 Aspen Plus 主要功能 31.2.3 Aspen Plus 的主要特点 31.2.4 Aspen Plus 的图形界面 41.3 Aspen Plus 安装 5第2章 物性方法 72.1 Aspen 数据库介绍 72.1.1 物性数据库 72.1.2 热力学性质和物性传递数据库 .82.2 物性方法简介 92.2.1 理想气体和理想液体 102.2.2 PEFPROP 和GERG2008 102.2.3 状态方程法 102.2.4 活度系数法 162.2.5 亨利定律 172.2.6 电解质物性方法 192.2.7 固体物性方法 202.3 物性方法的选用原则 202.4 物性分析 232.5 物性参数估算 322.5.1 纯组分物性参数的估算 332.5.2 与温度相关的物性模型的参数估算 332.5.3 二元交互作用参数估算 342.5.4 UNIFAC 官能团参数估算 34第3章 反应器与单元操作模拟 373.1 流体输送单元模拟 373.1.1 泵 373.1.2 压缩机 403.2 流体混合单元 423.2.1 混合器模块 423.2.2 分流器模块 463.3 换热器单元 493.3.1 概述 493.3.2 加热器/冷却器 503.3.3 两股物流换热器 533.4 精馏单元 623.4.1 精馏塔简捷计算 633.4.2 精馏塔的严格计算 663.5 吸收与萃取单元 693.5.1 吸收单元 693.5.2 萃取单元 733.6 反应器单元 773.6.1 自由度分析 773.6.2 反应器单元模型 783.6.3 化学动力学反应对象 793.7 吸附分离单元——固定床的吸附波、浓度波与透过曲线 953.8 气固分离单元 1053.9 液固分离单元 1103.9.1 HYCYC 模块 1103.9.2 Crystallizer 模型 113习题 117第4章 单元过程收敛技巧 1224.1 单元过程计算的收敛方法 1224.1.1 直接迭代法 1234.1.2 Wegstein 方法 1244.1.3 Broyden 方法 1254.2 收敛方法选用的依据 1254.2.1 收敛方法 1254.2.2 收敛方法的选择 1264.2.3 收敛模块 1264.3 带循环回路的流程收敛策略 1334.3.1 流程中的回流循环回路不收敛 1334.3.2 循环问题解决方法 1334.4 含严格法RadFrac 模块的单元模拟收敛策略 1344.4.1 流程收敛 1344.4.2 RadFrac 模块的收敛 1364.5 撕裂流设置技巧——流程收敛判据 139习题 140第5章 化工过程的能量衡算及相关节能计算 1425.1 化工过程能量衡算简介 1425.2 分离过程的节能与优化原理 1445.2.1 热泵精馏 1455.2.2 热耦合精馏的模拟与优化 1575.2.3 恒沸精馏 1695.2.4 变压精馏 1825.3 其他节能技术的应用 1895.3.1 分隔壁精馏塔的模拟与计算 1895.3.2 多效精馏及中间换热器 198习题 209第6章 能量衡算中换热网络夹点分析 2166.1 夹点技术的介绍 2166.1.1 夹点技术的意义 2166.1.2 夹点技术基本原理 2166.2 能量换热网络的设计与优化 2196.2.1 换热网络的设计目标 2196.2.2 夹点温差的确定 2206.2.3 夹点技术设计准则与优化 2216.3 夹点技术在能量优化分析中的具体应用. 2216.3.1 换热网络手动设计 2216.3.2 换热网络自动设计 2306.3.3 从Aspen Plus 抽取数据进行设计 2306.3.4 多等级公用工程换热网络设计 232第7章 流程模拟在工业实际中的应用 2367.1 间歇过程转连续过程 2367.2 含复杂精馏工段的化工过程模拟 244习题 253第8章 化工过程典型设备设计及选型 2548.1 塔设备 2548.2 换热器 2668.3 反应器 2758.3.1 反应器设计的通用程序 2758.3.2 反应工程数据来源 2768.4 分离器（气液、液液） 2868.4.1 气液分离 2868.4.2 液液分离 288习题 292第9章 动态模拟入门 2969.1 动态模拟的概念 2969.1.1 Aspen Plus Dynamics 简介 2979.1.2 将Aspen Plus 稳态模型导入至动态模拟 2999.1.3 打开动态模拟文件 3059.1.4 模拟信息窗口 3059.2 精馏塔的操作与控制动态模拟 3069.2.1 温度控制 3069.2.2 浓度控制 3129.3 反应器动态模拟 314习题 316第10章 高级功能入门 31910.1 Aspen 与OPC 通信服务器的连接 31910.2 计算器模块应用及Excel 电子表格连接 332附录 350附录1 数据库（Aspen 内置综合过程数据包、电解质数据包及应用） 350附录2 Aspen 经济分析工具介绍及实例应用 354附录3 Aspen 常用物性方法及其应用范围汇总 359参考文献 360
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化学工业是我国的基础支柱产业。随着经济的飞速发展和社会的不断进步，化学工业日益要求改进现有装置，开发更节能环保、更经济的工艺。化工流程模拟技术因其成本低廉、开发周期短、计算结果可靠等优势，在新工艺开发、旧装置改造及生产调优等方面正逐渐取代传统的试验方法，在世界各国的化工设计院、科研院所、高校及企业单位中得到广泛的应用。此外，随着工业自动化水平的提高及人工智能的迅速发展，化工过程模拟软件在生产过程控制和辅助管理等方面的应用也愈来愈广泛。Aspen Plus 是美国能源部于1981 年委托麻省理工学院开发完成的大型过程模拟软件，经过多年的不断发展完善，其模型的可靠性和增强功能已被全球数以百万计的实例所证实。Aspen Plus 用于流程模拟，在从装置的研发到工业生产的整个生命周期中，都会带来巨大的经济效益。本书采用Aspen Plus V14 版本，针对Aspen Plus 中的常用模型及分析功能进行了系统、详细的讲解，内容包括典型简单设备模型（分离器、变压设备、换热设备）、反应器、塔设备、Aspen 间歇模块、固体模拟、物性相关计算及设计规定、灵敏度分析和计算器等流程模拟与分析功能。另外，本书还介绍了间歇精馏塔及间歇反应器专用模拟计算软件Aspen Batch Modeler。各章节通过综合案例对各模型进行集中讲解，并配备操作视频，读者对相关模型可进行直观比较，便于快速入门，也便于教师的课堂教学。配合各章节案例，进一步详细介绍模型的功能，读者可以方便地理解并掌握软件功能。各章内容相对独立，读者可根据需求选择性阅读。特别说明的是，为了体现Aspen 软件真实的使用场景，方便读者进行对照操作，本书中绝大部分的图片为软件实际操作时的截图，对应的操作说明文字也是保持与图片内容一致。本书由易争明、李正科、吴志民主编，共11 章，其中第1 章由湘潭大学李正科编写，第2 章及3.3 节由中南大学韩凯编写，3.6 节由中山大学何畅编写，第3、4、5 及8 章由湘潭大学易争明编写，第6、9 章由中南大学杨声编写，第7 章及附录由湘潭大学吴志民编写，第10 章由厦门大学周华编写，全书由易争明统稿。颜大维、刘亲浓、胡思佳参与了本书的资料收集和数据处理工作，广东石油化工学院陈辉对全书进行了审阅，魏俊、张博科、黄乐、岳亮宏、王任参与了本书例题讲解视频的制作与剪辑。在本书的编写过程中，作者参考了大量书籍及文献资料，特别是第1 章的模拟软件介绍及部分习题参考了一些专家的研究论文、著作及资料（具体可见参考文献），后续各章的软件功能详解及部分习题参考了AspenTech公司的帮助文件，在此向相关专家及AspenTech 公司致以郑重感谢！由于编者水平有限、时间仓促，疏漏之处在所难免，恳请读者批评指正。编者2023年5月
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